BR112018009827B1 - Composição de detergente sólida, e, método para produzir uma composição de detergente sólida - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO DE DETERGENTE SÓLIDA, E, MÉTODOS PARA PRODUZIR UMA COMPOSIÇÃO DE DETERGENTE SÓLIDA E PARA LIMPAR DEPÓSITO. Trata-se de uma composição de detergente em bloco sólida, a qual pode ser dispensada com um aspersor de água para formar um detergente aquoso para cortar e remover oleosidade, remover e suspender sujeira e enxaguar facilmente, de modo a deixar o depósito limpo. O detergente em bloco sólido contém um tensoativo aniônico sulfonado neutralizado em combinação com vários auxiliares de processamento para otimizar a remoção de sujeira em uma formulação que pode ser prensada para formar um sólido.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] O pedido refere-se a materiais de detergente sólido. A invenção se refere a uma composição de detergente sólida que contém uma formulação de detergente dispersa em uma matriz. A combinação de ingredientes fornece remoção de sujeira excelente, corte de oleosidade e formação de espuma controlada em uma composição de detergente aquosa produzida a partir do sólido.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O desenvolvimento de composições de limpeza em bloco sólido revolucionou a maneira em que as composições de detergente são dispensadas por entidades comerciais e institucionais que usam, rotineiramente, grandes quantidades de materiais de limpeza. As composições em bloco sólido oferecem vantagens exclusivas em relação às formas de líquidos, grânulos ou péletes convencionais de detergentes, incluindo manuseio aprimorado, segurança melhorada, eliminação de segregação de componente durante a transportação e o armazenamento, e concentrações aumentadas de componentes ativos dentro da composição. Devido a esses benefícios, as composições de limpeza em bloco sólido, como aquelas reveladas no documento Fernholz, et al., Patente nos U.S. Re 32.763, Re 32.818, 4.680.134 e 4.595.520, substituíram rapidamente as formas de composição convencionais em mercados comerciais e institucionais. Outro processo de sólido fundido com carbonato de sódio e hidróxido de sódio com o uso de materiais de sódio substancialmente hidratados foi revelado do documento Heile et al. Patente nos U.S. 4.595.520 e 4.680.134. Adicionalmente, os materiais peletizados são mostrados no documento Gladfelter et al., Patente nos U.S. 5.078.301, 5.198.198 e 5.234.615. Os materiais extrudados são revelados no documento Gladfelter et al., Patente no U.S. 5.316.688. O formato de bloco sólido é um formato de produto seguro, conveniente e eficaz.

[003] Vários mecanismos de enrijecimento foram usados em composições de limpeza e sanitização para converter uma composição fluida em uma massa sólida para contenção e modificação da solubilidade dos ingredientes ativos durante o uso. Por exemplo, os ingredientes ativos podem ser combinados com o agente enrijecedor sob temperaturas de fusão, comumente chamado de “processo fundido“, para alcançar uma mistura homogênea, em que a fusão é, então, despejada em um molde e resfriada até uma forma sólida.

[004] As composições e detergentes de limpeza e sanitização em bloco sólido fornecem um aprimoramento significativo em relação às composições de limpeza líquidas, granulares e peletizadas convencionais. Embora o processo fundido seja útil para preparar composições em bloco sólido, seriam economizados tempo e custos se o aquecimento e o resfriamento da composição pudessem ser minimizados ou eliminados do processo, e viscosidades superiores poderiam ser usadas. Além disso, temperaturas de processo inferiores facilitariam adicionalmente o uso de ingredientes sensíveis ao calor em composições de limpeza. Adicionalmente, uma embalagem menos robusta seria necessária se a mistura processada pudesse ser embalada a uma temperatura inferior. Ademais, eliminar as temperaturas de fusão evitaria o inchaço e a deformação do produto sólido.

[005] Várias tentativas foram realizadas para fabricar composições de limpeza por um processo de extrusão. A o documento de Patente no U.S. 5.061.392 para Bruegge et al., por exemplo, revela um método para formar uma composição de detergente que tem uma consistência semelhante a uma pasta, combinando-se uma primeira solução aquosa que contém um tripolifosfato de potássio e uma segunda solução aquosa que contém um formador de detergente à base de sódio solúvel em água, a saber, hidróxido de sódio. Mediante a mistura, a viscosidade da mistura aumenta rapidamente para formar uma pasta altamente viscosa. Em outro método de extrusão, conforme revelado na Patente no U.S. 4.933.100 para Ramachandran, um detergente orgânico de particulado ou forma achatada é formado comprimindo-se, em conjunto, um detergente orgânico sintético, um sal formador hidratável como tripolifosfato de sódio e água. A mistura é passada através de uma extrusora e forçada através de aberturas em temperatura ambiente ou ligeiramente acima da mesma, e uma pressão baixa para formar um extrudado em formato de bastão. Uma desvantagem desses processos é que uma fonte alcalina hidratável cáustica é necessária para facilitar o enrijecimento da composição processada após a extrusão.

[006] Como pode ser visto, há uma necessidade na técnica de desenvolvimento de composição de limpeza que pode ser formada em sólidos através de processos menos complicados como através de preensão. As composições de limpeza aquosas foram comumente usadas em aplicações que incluem serviços de hospital, residenciais, institucionais e industriais, sabões corporais e para a mão, sabões para roupa, superfícies de lavagem de depósito e manutenção doméstica. Tipicamente, esses materiais de limpeza são produzidos diluindo-se materiais líquidos ou em gel para formar uma solução de uso. Muitas de tais soluções foram bem-sucedidas no passado, entretanto, existe uma necessidade substancial, na presente técnica, de fabricação de um concentrado facilmente usado que tenha teor de água mínimo e uma alta concentração de ingredientes ativos, excelentes propriedades de remoção de sujeira, por exemplo, oleosidade e formação de espuma controlada. Muitos materiais da técnica anterior, mesmo em uma forma concentrada contêm quantidades substanciais de água que são difíceis de fabricar, transportar e vender. Os materiais também podem ter algumas propriedades de remoção de sujeira, porém, aprimorar a remoção de oleosidade e limpadores de superfície rígida é uma necessidade ou exigência contínua. Adicionalmente, a fabricação de materiais que produzem espuma útil na presença de grandes quantidades de sujeira oleosa é um desafio contínuo para o presente mercado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Os requerentes desenvolveram formulações de detergente sólidas que podem ser, preferencialmente, preparadas por preensão. Os materiais da presente invenção são sólidos no sentido de que têm um caráter sólido distinto, têm um valor de penetrômetro mensurável. Os materiais em bloco sólido não dependem de mecanismos de gelificação em que a água se combina com materiais sólidos para formar um gel, e não exigem aquecimento como através de moldagem por fundição ou extrusão. Na realidade, em uma modalidade preferencial, a composição é livre de agentes enrijecedores tradicionais, como ureia ou PEG.

[008] As composições prensadas sólidas da invenção têm desempenho similar ou melhor como é demonstrado por altura de espuma e remoção de oleosidade/sujeira em comparação com os detergentes sólidos tradicionais e são formadas em unidades sólidas. De acordo com a invenção, altas quantidades de tensoativos aniônicos, prolongam a eficácia de remoção de oleosidade/sujeira; entretanto, altos teores de ingredientes ativos também prejudicam o processo de preensão de preparo de um detergente sólido. As formulações foram otimizadas para alcançar o desempenho similar ou melhor em relação aos detergentes sólidos extrudados tradicionais enquanto se mantém a disponibilidade de formação sólida prensada.

[009] Constatou-se que muitas das necessidades podem ser satisfeitas formando-se uma composição de detergente em bloco sólida com alto teor de ingrediente ativo, teor de água mínimo. As composições prensadas são preferencialmente livres de tensoativos catiônicos e agentes enrijecedores como PEG. A composição inclui um tensoativo sulfonado aniônico que está presente em uma quantidade de 0,01 a 97% em peso da composição. A composição também inclui um ou mais auxiliares de processamento que podem constituir o restante da composição. Os auxiliares de processamento podem ser selecionados a partir do grupo que inclui um sal inorgânico, sal orgânico, um cotensoativo, um carbonato, um silicato ou um sistema de polímero acrílico.

[0010] A invenção também é encontrada em uma composição de detergente que contém cerca de 1 a 95 % em peso de um tensoativo aniônico sulfonado neutralizado que inclui um sal de metal terroso alcalino e metal alcali misturados de um sulfonato orgânico, um tensoativo de sulfato orgânico ou mistura de tais tensoativos, e uma quantidade eficaz de um auxiliar de processamento que inclui um sal inorgânico, um sal orgânico, um cotensoativo, um carbonato de silicato ou sistema de polímero acrílico ou uma mistura dos mesmos. As composições de limpeza podem incluir adicionalmente componentes de detergente convencionais como um tensoativo não iônico ou anfotérico, um agente sequestrante, uma enzima, um agente enrijecedor opcional, carga de detergente, antiespumante, um agente antirredeposição, um agente ou sistema de limiar, um agente de melhora estética (isto é, corante, perfume) e outros aditivos similares. Os adjuvantes e outros ingredientes aditivos irão variar de acordo com o tipo de composição que é fabricada. A invenção é adicionalmente encontrada em uma composição de detergente em bloco sólida prensada como definido acima, que, quando diluída com água, forma um detergente aquoso com espuma estável e capacidade de remoção de sujeira oleosa. O detergente em bloco sólido é útil na limpeza de potes e panelas, especialmente na lavagem manual de potes e panelas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Para os seguintes termos, esses significados devem ser aplicados, exceto quando um significado diferente for dado ou indicado nas reivindicações ou em outra parte no presente relatório descritivo. Em um local além dos exemplos operacionais ou onde indicados, de outro modo, todos os números que expressam quantidades de ingredientes ou condições de reação usadas no presente documento devem ser entendidas como modificadas em todos os casos pelo termo “cerca de”.

[0012] Como usado no presente documento, a porcentagem em peso (% em peso), por cento em peso, % em peso, e similares são sinônimos que se referem à concentração de uma substância como o peso de tal substância dividido pelo peso total da composição e multiplicado por 100.

[0013] Como usado no presente documento, o termo “cerca de” que modifica a quantidade de um ingrediente nas composições da invenção ou empregado nos métodos da invenção se refere à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de procedimentos de medição típica e manuseio de líquido usados para produzir concentrados ou soluções de uso no mundo real; através de erro indevido nesses procedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte ou pureza dos ingredientes empregados para produzir as composições ou executar os métodos; e similares. O termo cerca de também engloba quantidades que diferem devido às diferentes condições de equilíbrio para uma composição resultante a partir de uma mistura inicial particular. Independentemente de serem ou não modificadas pelo termo “cerca de“, as reivindicações incluem equivalentes às quantidades.

[0014] O termo “tensoativo” ou “agente ativo de superfície” se referem a um produto químico orgânico que, quando adicionado a um líquido, altera as propriedades de tal líquido em uma superfície.

[0015] “Limpar” significa realizar ou auxiliar na remoção de sujeira, alvejamento, redução de população microbiana, enxágue ou uma combinação dos mesmos.

[0016] Como usado no presente documento, o termo “superfície rígida” inclui chuveiros, pias, vasos sanitários, banheiras, balcões, janelas, espelhos, veículos de transportação, pisos, equipamento de fabricação de alimento (geralmente, aço inoxidável), paredes, teto, encanamento, conduto, qualquer superfície que possa ser suja em um ambiente de produção de alimento e similares. Essas superfícies podem ser aquelas distinguidas como “superfícies rígidas” (como paredes, pisos, urinóis).

[0017] Como usado no presente documento, uma composição de limpeza sólida se refere a uma composição de limpeza na forma de um sólido como um pó, uma partícula, um aglomerado, um floco, um grânulo, um pélete, um tablete, uma pastilha, um disco, um briquete, um tijolo, um bloco sólido, uma dose unitária ou outra forma sólida conhecida pelos versados na técnica. O termo “sólido” se refere ao estado da composição de limpeza sob as condições esperadas de armazenamento e uso da composição de detergente sólida. Em geral, espera-se que a composição de detergente permaneça na forma sólida quando exposta a temperaturas de até cerca de 37,78 °C (100 °F) e superiores a cerca de 48,89 °C (120 °F). Um "sólido" fundido, prensado ou extrudado pode assumir qualquer forma incluindo um bloco. A referência a um sólido fundido, prensado ou extrudado, significa que a composição endurecida não irá fluir de modo perceptível e irá reter substancialmente seu formato sob estresse ou pressão moderado ou mera gravidade como, por exemplo, o formato de um molde quando removido do molde, o formato de um artigo como formado mediante a extrusão de uma extrusora e similares. O grau de rigidez da composição de fundição sólida pode variar em relação àquela de um bloco sólido fundido, que é relativamente denso e rígido, por exemplo, como concreto para uma consistência caracterizada como maleável e similar a uma esponja, similar ao material de calafetação.

[0018] Deve-se observar que, como usado no presente relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares “um”, “uma” e “o/a” incluem referencias no plural exceto quando o conteúdo afirmar claramente o contrário. Dessa forma, por exemplo, a referência a uma composição que contém “um composto” inclui uma mistura de dois ou mais compostos. Deve-se observar que o termo “ou” é geralmente empregado em seu sentido que inclui “e/ou”, exceto quando o conteúdo afirmar claramente o contrário.

[0019] Os termos “ingredientes ativos” ou “ingredientes ativos por cento” ou “porcentagem em peso de ingredientes ativos” ou “concentração de ingredientes ativos” são usados de modo intercambiável no presente documento e se referem à concentração de tais ingredientes envolvidos na limpeza expressados como uma porcentagem menos ingredientes inertes.

[0020] O termo “desempenho de limpeza substancialmente similar” se refere, de modo geral, a alcançar, através de um produto de limpeza substituto ou sistema de limpeza substituto, em geral, com o mesmo grau (ou pelo menos um grau não significativamente menor) de limpeza ou, em geral, com o mesmo custo (ou pelo menos um custo não significativamente menor) de esforço ou ambos. Esse grau de limpeza, dependendo do produto de limpeza particular e do substrato particular, pode corresponder a uma ausência geral de sujeiras visíveis, ou a algum grau menor de limpeza, como explicado no parágrafo anterior.

[0021] Como usado no presente documento, os termos “livre” ou “essencialmente livre”, em referência a um composto particular se referem a uma composição, mistura ou ingredientes que não contêm o composto ou à qual o mesmo não foi adicionado. Se esses compostos estiverem presentes através de contaminação de uma composição, mistura ou de ingredientes, a quantidade dos mesmos será menor do que 0,5% em peso. Em outra modalidade, a quantidade é menor do que 0,1% em peso e, ainda em outra modalidade, a quantidade é menor do que 0,01 % em peso.

COMPOSIÇÕES DA INVENÇÃO

[0022] Os detergentes em bloco sólido da invenção contêm uma embalagem de tensoativos que inclui um tensoativo aniônico sulfonado neutralizado e um auxiliar de processamento. O detergente em bloco sólido pode ser dispensado com água para formar um detergente aquoso para cortar e remover a oleosidade, remover e suspender sujeiras e enxaguar facilmente, de modo a deixar o depósito limpo. O concentrado de detergente aquoso pode ser usado em um líquido de limpeza que tem propriedades excepcionais de remoção de sujeira, particularmente, oleosidade com propriedades de espuma estáveis. As formulações de detergente são facilmente prensadas para eficácia de fabricação.

TENSOATIVOS ANIÔNICOS

[0023] Os tensoativos aniônicos úteis nas presentes composições de limpeza incluem, por exemplo, sulfonatos como alquilsulfonatos, alquilbenzenossulfonatos, alquilarilsulfonatos, ésteres de ácido graxo sulfonados, e similares; sulfatos como álcoois sulfatados, etoxilatos de álcool sulfatado, alquilfenóis sulfatados, alquilsulfatos, sulfossuccinatos, sulfatos de alquiléter e similares. Os aniônicos preferenciais incluem um tensoativo de sulfonato orgânico ou um tensoativo de sulfato orgânico. Os aniônicos mais preferenciais incluem um alquilsulfonato, alquilarilsulfonato, éster de ácido graxo sulfonado, álcool sulfatado, etoxilato de álcool sulfatado, alquilfenol sulfatado, sulfato de alquila, dialquilsulfossuccinato, éter sulfato de alquila e misturas dos mesmos.

[0024] Na invenção, o tensoativo (ou tensoativos) aniônico pode ser neutralizado com um sal de metal alcali e/ou um sal terroso alcalino ou uma mistura dos mesmos. Outras opções alcalinas incluem aminas. Preferencialmente, uma mistura de sais é usada e o metal alcali é sódio e o metal terroso alcalino é magnésio. Preferencialmente, a razão molar de sódio para magnésio é de cerca de 3:1 a 1:1, e, com máxima preferência, a razão molar de sódio para magnésio é de cerca de 2:1. Sem se ater à teoria, acredita- se que o cátion de sódio sirva para melhorar a solubilidade do tensoativo em água, ao passo que o cátion de magnésio melhora a solubilidade no óleo. O componente de tensoativo aniônico constitui a maior parte da composição, de 0,01% em peso a até 97% em peso. Preferencialmente, de 1 a 99% em peso e mais preferencialmente, de cerca de 10 a 80 % em peso.

AUXILIARES DE PROCESSAMENTO

[0025] O restante da composição pode incluir um ou mais auxiliares de processamento. Os auxiliares de processamento podem incluir várias fontes de alcalinidade, sais inorgânicos, sais orgânicos, cotensoativos, silicatos ou polímeros acrílicos.

SAIS INORGÂNICOS

[0026] Os auxiliares de processamento incluem sais inorgânicos hidratáveis, como sulfatos, acetatos, carbonatos e bicarbonatos. Os sais inorgânicos estão presentes em concentrações de cerca de 0 a 50% em peso, preferencialmente cerca de 5 a 25% em peso, mais preferencialmente, cerca de 5 a 15% em peso.

POLÍMEROS ACRÍLICOS

[0027] Os poliacrilatos adequados para uso como agentes de limpeza incluem, por exemplo, ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolisada, polimetacrilamida hidrolisada, copolímeros de poliamida-metacrilamida hidrolisados, poliacrilonitrila hidrolisada, polimetacrilonitrola hidrolisada, copolímeros de acrilonitrila-metacrilonitrila hidrolisados e similares. Para uma discussão adicional de sequestrantes/agentes quelantes, consulte o documento Kirk-Othmer, Enciclopedia de Tecnologia Química (Encyclopedia of Chemical Technology), Terceira Edição, volume 5, páginas 339 a 366 e volume 23, páginas 319 a 320, cuja revelação é incorporada a título de referência no presente documento. Os polímeros acrílicos estão presentes em concentrações de cerca de 0 a 50% em peso, preferencialmente, cerca de 5 a 25% em peso, mais preferencialmente, cerca de 5 a 15% em peso.

COTENSOATIVOS NÃO IÔNICOS PREFERENCIAIS

[0028] Os tensoativos não iônicos úteis nas presentes composições de detergente podem incluir aqueles que têm um polímero de óxido de polialquileno como uma porção da molécula de tensoativo. Tais tensoativos não iônicos incluem, por exemplo, alcoxilatos de álcool como propoxilatos de etoxilato de álcool, propoxilatos de álcool, propoxilatos de etoxilato de propoxilato de álcool, butoxilatos de etoxilato de álcool e similares, e alcoxilatos de álcool limitados com alquila; éteres de polioxietilenoglicol de álcoois graxos como CETEARETH®-27 ou PARETH® 25-7, e similares; ésteres de ácido carboxílico como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres de glicol de ácidos graxos e etoxilados e similares; amidas carboxílicas como condensados de dietanolamina, condensados de monoalcanolamina, amidas de ácido graxo de polioxietileno e similares; e copolímeros em bloco de óxido de polialquileno incluindo um copolímero em bloco de óxido de etileno/óxido de propileno como aqueles comercialmente disponíveis sob a designação PLURONIC® (BASF-Wyandotte) e similares; e outros compostos não iônicos similares.

[0029] Preferencialmente, o tensoativo não iônico usado é um amido de ácido graxo. Mais preferencialmente, o tensoativo não iônico empregado pode ser amida de monetanol láurico, amida de cocomonetanol ou uma mistura dos mesmos. Quando presente, o tensoativo não iônico pode ser de cerca de 0,1% em peso a cerca de 25% em peso, preferencialmente, de cerca de 1% em peso a cerca de 20% em peso e, mais preferencialmente, de cerca de 2% em peso a cerca de 15% em peso.

FONTES ALCALINAS

[0030] A composição de limpeza produzida de acordo com a invenção pode incluir quantidades mínimas, porém, eficazes de uma ou mais fontes alcalinas para neutralizar os tensoativos aniônicos e aprimorar o desempenho de remoção de sujeira da composição. Consequentemente, um hidróxido de metal terroso alcalino ou metal alcali ou outra fonte alcalina hidratável, é preferencialmente incluída na composição de limpeza em uma quantidade eficaz para neutralizar o tensoativo aniônico. Entretanto, pode ser observado que um hidróxido de metal alcali ou outra fonte alcalina pode auxiliar até um certo ponto limitado, na solidificação da composição. Embora a quantidade de hidróxido de metal terroso alcalino e metal alcali seja necessária para neutralizar o tensoativo aniônico como descrito acima, fontes alcalinas adicionais podem estar presentes até um ponto em que o pH de uma solução aquosa não exceda 11,5 e, mais preferencialmente, não exceda 10.

[0031] Os hidróxidos de metal alcali adequados incluem, por exemplo, hidróxido de sódio ou potássio. Os hidróxidos de metal terroso alcalino adequados incluem, por exemplo, hidróxido de magnésio. Um hidróxido de metal terroso alcalino ou alcali pode ser adicionado à composição na forma de microesferas sólidas, dissolvido em uma solução aquosa ou uma combinação dos mesmos. Os hidróxidos de metal terroso alcalino e alcali estão comercialmente disponíveis como um sólido na forma de microesferas comprimidas que têm uma mistura de tamanhos de partícula que variam de cerca de 12 a 100 mesh americano, ou como uma solução aquosa, como, por exemplo, uma solução de 50% em peso e uma solução de 73% em peso. É preferencial que o hidróxido de metal terroso alcalino ou alcali seja adicionado na forma de uma solução aquosa, preferencialmente, uma solução de 50% em peso de hidróxido, para reduzir a quantidade de calor gerado na composição devido à hidratação do material alcali sólido.

[0032] Uma composição de limpeza pode incluir uma fonte alcalina secundária diferente de um hidróxido de metal alcali. Os exemplos de fontes alcalinas secundárias incluem um silicato de metal como silicato ou metassilicato de sódio ou potássio, um carbonato de metal como carbonato, bicarbonato ou sesquicarbonato de sódio ou potássio e similares; um borato de metal como borato de sódio ou potássio e similares; etanolaminas e aminas; e outras fontes alcalinas similares. Os agentes de alcalinidade secundários são comumente disponíveis em forma tanto aquosa quanto de pó, sendo que qualquer uma das mesmas é útil na formulação das presentes composições de limpeza. As fontes de alcalinidade estão presentes em concentrações de cerca de 0 a 50% em peso, preferencialmente, cerca de 5 a 25% em peso, mais preferencialmente, cerca de 5 a 15% em peso.

MEIO AQUOSO

[0033] Os ingredientes da composição podem ser processados em uma quantidade mínima, porém, eficaz de um meio aquoso como água, para fornecer um nível eficaz de viscosidade para processar a mistura e para fornecer a composição processada com a quantidade desejada de firmeza e coesão durante a formação de bloco sólido e mediante o enrijecimento. A mistura preferencialmente não contém água. A mistura durante o processamento pode incluir cerca de 0,00 a 5% em peso de um meio aquoso, preferencialmente, cerca de 0,1 a 2% em peso.

AGENTE ENRIJECEDOR OPCIONAL

[0034] Um agente enrijecedor, como usado no presente método e presentes composições, é um composto ou sistema de compostos, orgânicos ou inorgânicos, que contribui significativamente para a solidificação uniforme da composição. Preferencialmente, os agentes enrijecedores são compatíveis com os tensoativos e outros ingredientes ativos da composição e pode fornecer uma quantidade eficaz de rigidez e/ou solubilidade aquosa à composição. Os agentes enrijecedores também devem poder formar uma matriz homogênea com o agente de limpeza e outros ingredientes quando misturados e solidificados para fornecer uma dissolução uniforme do agente de limpeza a partir da composição sólida durante o uso. A invenção é particularmente formulada para a formação sólida prensada e, em uma modalidade preferencial, não precisa incluir agentes enrijecedores.

[0035] A quantidade de agente enrijecedor opcional incluída na composição de limpeza irá variar de acordo com o tipo de composição de limpeza que é preparada, com os ingredientes da composição, o uso pretendido da composição, a quantidade de solução de dispensação aplicada na composição sólida ao longo do tempo durante o uso, a temperatura da solução de dispensação, a rigidez da solução de dispensação, o tamanho físico da composição sólida, a concentração dos outros ingredientes, a concentração do agente de limpeza na composição e outros fatores similares. É preferencial que a quantidade do agente enrijecedor seja eficaz para combinação com o agente de limpeza e outros ingredientes da composição para formar uma mistura homogênea sob condições de mistura contínua e uma temperatura que consiste na temperatura de fusão do agente enrijecedor ou abaixo da mesma.

[0036] Um exemplo de agente enrijecedor orgânico é um composto de polietilenoglicol (PEG) para uso na composição de limpeza acima. A taxa de solidificação de composições de limpeza que compreendem um agente enrijecedor de polietilenoglicol produzidas de acordo com a invenção irá variar, pelo menos em parte, de acordo com a quantidade e o peso molecular do polietilenoglicol adicionado à composição.

[0037] Os compostos de polietilenoglicol úteis de acordo com a invenção incluem, por exemplo, polietilenoglicóis sólidos da fórmula geral H(OCH2 --CH2)n OH, em que n é maior do que 15, mais preferencialmente, cerca de 30 a 1.700. Os polietilenoglicóis sólidos que são úteis são comercialmente disponíveis junto à Union Carbide, sob a designação CARBOWAX. Tipicamente, o polietilenoglicol é um sólido na forma de um pó ou flocos de fluxo livre, que tem um peso molecular de cerca de 1.000 a 100.000, preferencialmente, que tem um peso molecular de pelo menos cerca de 1.450 a 20.000, mais preferencialmente, entre cerca de 1.450 a cerca de 8.000. Os compostos de polietilenoglicol adequados úteis de acordo com a invenção incluem, por exemplo, PEG 1450 e PEG 8000 entre outros. A ureia é outro agente enrijecedor útil.

COMPONENTES ADICIONAIS

[0038] As composições de limpeza podem incluir adicionalmente adjuvantes de detergente convencionais como um agente sequestrante, uma enzima, um agente enrijecedor secundário, carga de detergente, antiespumante, agente antirredeposição, um agente ou sistema de limiar, agente de melhora estética (isto é, tinta, perfume) e outros aditivos similares. Os adjuvantes e outros ingredientes aditivos irão variar de acordo com o tipo de composição que é fabricada.

TENSOATIVO ADICIONAL

[0039] As composições de limpeza da invenção podem compreender adicionalmente um tensoativo ou, em alguns casos, um tensoativo adicional. Isso pode incluir agentes ativos não iônicos solúveis em água ou dispersíveis em água, não iônicos (supra) semipolares, aniônicos, catiônicos, anfotéricos ou de superfície zwitteriônica; ou qualquer combinação dos mesmos. Uma listagem típica dessas classes e espécies de tensoativos úteis no presente documento aparece no documento de Patente no U.S. 3.664.961 expedido em 23 de maio de 1972, para Norris. Quando presente, o tensoativo adicional pode compreender de cerca de 0,01% em peso a cerca de 20% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 15% em peso e, mais preferencialmente, de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso.

TENSOATIVOS NÃO IÔNICOS

[0040] Os tensoativos não iônicos adicionais úteis na invenção são, em geral, caracterizados pela presença de um grupo hidrofóbico orgânico e um grupo hidrofílico orgânico e são tipicamente produzidos pela condensação de um composto hidrofóbico alifático orgânico, aromático de alquila ou polioxialquileno, com uma porção química de óxido alcalino hidrofílico que, na prática comum, é óxido de etileno ou um produto de poli-hidratação do mesmo, polietilenoglicol. Praticamente, qualquer composto hidrofóbico que tem um grupo hidroxila, carboxila, amino ou amido com um átomo de hidrogênio reativo pode ser condensado com óxido de etileno ou seus adutos de poli-hidratação, ou suas misturas com alcoxilenos como óxido de propileno para formar um agente ativo de superfície não iônica. O comprimento da porção química de polioxialquileno hidrofílico que é condensado com qualquer composto hidrofóbico particular pode ser prontamente ajustado para produzir um composto dispersível em água ou solúvel em água que tem o grau desejado de equilíbrio entre as propriedades hidrofílica e hidrofóbica. Os tensoativos não iônicos úteis na presente invenção incluem: 1. Compostos poliméricos de polioxipropileno-polioxietileno em bloco com base em propilenoglicol, etilenoglicol, glicerol, trimetilolpropano e etilenodiamina como o composto de hidrogênio reativo iniciador. Os exemplos de compostos poliméricos produzidos a partir de uma propoxilação e etoxilação sequenciais do iniciador são comercialmente disponíveis sob as designações Pluronic® e Tetronico fabricados junto à BASF Corp.

[0041] Os compostos de Pluronic® são compostos bifuncionais (dois hidrogênios reativos) formados condensando-se o óxido de etileno com uma base hidrofóbica formada pela adição de óxido de propileno aos dois grupos hidroxila de propilenoglicol. Essa porção hidrofóbica da molécula pesa de 1.000 a 4.000. Óxido de etileno é, então, adicionado para ensanduichar esse hidrófobo entre grupos hidrofílicos controlados pelo comprimento para constituir cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso da molécula final.

[0042] Os compostos de Tetronic® são copolímeros em bloco tetrafuncionais derivados da adição sequencial de óxido de propileno e óxido de etileno à etilenodiamina. O peso molecular do hidrótipo de óxido de propileno varia de 500 a 7.000; e, o hidrófilo, óxido de etileno, é adicionado para constituir de 10% em peso a 80% em peso da molécula.

[0043] 2. Os produtos de condensação de um mol de alquilfenol, em que a cadeia de alquila, de configuração de cadeia reta ou cadeia ramificada, ou de constituinte de alquila único ou duplo, contêm de 8 de 18 átomos de carbono com 3 a 50 mols de óxido de etileno. O grupo alquila, por exemplo, pode ser representado por di-isobutileno, diamila, propileno polimerizado, iso-octila, nonila e di-nonila. Esses tensoativos podem ser condensados de óxido de polietileno, polipropileno e polibutileno de fenóis de alquila. Os exemplos de compostos comerciais de tal química estão disponíveis no mercado sob as designações Igepal® fabricado junto à Rhone-Poulenc e Triton® fabricado junto à Union Carbide.

[0044] 3. Produtos de condensação de um mol de um álcool de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado, que têm de 6 a 24 átomos de carbono com 3 a 50 mols de óxido de etileno. A porção química do álcool pode consistir em misturas de álcoois na faixa de carbono delineada acima ou pode consistir em um álcool que tem um número específico de átomos de carbono dentro dessa faixa. Os exemplos de tensoativos comerciais similares estão disponíveis sob as designações Neodol® fabricado junto à Shell Chemical Co. e Alfonic® fabricado junto à Vista Chemical Co.

[0045] 4. Produtos de condensação de um mol de ácido carboxílico de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado, que tem de 8 a 18 átomos de carbono de 6 a 50 mols de óxido de etileno. A porção química de ácido pode consistir em misturas de ácidos nos átomos de carbono definidos acima ou a mesma pode consistir em um ácido que tem um número específico de átomos de carbono dentro da faixa. Os exemplos de compostos comerciais de tal química estão disponíveis no mercado sob as designações Nopalcol® fabricado junto à Henkel Corporation e Lipopeg® fabricado junto à Lipo Chemicals, Inc.

[0046] Além dos ácidos carboxílicos etoxilados, os comumente chamados ésteres de polietilenoglicol, outros ésteres de ácido alcanônico formados por reação com glicerídeos, glicerina e álcoois poli-hídricos (sacarídeo ou sorbitano/sorbitol) têm aplicação na presente invenção. Todas essas porções químicas de éster têm um ou mais sítios de hidrogênio reativo em sua molécula, os quais podem ser submetidos à acilação adicional ou adição de óxido de etileno (alcóxido) para controlar a hidrofilia dessas substâncias. Deve-se tomar cuidado ao adicionar esses ésteres graxos ou carboidratos acilados às composições da presente invenção que contêm enzimas de amilase e/ou lipase devido à incompatibilidade potencial.

[0047] Exemplos de tensoativos de baixa formação de espuma não iônicos incluem: 5. Compostos de (1) que são modificados, essencialmente invertidos, adicionando-se óxido de etileno ao etilenoglicol para fornecer um hidrófilo de peso molecular designado; e, então, adicionar óxido de propileno para obter blocos hidrofóbicos no exterior (extremidades) da molécula. A porção hidrofóbica da molécula pesa de 1.000 a 3.100, em que o hidrófilo central inclui 10% em peso a 80% em peso da molécula final. Esses Pluronics® reversos são fabricados junto à BASF Corporation, sob a designação de tensoativos R Pluronic®.

[0048] De modo semelhante, os tensoativos R Tetronic® são produzidos junto à BASF Corporation através da adição sequencial de óxido de etileno e óxido de propileno à etilenodiamina. A porção hidrofóbica da molécula pesa de 2.100 a 6.700, em que o hidrófilo central inclui 10% em peso a 80% em peso da molécula final.

[0049] 6. Compostos dos grupos (1), (2), (3) e (4) que são modificados por “limitação” ou “bloqueio de extremidade” do grupo ou grupos hidróxi terminal (de porções químicas multifuncionais) para reduzir a formação de espuma pela reação com uma molécula hidrofóbica pequena como óxido de propileno, óxido de butileno, cloreto de benzila; e, ácidos graxos, álcoois ou haletos de alquila de cadeia curta, que contêm de 1 a 5 átomos de carbono; e misturas dos mesmos. Também são incluídos reagentes, tais como cloreto de tionila que convertem grupos hidroxi terminais para um grupo de cloreto. Tais modificações no grupo hidroxi terminal podem levar a não iônicos em todo bloco, bloco-hetérico, hetérico-bloco ou todo hetérico.

[0050] Exemplos adicionais de não iônicos de baixa formação de espuma eficazes incluem: 7. Os alquilfenoxipolietoxialcanóis do documento de Patente no U.S. 2.903.486 distribuído em 8 de setembro de 1959 para Brown et al. e representados pela fórmula em que R é um grupo alquila de 8 a 9 átomos de carbono, A é uma cadeia de alquileno de 3 a 4 átomos de carbono, n é um número inteiro de 7 a 16, e m é um número inteiro de 1 a 10.

[0051] Os condensados de polialquilenoglicol do documento de Patente no U.S. 3.048.548 expedido 7 de agosto de 1962 para Martin et al. que têm cadeias de oxietileno hidrofílicas e cadeias de oxipropileno hidrofóbicas alternadas, em que o peso das cadeias hidrofóbicas de terminal, o peso da unidade hidrofóbica intermediária e o peso das unidades hidrofílicas de ligação, cada, representam cerca de um terço do condensado.

[0052] Os tensoativos antiespumantes não iônicos revelados no documento de Patente no U.S. 3.382.178 distribuído em 7 de maio de 1968 para Lissant et al. que têm a fórmula geral Z[(OR)nOH]z em que Z é material alcoxilatável, R é um radical derivado de um óxido alcalino que pode ser etileno e propileno e n é um número inteiro de, por exemplo, 10 a 2.000 ou mais e z é um número inteiro determinado pelo número de grupos oxialquilatáveis reativos.

[0053] Os compostos de polioxialquileno conjugados descritos no documento de Patente no U.S. 2.677.700, expedido em 4 de maio de 1954 para Jackson et al. correspondentes à fórmula Y(C3H6O)n(C2H4O) m H, em que Y é o resíduo de composto orgânico que tem de 1 a 6 átomos de carbono e um átomo de hidrogênio reativo, n tem um valor médio de pelo menos 6,4, como determinado pelo número de hidroxila e m tem um valor de modo que a porção de oxietileno constitua 10% a 90% em peso da molécula.

[0054] Os compostos de polioxialquileno conjugados descritos no documento de Patente no U.S. 2.674.619, expedido em 6 de abril de 1954 por Lundsted et al. que têm a fórmula Y[(C3H6On(C2H4O)mH]x em que Y é o resíduo de um composto orgânico que tem de 2 a 6 átomos de carbono e que contém x átomos de hidrogênio reativos, em que x tem um valor de pelo menos 2, n tem um valor de modo que o peso molecular da base hidrofóbica de polioxipropileno seja pelo menos 900 e m tem um valor de modo que o teor de oxietileno da molécula seja de 10% a 90% em peso. Os compostos que estão dentro do escopo da definição para Y incluem, por exemplo, propilenoglicol, glicerina, pentaeritritol, trimetilolpropano, etilenodiamina e similares. As cadeias de oxipropileno opcional, porém, vantajosamente contêm pequenas quantidades de óxido de etileno e as cadeias de oxietileno também opcional, porém, vantajosamente, contêm pequenas quantidades de óxido de propileno.

[0055] Os agentes ativos de superfície de polioxialquileno conjugado adicionais que são usados vantajosamente nas composições da presente invenção correspondem à fórmula: P[(C3H6O)n(C2H4O)mH]x em que P é o resíduo de um composto orgânico que tem de 8 a 18 átomos de carbono e que contém x átomos de hidrogênio reativos, em que x tem um valor de 1 ou 2, n tem um valor de modo que o peso molecular da porção de polioxietileno seja pelo menos 44 e m tem um valor de modo que o teor de oxipropileno da molécula é de 10% a 90% em peso. Em qualquer caso, as cadeias de oxipropileno podem conter opcional, porém, vantajosamente, pequenas quantidades de óxido de etileno e as cadeias de oxietileno também podem conter opcional, porém, vantajosamente, pequenas quantidades de óxido de propileno.

[0056] 8. Os tensoativos de amido de ácido graxo de poli-hidróxi adequados para uso nas presentes composições incluem aqueles que têm a fórmula estrutural R2CONR1Z em que: R1 é grupo H, C1-C4 hidrocarbila, 2- hidroxi etila, 2-hidroxi propila, etóxi, propóxi ou uma mistura dos mesmos; R é uma C5-C31 hidrocarbila, que pode ser de cadeia reta; e Z é uma poli- hidroxi-hidrocarbila que tem uma cadeia de hidrocarbila linear com pelo menos 3 hidroxilas diretamente conectadas à cadeia ou um derivado alcoxilado (preferencialmente etoxilado ou propoxilado) da mesma. Z pode ser derivado de um açúcar de redução em uma reação de aminação redutora; como uma porção química de glicitila.

[0057] 9. Os produtos de condensação de etoxilato de alquila de álcoois alifáticos com 0 a 25 mols de óxido de etileno são adequados para uso nas presentes composições. A cadeia de alquila do álcool alifático pode ser tanto reta quanto ramificada, primária ou secundária e, em geral, contém de 6 a 22 átomos de carbono.

[0058] 10. Os C6-C18 álcoois graxos etoxilados e C6-C18 álcoois graxos etoxilados e propoxilados misturados são tensoativos adequados para uso nas presentes composições, particularmente aqueles que são solúveis em água. Os álcoois graxos etoxilados adequados incluem os C10-C18 álcoois graxos etoxilados com um grau de etoxilação de 3 a 50.

[0059] 11. Tensoativos de alquilpolissacarídeo não iônicos adequados, particularmente para uso nas presentes composições incluem aqueles revelados no documento de Patente no U.S. 4.565.647, por Llenado, distribuído em 21 de janeiro de 1986. Esses tensoativos incluem um grupo hidrofóbico que contém de 6 a 30 átomos de carbono e um polissacarídeo, por exemplo, um grupo hidrofílico de poliglicosídeo que contém de 1,3 a 10 unidades de sacarídeo. Qualquer sacarídeo de redução que contém 5 ou 6 átomos de carbono pode ser usado, por exemplo, porções químicas de glicose, galactose e galactosila podem ser substituídas com as porções químicas de glicosila. (Opcionalmente o grupo hidrofóbico é fixado nas posições 2-, 3-, 4-, etc. gerando, desse modo, uma glicose ou galactose em oposição a um glicosídeo ou galactosídeo). As ligações interssacarídeo podem ser, por exemplo, entre a posição um das unidades de sacarídeo adicionais e as posições 2-, 3-, 4- e/ou 6 nas unidades de sacarídeo anteriores.

[0060] 12. Os tensoativos de amida de ácido graxo adequados para uso nas presentes composições incluem aqueles que têm a fórmula: R6CON(R7)2 em que R6 é um grupo alquila que contém de 7 a 21 átomos de carbono e cada R7 é independentemente hidrogênio, C1-C4 alquila, C1-C4 hidroxialquila ou --(C2H4O)xH, em que x está na faixa de 1 a 3.

[0061] 13. Uma classe útil de tensoativos não iônicos inclui a classe definida como aminas alcoxiladas ou, com máxima particularidade, tensoativos alcoxilados/aminados/alcoxilados de álcool. Esses tensoativos não iônicos podem ser, pelo menos em parte, representados pelas fórmulas gerais: R20--(PO)sN-(EO)t H, R20--(PO) s N-(EO) t H(EO) t H, e R20 --N(EO) t H; em que R20 é um grupo alquila, alquenila ou outro grupo alifático, ou um grupo alquil-arila de 8 a 20, preferencialmente 12 a 14 átomos de carbono, EO é oxietileno, PO é oxipropileno, s é de 1 a 20, preferencialmente 2 a 5, t é 1 a 10, preferencialmente 2 a 5, e u é 1 a 10, preferencialmente 2 a 5. Outras variações no escopo desses compostos podem ser representadas pela fórmula alternativa: R20--(PO) v--N[(EO)w H][(EO)zH] em que R20 é como definido acima, v é 1 a 20 (por exemplo, 1, 2, 3, ou 4 (preferencialmente 2)) e w e z são independentemente 1 a 10, preferencialmente 2 a 5.

[0062] Esses compostos são representados comercialmente por uma linha de produtos vendida junto à Huntsman Chemicals como tensoativos não iônicos. Um produto químico preferencial dessa classe inclui Surfonic.TM. PEA 25 Alcoxilato de Amina.

[0063] O documento "Treatise Nonionic Surfactants", editado por Schick, M. J., Vol. 1 da série "Surfactant Science Series", Marcel Dekker, Inc., Nova York, 1983 é uma referência excelente à ampla variedade de compostos não iônicos em geral empregados na prática da presente invenção. Uma listagem típica de classes não iônicas, e espécies desses tensoativos, é apresentada no documento de Patente no U.S. 3.929.678 distribuído para Laughlin e Heuring em 30 de dezembro de 1975. Exemplos adicionais são fornecidos no documento “Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I e II por Schwartz, Perry e Berch).

TENSOATIVOS ANIÔNICOS ADICIONAIS

[0064] Além disso, são úteis na presente invenção, as substâncias ativas em superfície, que são categorizadas como aniônicas devido ao fato que a carga no hidrofóbico é negativa; ou tensoativos em que a seção hidrofóbica da molécula não porta nenhuma carga, exceto quando o pH é elevado para a neutralidade ou acima (por exemplo, ácidos carboxílicos). Carboxilato, sulfonato, sulfato e fosfato são os grupos de solubilizante polares (hidrofílicos) encontrados em tensoativos aniônicos. Dos cátions (contra-íons) associados com esses grupos polares, sódio, lítio e potássio transmitem solubilidade em água; íons de amônio e amônio substituído fornecem solubilidade tanto em água quanto óleo; e, cálcio, bário e magnésio promovem solubilidade em óleo.

[0065] Conforme entendido pelos versados na técnica, os aniônicos são excelentes tensoativos detersivos e são, portanto, adições preferenciais às composições de detergente de trabalho pesado. Em geral, entretanto, os aniônicos têm altos perfis de espuma, o que limita seu uso sozinho ou em altos níveis de concentração em sistemas de limpeza, como circuitos de CIP que exigem um controle de espuma restrito. Os compostos ativos de superfície aniônica são úteis para conferir propriedades químicas e físicas especiais diferentes de detergência dentro da composição. Os aniônicos podem ser empregados como agentes de gelificação ou como parte de um sistema de gelificação ou espessamento. Os aniônicos são solubilizantes excelentes e podem ser usados para efeito hidrotrópico e controle de ponto de turvação.

[0066] A maioria dos tensoativos aniônicos comerciais de grande volume podem ser subdivididos em cinco classes químicas principais e subgrupos adicionais conhecidos pelos versados na técnica e descritos no documento “Surfactant Encyclopedia“, Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 71 a 86 (1989). A primeira classe inclui ácidos acilaminos (e sais), tais como acilglutamatos, peptídeos de acila, sarcosinatos (por exemplo, N-acil sarcosinatos), tauratos (por exemplo, N-acil tauratos e amidas de ácido graxo de metil taurida), e similares. A segunda classe inclui ácidos carboxílicos (e sais), tais como ácidos alcanóicos (e alcanoatos), ácidos éster carboxílicos (por exemplo, succinatos de alquila), ácidos éter carboxílicos, e similares. A terceira classe inclui ácidos sulfônicos (e sais), tais como isetionatos (por exemplo, acil isetionatos), alquilarila sulfonatos, alquil sulfonatos, sulfosuccinatos (por exemplo, monoésteres e diésteres de sulfosuccinato), e similares. A quinta classe inclui ésteres de ácido sulfúrico (e sais), tais como sulfatos de alquil éter, sulfatos de alquila, e similares.

[0067] Os tensoativos de sulfato aniônico adequados para uso nas presentes composições incluem os sulfatos de alquila, etoxissulfatos de alquila, sulfatos de oleilglicerol graxos, sulfatos de éter de oxido de etileno de alquilfenol, os C5 -C17 acil-N--(C1-C4 alquil) e sulfatos de --N--(C1-C2 hidroxialquil)glicamina lineares e ramificados, primários e secundários e sulfatos de alquilpolissacarídeos como os sulfatos de alquilpoliglicosídeo (os compostos não sulfados não iônicos que são descritos no presente documento).

[0068] Os exemplos de compostos de detergente aniônico solúvel em água, sintéticos adequados incluem a amônio e amônio substituída (como mono-, di- e trietanolamina) e sais de metal alcali (como sódio, lítio e potássio) dos sulfonatos aromáticos mononucleares de alquila como os sulfonatos de benzeno de alquila que contêm de 5 a 18 átomos de carbono no grupo alquila em uma cadeia reta ou ramificada, por exemplo, os sais de sulfonatos de benzeno de alquila ou sulfonatos de tolueno de alquila, xileno, cumeno e fenol; sulfonato de naftaleno de alquila, sulfonato de naftaleno de diamila e sulfonato de naftaleno de dinonila e derivados alcoxilados.

[0069] Os tensoativos de carboxilato aniônico adequados para uso nas presentes composições incluem os tensoativos de alquil etoxi carboxilatos, o alquil polietoxi policarboxilato e os sabões (por exemplo, alquil carboxilas). Os tensoativos de sabão secundários (por exemplo, tensoativos de alquil carboxila) úteis nas presentes composições incluem aqueles que contêm uma unidade carboxila conectada a um carbono secundário. O carbono secundário pode estar em uma estrutura em anel, por exemplo, como em ácido p-octil benzoico, ou como em carboxilatos de ciclo-hexila com alquil-substituído. Os tensoativos de sabão secundários tipicamente não contêm nenhuma ligação de éter, nenhuma ligação de éster e nenhum grupo hidroxila. Ademais, os mesmos tipicamente não possuem átomos de nitrogênio no grupo principal (porção anfifílica). Os tensoativos de sabão secundários adequados tipicamente contêm 11 a 13 átomos de carbono no total, embora mais átomos de carbono (por exemplo, até 16) possam estar presentes.

[0070] Outros detergentes aniônicos adequados para uso nas presentes composições incluem sulfonatos de olefina, como sulfonatos de alqueno de cadeia longa, sulfonatos de hidroxialcano de cadeia longa ou misturas de alquenossulfonatos e sulfonatos de hidroxialcano. Também são incluídos os sulfatos de alquila, alquil poli(etileno-oxi)éter sulfatos e poli(etileno- oxi)sulfatos aromáticos tais como os sulfatos ou produtos condensação de óxido de etileno e nonil fenol (usualmente que tem 1 a 6 grupos oxietileno por molécula). Ácidos de resina e ácidos de resina hidrogenada também são adequados, tais como colófonia, colófonia hidrogenada, e ácidos de resina e ácidos de resina hidrogenada presentes em ou derivados a partir de óleo de sebo.

[0071] Os sais particulares serão selecionados de forma adequada dependendo da formulação particular e das necessidades da mesma.

[0072] Exemplos adicionais de tensoativos aniônicos adequados são fornecidos no documento “Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I e II por Schwartz, Perry e Berch). Diversos desses tensoativos também são, em geral, revelados no documento de Patente no U.S. 3.929.678, distribuído em 30 de dezembro de 1975 para Laughlin, et al. na coluna 23, linha 58 até coluna 29, linha 23.

TENSOATIVOS CATIÔNICOS

[0073] As substâncias ativas de superfície são classificadas como catiônicas se a carga na porção hidrótropa da molécula for positiva. Os tensoativos em que o hidrótropo não transporta nenhuma carga a menos que o pH seja reduzido para próximo à neutralidade ou inferior, mas que são, então, catiônicos (por exemplo, alquil aminas), também são incluídos nesse grupo. Na teoria, os tensoativos catiônicos podem ser sintetizados a partir de qualquer combinação de elementos que contêm uma estrutura de “ônio” RnX+Y-- e pode incluir compostos diferentes de nitrogênio (amônio) como fósforo (fosfônio) e enxofre (sulfônio). Na prática, o campo tensoativo catiônico é dominado por compostos que contém nitrogênio, provavelmente devido ao fato de que rotas sintéticas para catiônicos nitrogenados são simples e retas e proporcionam rendimentos altos de produto, o que pode torná-los menos dispendiosos.

[0074] Os tensoativos catiônicos preferencialmente incluem, mais preferencialmente, em referência a, compostos que contém pelo menos um grupo hidrofóbico de cadeia de carbono longa e pelo menos um nitrogênio carregado positivamente. O grupo de cadeia de carbono longa pode ser fixado diretamente ao átomo de nitrogênio por substituição simples; ou, mais preferencialmente, indiretamente por um grupo ou grupos funcionais em ponte nas assim chamadas alquilaminas e aminas de amido interrompidas. Tais grupos funcionais podem tornar a molécula mais hidrofílica e/ou mais dispersível em água, solubilizada em água com mais facilidade por misturas cotensoativas, e/ou solúveis em água. Para solubilidade em água aumentada, grupos amino primário, secundário ou terciário adicionais podem ser introduzidos ou o nitrogênio amino pode ser quaternizado com grupos alquila de peso molecular baixo. Adicionalmente, o nitrogênio pode ser uma parte da porção química de cadeia reta ou ramificada de graus variáveis de insaturação ou de um anel heterocíclico saturado ou insaturado. Adicionalmente, os tensoativos catiônicos podem conter ligações complexas que têm mais de um átomo de nitrogênio catiônico.

[0075] Os próprios compostos de tensoativo classificados como óxidos de amina, anfóteros e íons dipolares são tipicamente catiônicos em soluções de pH ácidas ou quase neutras e podem se sobrepor a classificações de tensoativo. Os tensoativos catiônicos polioxietilados geralmente se comportam como tensoativos não iônicos em soluções alcalinas e como tensoativos catiônicos em solução ácida. As aminas catiônicas mais simples, sais de amina e compostos de amônio quaternário podem ser desenhados esquematicamente desse modo: em que, R representa uma cadeia de alquila longa, R’, R” e R’“ podem ser cadeias de alquila longas, ou grupos alquila ou arila menores ou hidrogênio e X representa um ânion. Os sais de amina e compostos de amônio quaternário são preferenciais para uso prático na presente invenção devido ao seu grau alto de solubilidade em água.

[0076] A maior parte dos tensoativos catiônicos comerciais de grande volume podem ser subdivididos em quatro classes principais e subgrupos adicionais conhecidos pelos versados na técnica e descritos no documento “Surfactant Encyclopedia“, Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 86 a 96 (1989). A primeira classe inclui alquilaminas e seus sais. A segunda classe inclui imidazolinas de alquila. A terceira classe inclui aminas etoxiladas. A quarta classe inclui quaternários, como sais de alquilbenzildimetilamônio, sais de alquil benzeno, sais de amônio heterocíclicos, sais de tetra-alquilamônio e similares. Tensoativos catiônicos são conhecidos por terem uma variedade de propriedades que podem ser benéficas nas presentes composições. Essas propriedades desejáveis podem incluir detergência em composições de ou abaixo do pH neutro, eficácia antimicrobiana, espessamento ou gelificação em cooperação com outros agentes e similares.

[0077] Em uma modalidade preferencial, a composição não inclui nenhum tensoativo catiônico.

TENSOATIVOS ANFOTÉRICOS

[0078] Os tensoativos anfotéricos ou anfolíticos, contêm um grupo hidrofílico tanto básico como ácido e um grupo hidrofóbico orgânico. Essas entidades iônicas podem ser qualquer um dentre os grupos aniônico ou catiônico descritos no presente documento para outros tipos de tensoativos. Um nitrogênio básico e um grupo carboxilato ácido são os grupos funcionais típicos empregados como os grupos hidrofílicos básico e ácido. Em poucos tensoativos, sulfonato, sulfato, fosfonato ou fosfato fornecem a carga negativa.

[0079] Os tensoativos anfotéricos podem ser descritos amplamente como derivados de aminas secundárias e terciárias alifáticas, em que o radical alifático pode ser de cadeia reta ou ramificado e em que um dentre os substituintes alifáticos contém de 8 a 18 átomos de carbono e um contém um grupo de solubilização em água aniônico, por exemplo, carbóxi, sulfo, sulfato, fosfato ou fosfono. Os tensoativos anfotéricos são subdivididos em duas classes principais conhecidas pelos versados na técnica e descritas no documento “Surfactant Encyclopedia“, Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 69 a 71 (1989). A primeira classe inclui derivados de acil/dialquil etilenodiamina (por exemplo, derivados de 2-alquil hidroxietil imidazolina) e seus sais. A segunda classe inclui ácidos N-alquilamino e seus sais. Alguns tensoativos anfotéricos podem ser idealizados como ajustando-se em ambas as classes.

[0080] Os tensoativos anfotéricos podem ser sintetizados por métodos conhecidos das pessoas versadas na técnica. Por exemplo, 2-alquil hidroxietil imidazolina é sintetizado por condensação e fechamento de anel de um ácido carboxílico de cadeia longa (ou um derivado) com dialquil etilenodiamina. Os tensoativos anfotéricos comerciais são derivados por hidrólise subsequente e abertura de anel do anel de imidazolina através de alquilação, por exemplo, com acetato de etila. Durante a alquilação, um ou dois grupos carboxi-alquila reagem para formar uma amina terciária e uma ligação de éter com agentes alquilantes diferentes que produzem aminas terciárias diferentes.

[0081] Os derivados de imidazol de cadeia longa que têm aplicação na presente invenção, em geral, têm a fórmula geral: em que R é um grupo hidrofóbico acíclico que contém de 8 a 18 átomos de carbono e M é um cátion para neutralizar a carga do ânion, em geral, sódio. Os anfotéricos derivados de imidazolina proeminentes comercialmente que podem ser empregados nas presentes composições incluem por exemplo: Cocoanfopropionato, Cocoanfocarboxi-propionato, Cocoanfoglicinato, Cocoanfocarboxi-glicinato, Cocoanfopropil-sulfonato e Ácido de cocoanfocarboxi-propiônico. Os ácidos anfocarboxílicos preferenciais são produzidos a partir de imidazolinas gordas em que a funcionalidade ácida dicarboxílica do ácido anfodicarboxílico é ácido diacético e/ou ácido dipropiônico.

[0082] Os compostos carboximetilados (glicinatos) descritos no presente documento acima frequentemente são chamados betaínas. As betaínas são uma classe especial de anfotéricos discutida no presente documento abaixo na seção intitulada, tensoativos zweteriônicos.

[0083] Os ácidos N-alquilamino de cadeia longa são preparados prontamente reagindo-se RNH2, em que alquil R.dbd.C8-C18 de cadeia reta ou ramificada, aminas gordas com ácidos carboxílicos halogenados. A alquilação dos grupos amino primários de um amino ácido leva a aminas secundárias e terciárias. Os substituintes alquila podem ter grupos amino adicionais que fornecem mais do que um centro de nitrogênio reativo. A maior parte dos ácidos N-alquilamina comerciais são derivados de alquilas de beta-alanina ou beta-N(2-carboxietil) alanina. Os exemplos de anfólitos de ácido de N- alquilamino comerciais que têm aplicação na presente invenção incluem dipropionatos beta-amino de alquila, RN(C2H4COOM)2 e RNHC2H4COOM. Nesses, R é preferencialmente um grupo hidrofóbico acíclico que contém de 8 a 18 átomos de carbono, e M é um cátion para neutralizar a carga do ânion.

[0084] Os tensoativos anfotéricos preferenciais incluem aqueles derivados de produtos de coco tais como óleo de coco ou ácido graxo de coco. O mais preferencial desses tensoativos derivados de coco incluem como parte de sua estrutura uma porção química de etilenodiamina, uma porção química de alcanolamida, uma porção química de amino ácido, preferencialmente glicina, ou uma combinação dos mesmos; e um substituinte alifático de 8 a 18 (preferencialmente 12) átomos de carbono. Esse tensoativo também pode ser considerado um ácido alquil anfodicarboxílico. O dipropionado de cocoanfo dissódico é um tensoativo anfotérico de máxima preferência e está comercialmente disponível sob a designação Miranol.TM. FBS junto à Rhodia Inc., Cranbury, N.J. Outro tensoativo anfotérico derivado de coco de máxima preferência com uma nomenclatura química diacetato de cocoanfo dissódico é vendido sob a designação Miranol C2M-SF Conc., também junto à Rhodia Inc., Cranbury, N.J.

[0085] Uma listagem típica de classes de tensoativo anfotérico e espécies desses tensoativos é apresentada no documento de Patente no U.S. 3.929.678 distribuído para Laughlin e Heuring em 30 de dezembro de 1975. Exemplos adicionais são fornecidos no documento “Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I e II por Schwartz, Perry e Berch).

TENSOATIVOS ZWITERIÔNICOS

[0086] Os tensoativos zwiteriônicos podem ser considerados como um subconjunto dos tensoativos anfotéricos. Os tensoativos zwiteriônicos podem ser amplamente descritos como derivados de aminas secundárias e terciárias, derivados de aminas secundárias e terciárias heterocíclicas ou derivados de compostos de amônio quaternário, fosfônio quaternário ou sulfônio terciário. Tipicamente, um tensoativo zwiteriônico inclui um amônio quaternário carregado positivamente ou, em alguns casos, um íon de sulfônio ou fosfônio, um grupo carboxila carregado negativamente, e um grupo alquila. Os zwiteriônicos em geral contêm grupos catiônicos e aniônicos que se ionizam a um grau aproximadamente igual na região isoelétrica da molécula e que podem desenvolver uma forte atração entre centros de carga positiva e negativa "intra-sal". Os exemplos de tais tensoativos sintéticos zwiteriônicos incluem derivados de compostos de amônio quaternário alifático, fosfônio e sulfônio, em que os radicais alifáticos podem ser de cadeia reta ou ramificada, e em que um dentre os substituintes alifáticos contém de 8 a 18 átomos de carbono e um contém um grupo de solubilização em água aniônico, por exemplo, carbóxi, sulfonato, sulfato, fosfato ou fosfonato. Os tensoativos de betaína e sultaína são tensoativos zwiteriônicos exemplificativos para uso no presente documento.

[0087] Uma fórmula geral para esses compostos é: em que R1 contém um radical alquila, alquenila ou hidroxialquila de 8 a 18 átomos de carbono que tem de 0 a 10 porções químicas de óxido de etileno e de 0 a 1 porção química de glicerila; Y é selecionado a partir do grupo que consiste em átomos de nitrogênio, fósforo e enxofre; R.sup.2 é um grupo alquila ou alquil mono-hidroxila que contém de 1 a 3 átomos de carbono; x é 1 quando Y é um átomo de enxofre e 2 quando Y é um átomo de nitrogênio ou de fósforo, R3 é um alquileno ou hidroxi alquileno ou hidroxi alquileno de 1 a 4 átomos de carbono e Z é um radical selecionado a partir do grupo que consiste em grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato e fosfato.

[0088] Exemplos de tensoativos zwiteriônicos que têm as estruturas listadas acima incluem: 1-carboxilato de 4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N- octadecilamônio]-butano; 1-sulfato de 5-[S-3-hidroxipropil-S- hexadecilsulfônio]-3-hidroxipentano; 1-fosfato de 3-[P,P-dietil-P-3,6,9- trioxatetracosanofosfônio]-2-hidroxipropano; 1-fosfonato de 3-[N,N-dipropil- N-3-dodecoxi-2-hidroxipropil-amônio]-propano; 1-sulfonato de 3-(N,N- dimetil-N-hexadecilamônio)-propano; 1-sulfonato de 3-(N,N-dimetil-N- hexadecilamônio)-2-hidroxi-propano; 1-carboxilato de 4-[N,N-di(2(2- hidroxietil)-N(2-hidroxidodecil)amônio]-butano; 1-fosfato de 3-[S-etil-S-(3- dodecoxi-2-hidroxipropil)sulfônio]-propano; 1-fosfonato de 3-[P,P-dimetil-P- dodecilfosfônio]-propano; e 1-sulfato de S [N,N-di(3-hidroxipropil)-N- hexadecilamônio]-2-hidroxi-pentano. Os grupos alquila contidos nos ditos tensoativos de detergentes podem ser retos ou ramificados e saturados ou insaturados.

[0089] O tensoativo zwiteriônico adequado para uso nas presentes composições inclui uma betaína da estrutura geral:

[0090] Esses tensoativos de betaínas tipicamente não exibem características catiônica ou aniônica fortes em pHs extremos, tampouco as mesmas mostram solubilidade em água reduzida em sua faixa isoelétrica. Diferente de sais de amônio quaternário "externos", as betaínas são compatíveis com aniônicos. Os exemplos de betaínas adequadas incluem betaína de acilamidopropildimetil de coco; betaína de hexadecil dimetila; C12- 14 acilamidopropilbetaína; C8-14 betaína de acilamidohexildietila; 4-C14-16 acilmetilamidodietilamônio-1-carboxibutano; C16-18 acilamidodimetilbetaína; C12-16 acilamidopentanodietilbetaína; e C12-16 acilmetilamidodimetilbetaína.

[0091] As sultaínas úteis na presente invenção incluem aqueles compostos que têm a fórmula (R(R1)2N.sup.+R2SO3-, em que R é um grupo hidrocarbila C6-C18, cada R1 é tipicamente alquila C1-C3 independente, por exemplo, metila, e R2 é um grupo hidrocarbila C1-C6, por exemplo, um grupo alquileno ou hidroxialquileno C1-C3.

[0092] Uma listagem típica de classes zweteriônicas, e espécies desses tensoativos, é apresentado no documento de Patente no U.S. 3.929.678 distribuído para Laughlin e Heuring em 30 de dezembro de 1975. Exemplos adicionais são fornecidos no documento “Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I e II por Schwartz, Perry e Berch). A composição pode incluir 0,5 a 10% em peso, ou 1 a 5% em peso de tensoativo ou tensoativo adicional.

AGENTES QUELANTES/SEQUESTRANTES

[0093] A composição pode incluir um agente quelante/sequestrante como um ácido aminocarboxílico, um fosfato condensado, um fosfonato, um poliacrilato e similares. Em geral, um agente quelante é uma molécula que tem a capacidade de coordenar (isto é, ligar) os íons de metal comumente encontrados em água natural para impedir que os íons de metal interfiram com a ação dos outros ingredientes detersivos de uma composição de limpeza. Dependendo do tipo de composição de limpeza que é formulada, um agente quelante/sequestrante é incluído em uma quantidade de cerca de 0,1 a 70% em peso, preferencialmente de cerca de 5 a 50% em peso.

[0094] Os ácidos aminocarboxílicos úteis incluem, por exemplo, ácido n-hidroxietiliminodiacético, ácido nitrilotriacérico (NTA), ácido etilenodiaminatetra-acético (EDTA), ácido N-hidroxietil- atilenodiaminatriacético (HEDTA), ácido dietilenotriaminapenta-acético (DTPA) e similares. Os exemplos de fosfatos condensados úteis na presente composição incluem, por exemplo, ortofosfato de sódio e potássio, pirofosfato de sódio e potássio, tripolifosfato de sódio, hexametafosfato de sódio e similares. Um fosfato condensado também pode auxiliar, até certo ponto, na solidificação da composição fixando-se a água livre presente na composição como água de hidratação.

[0095] A composição pode incluir um fosfonato como ácido de aminotris(metileno fosfônico), ácido hidroxietilideno difosfônico, ácido etilenodiaminatetra(metileno fosfônico), ácido dietilenotriaminapente(metileno fosfônico) e similares. É preferencial usar um fosfonato neutralizado ou alcalino, ou combinar o fosfonato com uma fonte alcali antes de ser adicionado à mistura, de modo que haja pouco ou nenhum calor gerado por uma reação de neutralização quando o fosfato for adicionado.

[0096] Os poliacrilatos adequados para uso como agentes de limpeza incluem, por exemplo, ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolisada, polimetacrilamida hidrolisada, copolímeros de poliamida-metacrilamida hidrolisados, poliacrilonitrila hidrolisada, polimetacrilonitrola hidrolisada, copolímeros de acrilonitrila-metacrilonitrila hidrolisados e similares. Para uma discussão adicional de sequestrantes/agentes quelantes, consulte o documento Kirk-Othmer, Enciclopedia de Tecnologia Química (Encyclopedia of Chemical Technology), Terceira Edição, volume 5, páginas 339 a 366 e volume 23, páginas 319 a 320, cuja revelação é incorporada a título de referência no presente documento.

CARGAS DE DETERGENTE

[0097] Uma composição de limpeza pode incluir uma quantidade mínima, porém, eficaz de uma ou mais cargas de detergente, que não atuam como um agente de limpeza em si, mas cooperam com o agente de limpeza

Claims (24)

1. Composição de detergente sólida, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) de 1% em peso a 95% em peso de um tensoativo sulfonado aniônico neutralizado, (b) um auxiliar de processamento que inclui um ou mais dentre: um sal inorgânico, uma fonte de alcalinidade, e/ou um polímero acrílico, (c) de 0,1 % em peso a 25% em peso de um tensoativo de amidas de ácido graxo, em que a amida de ácido graxo é amida de monetanol láurico, amida de cocomonoetanol ou uma mistura das mesmas, em que a dita composição é prensada para formar um sólido e adicionalmente em que a dita composição é livre de agentes enrijecedores.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito auxiliar de processamento é um sal inorgânico e/ou uma fonte de alcalinidade.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a dita fonte de alcalinidade é um carbonato.

4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a dita composição é livre de tensoativo catiônico.

5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que o sal inorgânico compreende sal de magnésio.

6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o tensoativo aniônico compreende pelo menos um dentre alquilsulfonato, alquilarilsulfonato, éster de ácido graxo sulfonado, dialquilsulfossuccinato, e misturas dos mesmos.

7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o dito tensoativo aniônico é um sulfonato de benzeno de alquila linear.

8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o dito amido de ácido graxo é amida de cocomonoetanol.

9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a composição compreende adicionalmente um tensoativo anfotérico, em que o tensoativo anfotérico compreende pelo menos um dentre ácido β-N-alquilaminopropwnico, ácido N-alil-β-iminodipropwnico, carboxilato imidazolina, N-alquilbetaína, N- alquiamidoalquilbetaína, sultaína, aminas e misturas dos mesmos.

10. Composição de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o tensoativo anfotérico compreende cocamidopropilbetaína.

11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um agente quelante, um agente antiespumante e/ou um agente antirredeposição.

12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição de detergente sólida é fornecida na forma de um bloco.

13. Método para produzir uma composição de detergente sólida como definida na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) misturar uma composição que compreende: de 1% em peso a 95% em peso de um tensoativo sulfonado aniônico neutralizado, um auxiliar de processamento que inclui um ou mais dentre um sal inorgânico, uma fonte de alcalinidade e/ou um polímero acrílico, e de 0,1 % em peso a 25% em peso de um tensoativo de amidas de ácido graxo, em que a amida de ácido graxo é amida de monetanol láurico, amida de cocomonoetanol ou uma mistura das mesmas, e (b) prensar a composição para formar a composição de detergente sólida, e em que o tensoativo sulfonado aniônico é neutralizado com uma mistura de um sal de metal alcalino, sendo sódio, e um sal de metal alcalino terroso, sendo magnésio.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita composição é livre de agentes enrijecedores.

15. Método de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o dito auxiliar de processamento é um sal inorgânico.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o dito auxiliar de processamento é uma fonte de alcalinidade.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que a dita fonte de alcalinidade é um carbonato.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato que a composição é livre de tensoativo catiônico.

19. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sal inorgânico compreende sulfato de magnésio.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado pelo fato de que o tensoativo aniônico compreende pelo menos um dentre alquilsulfonato, alquilarilsulfonato, sulfonato de benzeno de alquila linear, éster de ácido graxo sulfonado, álcool sulfatado, etoxilato de álcool sulfatado, alquilfenol sulfatado, sulfato de alquila, dialquilsulfossuccinato, éter sulfato de alquila e misturas dos mesmos.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 20, caracterizado pelo fato de que a composição compreende adicionalmente um tensoativo anfotérico.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 21, caracterizado pelo fato de que o tensoativo anfotérico compreende pelo menos um dentre ácido β-N-alquilaminopropwnico, ácido N-alil-β- iminodipropiônico, carboxilato imidazolina, N-alquilbetaína, N- alquiamidoalquilbetaína, sultaína e misturas dos mesmos.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 22, caracterizado pelo fato de que a composição compreende um agente de alvejamento, um agente quelante, um agente antiespumante, um agente antirredeposição ou misturas dos mesmos.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 23, caracterizado pelo fato de que a composição de detergente sólida é fornecida na forma de um bloco.