BR112021008760A2

BR112021008760A2 - composição ácida de limpeza aquosa, e, método de limpeza de sujeira

Info

Publication number: BR112021008760A2
Application number: BR112021008760-5A
Authority: BR
Inventors: Jinsen Gao; Yan Zheng; Liang Ji
Original assignee: Ecolab Usa Inc.
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2021-08-10
Also published as: JP2022508191A; JP7214869B2; CN111206253A; WO2020106918A1; EP3867340A1; US20210371775A1; PH12021551112A1; MX2021005864A

Abstract

COMPOSIÇÃO ÁCIDA DE LIMPEZA AQUOSA, E, MÉTODO DE LIMPEZA DE SUJEIRA. Trata-se de limpadores de ácido nítrico concentrado que empregam o uso de álcoois graxos etoxilados, incluindo uma mescla de álcoois graxos polietoxilados, que fornecem limpeza aprimorada em metais e outras superfícies, particularmente aço inoxidável. Métodos de uso, incluindo remoção aumentada de sujeira gordurosa e remoção de sujeira orgânica (como espuma de sabão) também são divulgados.

Description

1 / 30 COMPOSIÇÃO ÁCIDA DE LIMPEZA AQUOSA, E, MÉTODO DE

LIMPEZA DE SUJEIRA CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Composições de limpeza de ácido nítrico concentrado empregando o uso de álcoois graxos etoxilados fornecem composições estáveis com limpeza aprimorada em metal e outras superfícies, particularmente aço inoxidável. Em particular, as composições de limpeza de ácido nítrico altamente concentradas empregando uma mescla de álcoois graxos polietoxilados e em algumas modalidades um tensoativo glucamida não iônico fornecem limpeza aprimorada em metal e outras superfícies. As composições tendo pelo menos 30% de ativos ou preferencialmente pelo menos 40% de ativos de ácido nítrico e mesclas de tensoativos são formulações beneficamente estáveis. Métodos de uso, incluindo remoção aprimorada de sujeira de gordura e remoção de espuma de sabão, também são divulgados, em particular para aplicações de limpeza no local (CIP).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Aço é o nome genérico de um grupo de metais ferrosos, compostos principalmente por ferro, que apresentam durabilidade e versatilidade consideráveis. Com a escolha adequada do teor de carbono, adição de elementos de liga e tratamento térmico adequado, diferentes tipos de aço podem ser feitos para diversos fins e o uso na indústria de todos os tipos de aço é agora bastante amplo. O aço inoxidável (SS) é uma liga de aço que não mancha, corrói ou enferruja tão facilmente quanto o aço tradicional. Existem mais de 150 tipos e acabamentos de superfície diferentes para permitir que o aço inoxidável se adapte ao ambiente em que será usado. A baixa manutenção e o custo relativamente baixo do aço inoxidável o tornam um material de base ideal para muitas aplicações comerciais, incluindo, por exemplo, utensílios de cozinha, ferragens, instrumentos, eletrodomésticos, equipamentos industriais, equipamentos da indústria de processamento de

2 / 30 alimentos e bebidas, e muitas outras superfícies.

[003] A limpeza do aço inoxidável inclui a remoção de vários contaminantes da superfície para garantir a resistência à corrosão, para evitar a contaminação e para obter a aparência desejada do aço. A limpeza com ácido é um processo pelo qual uma solução de um ácido mineral e/ou orgânico em água, às vezes em combinação com um agente umectante ou detergente ou ambos, é empregada para remover ferro e outras contaminações metálicas, filmes de óxido leve, sujeira e contaminantes semelhantes. Composições de limpeza de ácido para remoção de contaminantes de aço inoxidável geralmente têm o ácido mineral ou orgânico em uma solução com um pH inferior a 7,0. As composições podem remover sujeiras orgânicas e inorgânicas na mesma operação. As mesmas também são usadas para melhorar a resistência à corrosão e aumentar o brilho ou a claridade da superfície do metal base.

[004] A maioria dos produtos de limpeza ácidos também inclui algum tipo de inibidor de corrosão. Por exemplo, em meio ácido, o sulfato de cobre tem sido usado como um inibidor de corrosão. No entanto, esses inibidores não são inteiramente satisfatórios, uma vez que, como o sulfato de cobre, eles podem ser caros, introduzir um problema de descarte de efluentes e, além disso, não são totalmente eficazes. Uma variedade de compostos, incluindo dialquiltioureias, como dietiltioureia e dibutiltioureia, são conhecidos por reduzir a corrosividade do ácido sulfúrico aos aços carbono. No entanto, as tioureias não são desejáveis para aplicações em alimentos e bebidas.

[005] O tipo de ácido usado também apresentou problemas no desenvolvimento de produtos de limpeza ácidos. Muitos limpadores de ácido são baseados em ácido fosfórico devido à sua funcionalidade diversa, como um baixo perfil de corrosão em muitas ligas e elastômeros, boa solubilidade mineral e boas propriedades de suspensão de sujeira. O ácido fosfórico

3 / 30 continua a ter regulamentos de efluentes mais rígidos devido aos problemas ambientais e de água potável do fósforo. É, portanto, um objetivo desta divulgação fornecer uma composição de limpeza sem fósforo.

[006] É outro objetivo desta divulgação fornecer composições de limpeza de ácido nítrico aquosas que podem ser usadas em várias superfícies para fornecer remoção aprimorada de sujeira de gordura e de espuma de sabão, que são particularmente adequadas para aplicações CIP e COP.

[007] É outro objetivo desta divulgação fornecer composições aquosas de limpeza de ácido nítrico concentrado que fornecem estabilidade de fase em altas temperaturas sem causar separação de fase e/ou perda de atividade durante o armazenamento.

[008] Outros objetos, aspectos e vantagens desta invenção serão evidentes para um versado na técnica em vista da seguinte divulgação, dos desenhos e das reivindicações anexas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] Uma vantagem das composições e métodos de uso das composições ácidas de limpeza é que a remoção de sujeira de gordura e a remoção de espuma de sabão aumentadas são fornecidas. Além disso, as composições ácidas de limpeza são estáveis em altas temperaturas e para estabilidade de armazenamento prolongada.

[0010] Em uma modalidade, composições ácidas de limpeza aquosas compreendem: pelo menos cerca de 30% de ativos de ácido nítrico aquoso; cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso de água; e pelo menos um de (A) cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso de pelo menos dois álcoois graxos polietoxilados com diferentes massas moleculares e/ou (B) cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso de cotensoativo glucamida não iônico. As composições podem ainda incluir pelo menos cerca de 40% de ativos da composição de limpeza. As composições podem ainda incluir álcoois graxos polietoxilados compreendendo pelo menos uma mistura de

4 / 30 álcool etoxilado C12-C15 com uma média de 7 a 12 mols de etoxilação. As composições podem incluir ainda álcoois graxos polietoxilados que são uma mescla de duas misturas de álcool etoxilado C12-C15 com uma média de 7 a 12 mols de etoxilação, incluindo em que o primeiro álcool graxo polietoxilado é uma mistura C12-C14 de álcool etoxilado com uma média de 12 mols de etoxilação, e em que o segundo álcool graxo polietoxilado é uma mistura C12-C15 de álcool etoxilado com uma média de 7 mols de etoxilação. As composições podem incluir adicionalmente (ou incluir alternativamente) um cotensoativo glucamida não iônico, incluindo uma capriloil/capril metil glucamida.

[0011] Em uma outra modalidade, as composições de limpeza podem ter uma razão de álcool graxo polietoxilado (% em peso) para ácido nítrico (% de ativos) entre cerca de 1:2.000 a cerca de 1:800 quando a concentração de ácido nítrico é inferior a cerca de 50% em peso, e entre cerca de 1:20 a cerca de 1:300 quando a concentração de ácido nítrico é maior ou igual a cerca de 50% de ativos. Em outras modalidades, a composição está em uma forma concentrada que pode ser diluída para uma concentração de solução de limpeza de uso. Nas modalidades, as composições não incluem tensoativos e/ou ácidos adicionais. Em modalidades particulares, a composição não inclui alquilpoliglicosídeo e/ou ácidos à base de sulfúrico. Preferencialmente, a composição é isenta de fosfato, isenta de sulfúrico e isenta de sulfato. Em modalidades adicionais, as composições também podem incluir pelo menos um ingrediente funcional adicional compreendendo agentes antiespumantes, agentes antirredeposição, agentes de branqueamento, modificadores de solubilidade, dispersantes, auxiliares de enxágue, agentes de proteção de metal, agentes estabilizadores, inibidores de corrosão, sequestrantes e/ou agentes quelantes, fragrâncias e/ou corantes, modificadores de reologia e/ou solubilidade ou espessantes, hidrótropos ou acopladores, tampões e/ou solventes.

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[0012] Em modalidades, as composições são estáveis em fase e retêm a estabilidade do tensoativo medida por menos de 10% de mudança no IFT a temperaturas de cerca de 4 °C a cerca de 40 °C por pelo menos cerca de três meses.

[0013] Métodos de limpeza de sujeira também estão incluídos e compreendem: aplicação de qualquer uma das composições de limpeza a uma superfície ou objeto sujo; e remoção de sujeiras da superfície. As sujeiras podem incluir sujeiras orgânicas, gorduras e/ou espuma de sabão. A superfície ou objeto pode incluir aço inoxidável. De acordo com as modalidades dos métodos de limpeza, pode haver uma temperatura para a etapa de contato de até aproximadamente 93,3 graus Celsius (200 graus Fahrenheit). Em modalidades, as superfícies podem incluir equipamento industrial, um processo de limpeza no local e/ou um processo de limpeza fora do local, e podem ser aplicadas em uma aplicação CIP ou COP.

[0014] Em modalidades, as composições de limpeza são aplicadas à superfície ou objeto por pelo menos cerca de 10 minutos e fornecem entre cerca de 5.000 ppm a cerca de 40.000 ppm de ativos totais da composição de limpeza.

[0015] Embora múltiplas modalidades sejam divulgadas, ainda outras modalidades da presente invenção ficarão evidentes para os versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir, a qual mostra e descreve modalidades ilustrativas. Por conseguinte, os desenhos e a descrição detalhada serão considerados como ilustrativos em natureza e não restritivos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] A Figura 1 mostra a eficácia de remoção de sujeira de composições ácidas de limpeza avaliadas em comparação com uma composição ácida de limpeza disponível comercialmente.

[0017] A Figura 2 mostra a eficácia de remoção de sujeira de composições ácidas de limpeza avaliadas adicionais em comparação com uma

6 / 30 composição ácida de limpeza disponível comercialmente.

[0018] A Figura 3 representa a altura de formação de espuma de composições ácidas de limpeza avaliadas em comparação com composições ácidas de limpeza disponíveis comercialmente.

[0019] A Figura 4 representa a altura de formação de espuma enquanto avalia um teste de altura de espuma decrescente ao longo de 5 minutos de composições ácidas de limpeza avaliadas em comparação com composições ácidas de limpeza disponíveis comercialmente.

[0020] A Figura 5 mostra a análise da imagem da foto que converte o resultado em % da taxa de remoção de sujeira.

[0021] Várias modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos, em que numerais de referência semelhantes representam partes semelhantes em todas as várias vistas. Referência a várias modalidades não limita o escopo da invenção. Figuras representadas no presente documento não são limitações às várias modalidades de acordo com a invenção e são apresentadas para uma ilustração exemplar da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0022] As modalidades não estão limitadas a composições ácidas de limpeza particulares e métodos CIP/COP de uso das mesmas, que podem variar e são entendidos por técnicos versados. Os requerentes descobriram, surpreendentemente, que a combinação de tensoativos de álcool graxo polietoxilado em uma alta concentração de ácido nítrico fornece uma solução de limpeza de ácido eficaz que funciona bem para remover sujeira difícil de gordura e escórias de sabão e que é adequada para uso em uma variedade de superfícies, incluindo aço inoxidável.

[0023] Ainda é para ser entendido que toda terminologia usada no presente documento é para a finalidade de descrever somente modalidades particulares e não se destina a limitar de modo algum o escopo. Por exemplo,

7 / 30 conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares “um/uma” e “o/a” podem incluir os referentes no plural, a menos que o conteúdo indique claramente o contrário. Além disso, todas as unidades, prefixos e símbolos podem ser representados em sua forma aceita pelo SI. Faixas numéricas recitadas dentro do relatório descritivo são inclusivas dos números dentro da faixa definida. Ao longo desta divulgação, vários aspectos são apresentados em um formato de faixa. Deve ser entendido que a descrição em formato de faixa é meramente por conveniência e brevidade e não deve ser interpretada como uma limitação inflexível no escopo da invenção. Assim, a descrição de uma faixa deve ser considerada como tendo divulgado especificamente todos as subfaixas possíveis, bem como valores numéricos individuais dentro dessa faixa (por exemplo, 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4 e 5).

[0024] Para que a presente invenção possa ser mais facilmente compreendida, certos termos são definidos primeiro. A menos que definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado que comumente entendido por uma pessoa versada na técnica à qual modalidades da invenção pertencem. Muitos métodos e materiais semelhantes, modificados ou equivalentes àqueles descritos no presente documento podem ser usados na prática das modalidades, sem experimentação indevida, mas os materiais e métodos preferidos são descritos no presente documento. Na descrição e nas reivindicações das modalidades, a seguinte terminologia será usada de acordo com as definições estabelecidas abaixo.

[0025] O termo “cerca de”, conforme usado neste documento, refere- se à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de procedimentos típicos de medição e manuseio de líquidos usados para produzir concentrados ou usar soluções no mundo real; por erro inadvertido nestes procedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte ou pureza

8 / 30 dos ingredientes utilizados para fazer as composições ou executar os métodos; e similares. O termo “cerca de” também abrange quantidades que diferem devido a diferentes condições de equilíbrio para uma composição resultante de uma mistura inicial específica. Modificadas ou não pelo termo “cerca de”, as reivindicações incluem equivalentes às quantidades.

[0026] Os termos “ativos” ou “porcentagem de ativos” ou “percentagem em peso de ativos” ou “concentração de ativos” são usados no presente documento intercambiavelmente e se referem à concentração desses ingredientes envolvidos em limpeza expressos como uma percentagem menos ingredientes inertes, como água ou sais.

[0027] Como usado no presente documento, o termo "limpeza" se refere a um método usado para facilitar ou ajudar na remoção de sujeira, alvejamento, redução da população microbiana e qualquer combinação dos mesmos.

[0028] Conforme usado no presente documento, o termo “micro- organismo” se refere a qualquer organismo não celular ou unicelular (incluindo coloniais). Micro-organismos incluem todos os procariotas. Os micro-organismos incluem bactérias (incluindo cianobactérias), esporos, líquenes, fungos, protozoários, virinos, viroides, vírus, fagos e algumas algas. Conforme utilizado neste documento, o termo "micróbio" é sinônimo de micro-organismo. Para o propósito deste pedido de patente, a redução microbiana bem-sucedida é alcançada quando as populações microbianas são reduzidas em pelo menos cerca de 50%, ou significativamente mais do que é atingido por uma lavagem com água. Maiores reduções em população microbiana fornecem níveis maiores de proteção.

[0029] Conforme usado no presente documento, o termo “livre” (tal como “livre de fósforo”, “livre de sulfúrico” e “livre de sulfato”) se refere a composições que carecem completamente do componente ou que têm uma quantidade tão pequena do componente que o componente não afeta o

9 / 30 desempenho da composição. O componente pode estar presente como impureza ou como contaminante e deve ser menor que 0,5% em peso. Em outra modalidade, a quantidade do componente é menor que 0,1% em peso e em ainda outra modalidade, a quantidade de componente é menor que 0,01% em peso.

[0030] Como aqui utilizado, o termo “livre de fósforo” se refere a uma composição, mistura ou ingrediente que não contém fósforo ou um composto contendo fósforo, ou ao qual fósforo ou um composto contendo fósforo não foi adicionado. Caso fósforo ou um composto contendo fósforo esteja presente através de contaminação de uma composição, mistura ou ingredientes livres de fósforo, a quantidade de fósforo deve ser menor que 0,5% em peso. Mais preferivelmente, a quantidade de fósforo é menor que 0,1% em peso e, mais preferencialmente, a quantidade de fósforo é menor que 0,01% em peso.

[0031] Tal como aqui utilizado, o termo “livre de sulfúrico” e “livre de sulfato” refere-se a uma composição, mistura ou ingrediente que não contém ácidos ou sulfatos à base de sulfúrico, respectivamente. Caso ácidos ou sulfatos à base de sulfúrico estejam presentes através da contaminação de uma composição, mistura ou ingredientes, a quantidade de ácidos ou sulfatos à base de sulfúrico deve ser inferior a 0,5% em peso. Mais preferivelmente, a quantidade de ácidos ou sulfatos à base de sulfúrico é menor que 0,1% em peso e, mais preferencialmente, a quantidade de fósforo é menor que 0,01% em peso. Sem estar limitado a um mecanismo de ação particular, visto que as composições ácidas de limpeza são particularmente adequadas para a limpeza de sujeira com alto teor de cálcio (como pelo menos 2.000 ppm, pelo menos

2.500 ppm, ou mesmo 3.000 ppm de cálcio ou mais), a exclusão de ácidos e sulfatos à base de sulfúrico garantem que o sulfato de cálcio não se forme e/ou precipite.

[0032] O termo “tensoativo” ou “agente com atividade de superfície”

10 / 30 se refere a um produto químico orgânico que quando adicionado a um líquido altera as propriedades desse líquido em uma superfície.

[0033] O termo “porcentagem de peso”, “% em peso”, “porcentagem de peso”, “% de peso” e variações dos mesmos, conforme usado no presente documento, referem-se à concentração de uma substância como o peso dessa substância dividido pelo peso total da composição e multiplicado por 100. Entende-se, conforme usado neste documento, que “porcentagem”, “%” e similares devem ser sinônimos de “porcentagem em peso”, “% em peso”, etc.

[0034] Os métodos e as composições podem compreender, consistir essencialmente em, ou consistir nos componentes e nos ingredientes, bem como outros ingredientes descritos no presente documento. Conforme utilizado neste documento, "que consiste essencialmente em" significa que os métodos e composições podem incluir etapas, componentes ou ingredientes adicionais, mas apenas se as etapas, componentes ou ingredientes adicionais não alterarem materialmente as características básicas e inovadoras dos métodos e composições reivindicados.

COMPOSIÇÕES ÁCIDAS DE LIMPEZA

[0035] De acordo com as modalidades, as composições ácidas de limpeza incluem uma alta concentração de pelo menos 30% em peso de ácido nítrico. As composições ácidas de limpeza incluem um ou mais álcoois graxos polietoxilados, incluindo uma mistura de álcoois etoxilados C12-C15 com uma média de 7 a 12 mols de etoxilação e um cotensoativo não iônico, incluindo uma glucamida. As composições ácidas de limpeza podem incluir ingredientes funcionais adicionais. Composições ácidas de limpeza concentradas exemplares são mostradas nas Tabelas 1 a 3, cada uma em porcentagem em peso. Tais composições ácidas de limpeza exemplares são beneficamente livres de fosfato, livre de ácido sulfúrico e/ou livres de sulfato. TABELA 1 Material % em peso de Primeira % em peso de Segunda % em peso de Terceira Faixa Exemplar Faixa Exemplar Faixa Exemplar Ácido Nítrico 40 a 95 50 a 90 60 a 90

11 / 30 Material % em peso de Primeira % em peso de Segunda % em peso de Terceira Faixa Exemplar Faixa Exemplar Faixa Exemplar Álcool (ou álcoois) graxo 0,01 a 1 0,015 a 1 0,1 a 0,5 polietoxilado Cotensoativo não iônico (glucamidas) 0,01 a 0,5 0,015 a 0,5 0,1 a 0,5 Água 20 a 80 30 a 80 40 a 80 Ingredientes Funcionais Adicionais 0 a 90 0 a 75 0 a 50 TABELA 2 Material % em peso de Primeira % em peso de Segunda % em peso de Terceira Faixa Exemplar Faixa Exemplar Faixa Exemplar Ácido Nítrico 40 a 95 50 a 90 60 a 90 Álcool (ou álcoois) graxo 0,01 a 1 0,015 a 1 0,1 a 0,5 polietoxilado Água 20 a 80 30 a 80 40 a 80 Ingredientes Funcionais Adicionais 0 a 90 0 a 75 0 a 50 TABELA 3 Material % em peso de Primeira % em peso de Segunda % em peso de Terceira Faixa Exemplar Faixa Exemplar Faixa Exemplar Ácido Nítrico 40 a 95 50 a 90 60 a 90 Cotensoativo não iônico (glucamidas) 0,01 a 0,5 0,015 a 0,5 0,1 a 0,5 Água 20 a 80 30 a 80 40 a 80 Ingredientes Funcionais Adicionais 0 a 90 0 a 75 0 a 50

[0036] As composições ácidas de limpeza podem incluir composições concentradas ou podem ser diluídas para formar composições de uso. Em geral, um concentrado se refere a uma composição que se destina a ser diluída com água para fornecer uma solução de uso que entra em contato com um objeto para fornecer a limpeza desejada. As composições ácidas de limpeza que contatam a superfície ou objeto a ser limpo podem ser denominadas como uma composição concentrada ou uma composição de uso (ou solução de uso) dependendo da formulação empregada nos métodos de acordo com a invenção.

ÁCIDO NÍTRICO

[0037] As composições ácidas de limpeza incluem uma alta concentração de ácido nítrico. O ácido nítrico é um ácido inorgânico formado pela oxidação catalítica da amônia com o ar para formar dióxido de nitrogênio. Quando o dióxido de nitrogênio é dissolvido em água, 60% de ácido nítrico é formado. 3NO2+H2O →2HNO3+NO. Ele tem a fórmula estrutural condensada HNO3.

[0038] De acordo com aspectos da invenção e da composição ácida de limpeza, o ácido nítrico fornece um pH ácido para a composição de limpeza.

12 / 30 O ácido nítrico fornece ainda o benefício de ser um inibidor de corrosão. Foi surpreendentemente descoberto que a uma porcentagem de ativos de pelo menos cerca de 30%, pelo menos cerca de 40% ou mais de ácido nítrico com mesclas de tensoativos divulgados no presente documento, fornece-se uma composição aquosa ácida de limpeza estável que funciona surpreendentemente bem na remoção de sujeira de superfícies.

[0039] Os limpadores ácidos típicos contêm de cerca de 1 a cerca de 30, ou cerca de 15 a cerca de 25 por cento em peso de um ácido ou mesclas de ácidos, tais como ácido sulfúrico, e são diluídos antes da aplicação em uma superfície que precisa de limpeza. As composições de limpeza divulgadas no presente documento podem ser fornecidas em altas concentrações de ácido nítrico (pelo menos cerca de 40% em peso a 95% em peso, pelo menos cerca de 50% em peso a 90% em peso, ou pelo menos cerca de 60% em peso a 90 % em peso de ácido nítrico; ou pelo menos 30% de ativos, pelo menos 40% de ativos ou mais de ácido nítrico) e pode ser diluído para fornecer entre cerca de 0,1 a cerca de 4%, ou cerca de 0,5 a cerca de 3,5% de ácido nítrico em um solução de uso. Em algumas modalidades, o ácido nítrico é incluído nas composições ácidas de limpeza em uma quantidade de pelo menos cerca de 40% em peso a cerca de 95% em peso, cerca de 40% em peso a cerca de 90% em peso, cerca de 40% em peso a cerca de 80% em peso, cerca de 50% em peso a cerca de 90% em peso ou cerca de 60% em peso a cerca de 90% em peso. As faixas de porcentagem em peso divulgadas no presente documento se destinam a incluir faixas de ácidos nítricos ativos com base em ácido nítrico concentrado comercialmente disponível. O ácido nítrico pode estar disponível comercialmente em várias faixas. Na maioria das vezes, o ácido nítrico (70%) está disponível comercialmente. Consequentemente, um versado na técnica pode determinar a porcentagem de ácido nítrico ativo com base na faixa de porcentagem em peso e o ácido nítrico ativo concentrado empregado em uma formulação da composição ácida de limpeza. Em uma

13 / 30 modalidade preferida, o ácido nítrico é o único ácido incluído na composição de limpeza. Em uma modalidade preferida, a composição de limpeza não inclui ácido sulfúrico.

[0040] Em algumas modalidades, as composições podem ser produzidas primeiro pela mistura de água e ácido nítrico, por processo em lote ou contínuo, aos quais os tensoativos são posteriormente adicionados.

TENSOATIVOS DE ÁLCOOL GRAXO POLIETOXILADO

[0041] As composições ácidas de limpeza incluem, preferencialmente, pelo menos um álcool graxo polietoxilado. Os álcoois graxos polietoxilados são etoxilatos de álcool não iônico. O etoxilato de álcool não iônico também pode ser etoxilatos de alquilfenol, preferencialmente éter de polioxietileno de álcool graxo e/ou tensoativos de éter de nonilfenol de álcool graxo de polioxietileno. Álcoois graxos polietoxilados exemplares comercialmente disponíveis incluem AEO-7 (mistura de álcoois etoxilados C12-C15 com uma média de 7 mols de etoxilação) e AEO-12 (mistura de álcoois etoxilados C12-C14 com uma média de 12 mols de etoxilação). Os etoxilatos de álcool não iônico também podem incluir oxoálcoois etoxilados, incluindo C11-oxoálcool etoxilado.

[0042] Em uma modalidade, pelo menos um dos álcoois graxos polietoxilados incluem AEO-7 (mistura de álcoois etoxilados C12-C15 com uma média de 7 mols de etoxilação) ou AEO-12 (mistura de álcoois etoxilados C12-C14 com uma média de 12 mols de etoxilação). Em uma modalidade preferida, os álcoois graxos polietoxilados incluem uma combinação de ambos AEO-7 (mistura de álcoois etoxilados C12-C15 com uma média de 7 mols de etoxilação) e AEO-12 (mistura de álcoois etoxilados C12-C14 com uma média de 12 mols de etoxilação). Foi surpreendentemente descoberto que a combinação de álcoois graxos polietoxilados de diferentes massas moleculares formulados em uma alta concentração de ácido nítrico fornece beneficamente uma composição ácida de limpeza concentrada

14 / 30 estável. Sem estar limitado a um mecanismo de ação ou teoria particular da invenção, embora uma composição ácida de limpeza contendo um único álcool graxo polietoxilado forneça detergência de tensoativo para limpeza eficaz, a combinação de álcoois graxos polietoxilados garante que a composição concentrada não seja turva e não sofra separação de fase, embora forneça estabilidade aprimorada de temperatura de transporte e armazenamento, incluindo estabilidade de baixa temperatura de pelo menos cerca de 4 °C.

[0043] Como referido no presente documento, ‘estabilidade de temperatura’ significa uma composição ácida aquosa de limpeza que não é turva e não sofre separação de fase a temperaturas de cerca de 4 °C a cerca de 40 °C por pelo menos cerca de três meses e mantém a estabilidade do tensoativo dentro da composição. Conforme referido no presente documento, a estabilidade do tensoativo é medida por IFT (conforme estabelecido nos Exemplos) e é inferior a uma mudança de 10% em IFT a temperaturas de cerca de 4 °C a cerca de 40 °C por pelo menos cerca de três meses. Vantajosamente, as composições ácidas de limpeza fornecem composições estáveis à temperatura, onde a estabilidade do tensoativo é mantida ao empregar pelo menos álcoois graxos polietoxilados e/ou glucamidas.

[0044] As composições ácidas de limpeza contêm tensoativos para fornecer o efeito de limpeza desejado e para assegurar um umedecimento satisfatório das superfícies a serem tratadas com a composição ácida de limpeza. Embora uma concentração de tensoativo possa ser diretamente para uma solução de tratamento, é preferível adicioná-los ao concentrado usado na produção da solução de uso da composição ácida de limpeza. Em algumas modalidades, álcoois graxos polietoxilados são incluídos nas composições ácidas de limpeza em uma quantidade de pelo menos cerca de 0% em peso a cerca de 1% em peso, preferencialmente cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,015% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de

15 / 30 0,05% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 1% em peso ou cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,5% em peso.

[0045] Em algumas modalidades, os C12-C14 álcoois etoxilados com uma média de 12 mols de etoxilação são incluídos nas composições ácidas de limpeza em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,05% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,5% em peso, ou cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,2% em peso, e os C12-C15 álcoois etoxilados com uma média de 7 mols de etoxilação estão incluídos nas composições ácidas de limpeza em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,05% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,5% em peso ou cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,5% em peso.

[0046] Em modalidades adicionais, a quantidade ou concentração de álcoois graxos polietoxilados depende da concentração de ácido nítrico. Para composições de limpeza com concentração de ácido nítrico inferior a cerca de 50% de ativos, a razão dos álcoois etoxilados AEO-12 com uma média de 12 mols de etoxilação (% em peso) para ácido nítrico (% de ativos) é de cerca de 1:2.000 a cerca de 1:200, ao passo que se a concentração de ácido nítrico for igual ou superior a cerca de 50% de ativos, a proporção dos álcoois etoxilados AEO-12 com uma média de 12 mols de etoxilação (% em peso) para ácido nítrico (% de ativos) é cerca de 1:20 a cerca de 1:300.

COTENSOATIVOS NÃO IÔNICOS

[0047] As composições ácidas de limpeza incluem preferencialmente um cotensoativo não iônico. Em uma modalidade, o cotensoativo não iônico é uma glucamida de baixa formação de espuma. Glucamidas incluem derivados de N-acil N-alquila de glucosamina (também referido como glucamidas, GA, ácido graxo glucamida ou FAGA). Uma glucamida exemplar é Capriloil/Capril Metil Glucamida, disponível comercialmente como Glucopure WET™ junto à Clariant.

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[0048] Preferencialmente, os tensoativos de glucamida são incluídos na composição ácida de limpeza em vez de tensoativos de alquil polissacarídeo não iônicos.

[0049] Em algumas modalidades, cotensoativos não iônicos, preferencialmente as glucamidas, são incluídos nas composições ácidas de limpeza em uma quantidade de pelo menos cerca de 0% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso, cerca de 0,015% em peso a cerca de 0,5% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,5% em peso.

INGREDIENTES FUNCIONAIS ADICIONAIS

[0050] Os componentes da composição ácida de limpeza podem ainda ser combinados com vários componentes funcionais adequados para os usos aqui divulgados, incluindo limpeza de superfícies duras, aplicações CIP e COP. Em algumas modalidades, a composição ácida de limpeza incluindo o ácido nítrico, água, álcoois graxos polietoxilados e/ou cotensoativo glucamida não iônico constituem uma grande quantidade, ou mesmo substancialmente todo o peso total da composição ácida de limpeza. Por exemplo, em algumas modalidades, pouco ou nenhum ingrediente funcional adicional está disposto nas mesmas.

[0051] Em outras modalidades, ingredientes funcionais adicionais podem ser incluídos nas composições ácidas de limpeza. Os ingredientes funcionais fornecem propriedades e funcionalidades desejadas para as composições. Para os fins deste pedido, o termo "ingrediente funcional" inclui um material que, quando disperso ou dissolvido em uma solução de uso e/ou concentrada, como uma solução aquosa, fornece uma propriedade benéfica em um uso específico. Alguns exemplos particulares de materiais funcionais são discutidos mais detalhadamente abaixo, embora os materiais específicos discutidos sejam fornecidos apenas a título de exemplo e vários outros ingredientes funcionais possam ser usados. Por exemplo, muitos dos materiais

17 / 30 funcionais discutidos abaixo se referem a materiais usados em limpeza. No entanto, outras modalidades podem incluir ingredientes funcionais para uso em outras aplicações.

[0052] Em outras modalidades, as composições ácidas de limpeza podem incluir agentes antiespumantes, agentes antirredepósito, agentes de branqueamento, modificadores de solubilidade, dispersantes, auxiliares de enxágue, agentes de proteção de metal, agentes estabilizantes, inibidores de corrosão, sequestrantes e/ou agentes quelantes, fragrâncias e/ou corantes, modificadores de reologia ou espessantes, hidrótropos ou acopladores, tampões, solventes e similares.

[0053] De acordo com as modalidades da invenção, os vários ingredientes funcionais adicionais podem ser fornecidos em uma composição na quantidade de cerca de 0% em peso e cerca de 90% em peso, de cerca de 0% em peso e cerca de 75% em peso, de cerca de 0% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 0,01% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 0,1% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 30% em peso, cerca de 1% em peso e cerca de 25% em peso, ou cerca de 1% em peso e cerca de 20% em peso. Além disso, sem estar limitado de acordo com a invenção, todas as faixas citadas incluem os números que definem a faixa e incluem cada número inteiro dentro da faixa definida.

[0054] Em uma modalidade preferida, a ureia é preferencialmente incluída como um hidrótropo ou modificador de solubilidade para a composição ácida de limpeza. Em modalidades exemplares, a ureia é incluída nas composições ácidas de limpeza em uma quantidade de cerca de 0,01% em peso e cerca de 10% em peso, de cerca de 0,05% em peso e cerca de 1% em peso.

[0055] Esses e outros ingredientes funcionais adicionais também podem ser incluídos, incluindo, mas não se limitando a, agentes umectantes

18 / 30 para diminuir a tensão superficial da solução, solventes para auxiliar na remoção de sujeiras hidrofóbicas, antiespumantes para evitar espuma ou o acúmulo de espuma na superfície da solução, espessantes (estáveis em ácido) para permitir que o limpador adira (agarre-se à superfície vertical), passivadores para proteger a superfície do ataque ambiental e biocidas para controlar problemas de odor e matar bactérias nocivas. Também podem ser adicionados corantes e outros componentes.

[0056] Os agentes de aumento estético, como corantes e perfume, também são opcionalmente incorporados nas composições ácidas de limpeza. Exemplos de perfumes ou fragrâncias úteis nas composições ácidas de limpeza incluem, mas não estão limitados a, fragrâncias líquidas.

[0057] Deve ser entendido que a água fornecida como parte da solução ou concentrado da composição ácida de limpeza pode ser relativamente livre de dureza. Espera-se que a água possa ser desionizada para remover a maioria dos sólidos dissolvidos na água. O concentrado é então diluído com água disponível no local ou sítio de diluição e essa água pode conter vários níveis de dureza dependendo do local. Embora amaciada ou desionizada sejam preferidas para formular o concentrado, o concentrado pode ser formulado com água que não foi desionizada. Ou seja, o concentrado pode ser formulado com água que inclui sólidos dissolvidos e pode ser formulado com água que pode ser caracterizada como água dura.

MÉTODOS DE USO

[0058] As composições ácidas de limpeza são adequadas para limpar superfícies e objetos duros. As composições ácidas de limpeza são eficazes na limpeza e remoção de sujeira de tais superfícies e objetos, incluindo, por exemplo, sujeiras gordurosas e proteicas, sujeiras orgânicas, e filmes/espumas que são deixados como resíduos em superfícies e objetos, tais como de processos de CIP. Em uma modalidade particular, as composições ácidas de limpeza são eficazes na remoção de estearato de cálcio e outras sujeiras de

19 / 30 espuma de sabão de uma superfície.

[0059] Em alguns aspectos, as composições ácidas de limpeza são particularmente adequadas para aplicações de limpeza no local (CIP) e limpeza fora do local (COP). As aplicações de CIP incluem aquelas em que a composição ácida de limpeza é passada através dos tubos sem desmontar o equipamento. Os sistemas de COP podem incluir sistemas de fácil acesso, incluindo tanques de lavagem, vasos de imersão, baldes de esfregão, tanques de retenção, lavatórios, lavadoras de peças de veículos, lavadoras e sistemas de bateladas não contínuas e similares. Em alguns aspectos, as composições ácidas de limpeza são ainda adequadas para a remoção de sujeiras minerais. Por exemplo, as composições ácidas de limpeza podem ser usadas em tubos de aço inoxidável que precisam usar produtos de limpeza ácidos para remover o calcário das superfícies.

[0060] Indústrias exemplares nas quais os métodos da presente invenção podem ser aplicados incluem, mas não estão limitadas a: a indústria de alimentos e bebidas, por exemplo, as indústrias de laticínios, queijo, açúcar e cervejaria, incluindo, por exemplo, limpeza de evaporador e pasteurizador, incluindo pasteurizadores de ultra-alta temperatura (UHT) e alta temperatura de curto tempo (HTST); indústria de processamento de óleo; agricultura industrial e processamento de etanol; e a indústria de fabricação farmacêutica.

[0061] Em alguns aspectos, os métodos de uso das composições ácidas de limpeza incluem a aplicação ou contato das composições a equipamentos, por exemplo, equipamentos industriais, geralmente limpos usando procedimentos de limpeza de limpeza no local. Exemplos de tais equipamentos incluem evaporadores, trocadores de calor (incluindo trocadores tubo em tubo, injeção direta de vapor e trocadores de placa em estrutura), serpentinas de aquecimento (incluindo vapor, chama ou fluido de transferência de calor aquecido) recristalizadores, cristalizadores de panela, secadores de pulverização, secadores de tambor, membranas e tanques.

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[0062] Os processos de CIP convencionais são geralmente bem conhecidos. O processo inclui a aplicação ou circulação de uma solução diluída em água de concentrado de limpeza (normalmente cerca de 0,5 a 3% em volume) na superfície a ser limpa. A solução flui pela superfície (0,9144 a 1,8288 metros/segundo (3 a 6 pés/segundo)) para remover a sujeira. Ou a nova solução é reaplicada na superfície ou a mesma solução é recirculada e reaplicada na superfície conforme necessário para obter uma superfície limpa e livre de sujeira.

[0063] Um processo de CIP típico para remover uma sujeira (incluindo orgânica, inorgânica ou uma mistura dos dois componentes) geralmente inclui pelo menos três etapas: um enxágue inicial com água ou enxágue químico usado anteriormente, uma lavagem com solução alcalina e/ou ácida e um enxágue final com água doce. Etapas adicionais podem incluir uma lavagem ácida ou alcalina separada, bem como uma etapa de higienização separada. A solução alcalina amolece a sujeira e remove a sujeira orgânica alcalina solúvel. A solução ácida remove qualquer sujeira mineral restante. A força das soluções alcalinas e ácidas, a duração das etapas de limpeza e a temperatura da solução de limpeza dependem normalmente da quantidade e tenacidade da sujeira. O enxágue com água remove qualquer solução química residual e sujeira antes de o equipamento ser retornado à linha para fins de produção.

[0064] As composições ácidas de limpeza podem ser aplicadas a superfícies usando uma variedade de métodos. Esses métodos podem operar em um objeto, superfície ou semelhante, pelo contato do objeto ou superfície com a composição. O contato pode compreender qualquer um dos diversos métodos para aplicar um líquido, tal como pulverização do composto, imersão do objeto no composto, tratamento de espuma ou gel do objeto com o composto, ou uma combinação dos mesmos. Sem estar limitado ao contato de acordo com a invenção, um concentrado ou uso de composição líquida pode

21 / 30 ser aplicado ou colocado em contato com um objeto por qualquer método ou aparelho convencional para aplicar uma composição líquida a um objeto. Por exemplo, a superfície pode ser submetida a esfregaço, pulverização, espumação e/ou imersão nas composições líquidas ou usar composições líquidas feitas a partir das composições líquidas concentradas. As composições líquidas podem ser aplicadas por pulverização, espumação ou esfregaço sobre uma superfície; o composto pode fluir sobre a superfície ou a superfície pode ser mergulhada no composto. O contato pode ser manual ou por máquina.

[0065] As composições ácidas de limpeza estão em contato com uma superfície ou objeto por um período de tempo suficiente para limpar a superfície ou objeto. Em um aspecto, a superfície ou objeto é colocado em contato com a composição ácida de limpeza por pelo menos cerca de 1 minuto, pelo menos cerca de 10 minutos ou entre cerca de 10 minutos e cerca de 20 minutos. As composições ácidas de limpeza podem ser aplicadas em uma solução de uso ou concentrada a uma superfície ou objeto que necessite de limpeza. Em um aspecto, uma concentração de uso da composição ácida de limpeza inclui de cerca de 1.000 ppm a cerca de 50.000 ppm, ou de cerca de

5.000 ppm a cerca de 50.000 ppm, ou de cerca de 5.000 ppm a cerca de

40.000 ppm, incluindo todas as faixas entre estes.

[0066] As composições ácidas de limpeza podem ser aplicadas em uma solução de uso ou concentrada de pH entre cerca de <0 a cerca de 2, ou entre cerca de 0 e cerca de 2, ou preferencialmente entre cerca de 0,5 e cerca de 2. Em um aspecto preferido, o pH de uma concentração de uso (isto é, composição concentrada diluída) está entre cerca de 0,5 e cerca de 2. Sem estar limitado à taxa de diluição da composição ácida de limpeza concentrada, em algumas modalidades, um concentrado pode ser diluído até cerca de 0,1% a cerca de 4% da formulação ou de cerca de 0,5% a cerca de 4% da formulação.

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EXEMPLOS

[0067] Modalidades da presente invenção são definidas adicionalmente nos seguintes Exemplos não limitantes. Deve-se entender que esses exemplos, embora indiquem determinadas modalidades da invenção, são fornecidos apenas a título de ilustração. A partir da discussão acima e desses exemplos, uma pessoa versada na técnica pode verificar as características essenciais desta invenção e, sem se afastar do espírito e escopo da mesma, pode fazer várias alterações e modificações das modalidades da invenção para adaptar a mesma a vários usos e condições. Desse modo, várias modificações das modalidades da invenção, além daquelas mostradas e descritas no presente documento, ficarão evidentes para os versados na técnica a partir da descrição anterior. Tais modificações também devem ser abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.

[0068] Os seguintes ingredientes são utilizados nos Exemplos: Glucopure WET – N-C8-10-alcanoil-n-metilgucamina, CAS 91782-62-5 AEO-7 – álcool linear 60 a 70% etoxilato, 7EO AEO-12 – álcool (C12-C14) 12EO Genapol UD 110 – éter de C11-oxo álcool poliglicol com 11 mol EO Luntensol XL89 – Oxirano, 2-metil-, polímero com oxirano, éter mono(2-propil-heptil) Tego XP 1075 – mescla de tensoativo aniônico/anfotérico de baixa formação de espuma disponível junto à Evonik Industries AG EXEMPLO 1

[0069] As formulações apresentadas nas Tabelas 4 a 5 foram feitas de acordo com os seguintes passos: Primeiro, foi adicionada água ao misturador e agitada. A ureia foi adicionada e misturada para se dissolver completamente. Ácido nítrico foi adicionado e misturado por 5 minutos antes

23 / 30 de o restante dos componentes serem adicionados e misturados por mais 5 minutos. TABELA 4 TABELA 5 Código de amostra 0713A 0713B 0713C 0713D % Água Amolecida por Zeólito TNK 25,39 25,30 25,25 25,20 Tecnologia de ácido nítrico 74,4 74,4 74,4 74,4 (42 BE 67,2%) TNK Ureia 0,1 0,1 0,1 0,1 AEO-7 0,1 0,1 0,1 0,1 AEO-12 0,01 0,10 0,15 0,2

[0070] A estabilidade das formulações foi avaliada em 4 °C, temperatura ambiente e 40 °C e os resultados são mostrados nas Tabelas 6 a

7. TABELA 6 TABELA 7 Código de amostra 0713A 0713B 0713C 0713D 4 °C ok ok ok ok RT turva turva ok ok 40 °C separação separação turva ok

[0071] Os resultados de estabilidade mostram que quando o ácido nítrico é aumentado nas formulações para 50% de ativos nas formulações avaliadas na Tabela 5 (em comparação com 40% de ativos para as formulações na Tabela 4), AEO-12 adicional é necessário para estabilizar a

24 / 30 fórmula. Fórmula com AEO-7 (0,1%), AEO-12 (0,2%) é estável, se AEO-12 menor que 0,15%, turva ou separação a 40 °C. Os resultados confirmam que a combinação de tensoativos de álcool graxo etoxilado (AEO-7 e AEO-12 (também em combinação com tensoativo não iônico glucamida)) são estáveis em temperaturas variáveis. EXEMPLO 2

[0072] O teste de desempenho das formulações foi conduzido para avaliar a eficácia de remoção de sujeira de gordura. Uma sujeira de leite magro com gordura de manteiga (com vermelho Sudão IV) foi preparado e analisado para avaliar a capacidade de remover sujeiras que são comuns em aplicações de laticínios frios. Na maioria das vezes, quando a limpeza insuficiente é observada em aplicações de laticínios frios, não é nenhuma sujeira pesada que permanece; em vez disso, filmes finos de gordura e/ou proteína no aço e materiais de vedação são observados. Muitas vezes, isso pode ser quase invisível. Este teste reproduz os resíduos finos e compara o desempenho de duas formulações para remoção de sujeiras.

[0073] As formulações do Exemplo 1 das amostras de estabilidade à temperatura ambiente foram analisadas. Os cupons de aço inoxidável estavam sujos para o teste de limpeza. As condições do teste de limpeza foram 70 °C, 350 RPM, 20 minutos. As medições de teste de L, a, b foram lidas em um espectrofotômetro HunterLab Color Quest para avaliar o teste de cor, e a taxa de remoção de sujeira (%) foi calculada por leituras de cor. Neste espaço de cores, L* indica claridade e a* e b* são medidos de cromaticidade, com +a* sendo a direção vermelha, -a* a direção verde, +B* a direção amarela e -b* a direção azul. Os resultados são relatados como uma mudança no valor ab* para um tratamento específico. Consulte o procedimento HunterLab para obter mais detalhes. Os testes de limpeza foram realizados apenas para as formulações do Exemplo 1 que passaram no teste de estabilidade. Eles foram ainda comparados a uma composição ácida de limpeza disponível

25 / 30 comercialmente, Horolith NP (Ecolab, Inc.).

[0074] A Figura 1 mostra os resultados de limpeza mostrados na taxa de remoção de sujeira (% de delta a) mostrando que as formulações 0223A (ácido nítrico, álcoois graxos etoxilados e tensoativo não iônico glucamida) e 0224A (ácido nítrico e álcoois graxos etoxilados) superam o desempenho de 0410A (formulação de ácido nítrico e Lutensol XL89) e o controle comercial de uma formulação de ácido nítrico/ureia (Horolith NP, Ecolab Inc.). Estes resultados mostram um desempenho geral melhorado para formulações incluindo os álcoois graxos etoxilados, incluindo os tensoativos AEO-7 e AEO-12. EXEMPLO 3

[0075] Teste de desempenho adicional foi conduzido conforme descrito no Exemplo 2 usando as formulações do Exemplo 1, amostras de estabilidade de 40 °C. A Tabela 8 mostra os dados da Figura 2.

[0076] O número de dias próximo a cada formulação na Tabela 8 refere-se a quantos dias de estabilidade a 40 °C quando o teste de limpeza foi executado. % de delta a refere-se à taxa de remoção de sujeira por delta. Taxa de remoção de sujeira= (a0 - a) * 100%/a0; a0 = dados de cupom sujo; a = leitura do cupom limpo. TABELA 8 L a b % de delta a 1 54,95 4,16 2,91 27,71 86,96 2 55,27 4,01 2,26 27,86 87,41 0224A (73 dias) 3 57,55 5,91 3,70 25,96 81,47 4 54,01 5,19 2,69 26,68 83,72 1 54,44 8,68 3,75 23,19 72,76 2 50,03 6,98 3,67 24,89 78,11 0223A (74 dias) 3 55,31 5,29 2,98 26,58 83,39 4 49,41 7,61 3,84 24,26 76,11 1 52,54 10,94 5,78 20,93 65,67 2 46,46 10,71 4,13 21,16 66,41 0316A (51 dias) 3 56,55 6,56 3,58 25,31 79,42 4 55,45 8,39 4,07 23,48 73,66 1 54,83 9,66 4,51 22,21 69,69 2 49,62 12,01 5,49 19,86 62,32 0906ª (8 meses) 3 53,72 8,77 4,41 23,10 72,49 4 51,84 11,11 5,55 20,76 65,15

[0077] A Figura 2 mostra os resultados de limpeza mostrados na

26 / 30 média de 4 ensaios da taxa de remoção de sujeira (% de delta a) mostrando que as formulações 0223A (formulação de ácido nítrico, álcool graxo etoxilado e tensoativo não iônico glucamida) e 0224A (formulação de ácido nítrico e álcool graxo etoxilado) superam em desempenho as formulações com apenas o tensoativo não iônico glucamida, incluindo 0906A (formulação de ácido nítrico e glucamida não iónica), 0316A (formulação de ácido nítrico e éter de C11-oxo álcool poliglicol com 11 mol de EO) e o controle comercial de uma formulação de ácido sulfúrico/nítrico. Os resultados confirmam que os tensoativos são estáveis nas formulações, conforme demonstrado pela capacidade de remoção de sujeira mantida. EXEMPLO 4

[0078] A eficácia de remoção do oleato de cálcio foi analisada de acordo com os seguintes métodos (conforme fornecido pelo fornecedor, Clariant): Foi preparada uma preparação de solução de 250 g/CaCl2 e solução de oleato de sódio a 5%. A solução de CaCl2 foi pulverizada sobre cupons de aço inoxidável (SS) limpo e, em seguida, a mesma quantidade de solução de oleato de sódio foi pulverizada sobre cupons de SS para formar um filme branco uniforme de sujeira. Estes foram deixados em repouso por 4 horas em temperatura ambiente antes de serem colocados em uma solução de limpeza no local (CIP) para limpeza por 15 minutos. Após a limpeza, os cupons foram retirados e as imagens fotográficas foram tiradas e os resultados foram analisados pelo Image J de acordo com o nível de resíduo de sujeira.

[0079] As imagens fotográficas são mostradas na Figura 5. Conforme representado, a área preta na imagem convertida é uma área limpa para representar mais facilmente a eficácia de limpeza da remoção de sujeira. Os resultados analíticos para os cupons avaliados também são mostrados na Tabela 9.

27 / 30 TABELA 9

[0080] A formulação 0224A foi avaliada contra o controle comercial de Horolith NP (formulação de ácido nítrico/ureia sem os tensoativos de álcool graxo etoxilado). A formulação 0224A removeu substancialmente todas as sujeiras de oleato de cálcio, enquanto o controle removeu a cobertura parcial do oleato de cálcio. Esses resultados podem ser visualizados de acordo com a Figura 5, em que a análise de imagem mostra que o 0224A limpa uma área maior (e, portanto, remove mais sujeira) do que o Horolith NP. EXEMPLO 5

[0081] O teste de tensão interfacial foi conduzido para avaliar a estabilidade do tensoativo nas formulações divulgadas no presente documento. A IFT (tensão interfacial) foi analisada de acordo com a Tensão de Superfície e o Ângulo de Contato à temperatura ambiente, conforme mostrado na Tabela 10. TABELA 10

[0082] O IFT de uma nova amostra com Glucopure WET é próximo ao de uma amostra com 2 anos de idade, indicando que o Glucopure WET é estável a 40% de ácido nítrico. O IFT de uma nova amostra com Tego XP 1075 é diferente daquele de uma amostra de 2 anos, indicando que o Tego XP 1075 não pode ser usado na formulação de ácido nítrico a 40%.

[0083] As formulações também foram analisadas quanto à estabilidade do tensoativo em formulações de ácido nítrico >40%, conforme mostrado na Tabela 11. Foram avaliadas as formulações controle de Horolith

28 / 30 NP (ácido nítrico/ureia) e Horolith LT (ácido nítrico/ácido sulfúrico com AEO-7). TABELA 11

[0084] O IFT [mN/m] na tabela 11 foi testado com amostra de estabilidade de 40 °C a 124 dias. A formulação 0224A a 40 °C foi testada IFT em 124 dias e o resultado IFT permanece próximo ao da amostra fresca [0224A amostra fresca concentrada 23,93 + - 0,12; 3,00% 48,50 + - 1,43], o que significa que a mescla de tensoativo sobrevive em 40% de ácido nítrico ativo.

[0085] O tensoativo reduzirá o IFT tanto para o produto concentrado quanto para a solução diluída, o que significa que a adição do tensoativo nas formulações ajudará na propriedade umectante da formulação em comparação aos produtos sem os tensoativos de álcool graxo etoxilado. O resultado é consistente com os resultados de desempenho de limpeza. EXEMPLO 6

[0086] O teste de formação de espuma também foi concluído. Na concentração de 1,5% (p/v), circulando por 5 minutos. Como mostrado na Figura 3 e Figura 4, a Referência A é um produto de controle comercial (Horolith LT; formulação de ácido sulfúrico/nítrico; Ecolab Inc.) e a Referência B é um produto de controle comercial (Stabicip HH; álcoois 30 a 50%, C12-16 etoxilado; Ecolab Inc.). Um volume de circulação de 120 ml a 600 l foi empregado para o teste de formação de espuma. A Figura 3 mostra a formação de espuma de 0224A e todas as outras formulações avaliadas são aceitáveis.

[0087] Depois disso, um teste de redução de formação de espuma foi

29 / 30 concluído. Depois que a bomba parou, a espuma foi monitorada por 5 minutos. Em operações de CIP, se a espuma não puder diminuir rapidamente, ela se acumulará no tanque de CIP, o que terá um impacto negativo na CIP seguinte. A Figura 4 mostra espuma de 0224A diminuindo a uma taxa desejada. EXEMPLO 7

[0088] O teste de precipitação de sal de cálcio foi conduzido. Fosfato de cálcio/estearato de cálcio de grau reagente foi adicionado à solução de teste na concentração de 2%. Em seguida, foi adicionado fosfato de cálcio/estearato de cálcio em excesso para que houvesse precipitação no fundo do copo. A agitação magnética a 500 rpm foi iniciada e a solução foi aquecida até a temperatura de uso (60 °C). A solução foi coberta para evitar a evaporação da água e foi deixada por 30 minutos. A agitação magnética foi desligada e a solução deixada para resfriar por 1 hora. As amostras do sobrenadante foram retiradas com uma seringa e filtradas através de um filtro de 0,2 mícron. O filtrado foi analisado quanto ao Cálcio com ICP para quantificar o Cálcio em solução.

[0089] Os resultados são mostrados na Tabela 12. TABELA 12

[0090] Para a remoção do Ca3(PO4)2, há relação maior com o teor de ácido nítrico na solução, então todas as fórmulas são próximas. No entanto, para o estearato de Ca, as fórmulas com tensoativo apresentam desempenho de remoção melhorado em comparação com o limpador ácido de CIP regular, exceto para 0410A.

[0091] Deve ser entendido que embora a invenção tenha sido descrita

30 / 30 em conjunto com a descrição detalhada da mesma, a descrição anterior se destina a ilustrar, e não a limitar o escopo da invenção, que é definido pelo escopo das reivindicações anexas.

Outras modalidades, vantagens e modificações estão dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Além disso, os conteúdos de todas as publicações de patentes discutidas supra são incorporados em sua totalidade por esta referência.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição ácida de limpeza aquosa caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos cerca de 30% de ativos de ácido nítrico aquoso; cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso de água; e pelo menos um de (A) cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso de pelo menos dois álcoois graxos polietoxilados com diferentes massas moleculares e/ou (B) cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso de cotensoativo glucamida não iônico.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ácido nítrico aquoso compreende pelo menos cerca de 40% de ativos da composição de limpeza.

3. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o álcool graxo polietoxilado compreende pelo menos uma mistura de C12-C15 álcool etoxilado com uma média de 7 a 12 mols de etoxilação.

4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o álcool graxo polietoxilado é uma mescla de duas misturas de C12-C15 álcool etoxilado com uma média de 7 a 12 mols de etoxilação.

5. Composição de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o primeiro álcool graxo polietoxilado é uma mistura C12- C14 de álcool etoxilado com uma média de 12 mols de etoxilação, e em que o segundo álcool graxo polietoxilado é uma mistura C12-C15 de álcool etoxilado com uma média de 7 mols de etoxilação.

6. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que compreende ainda o cotensoativo glucamida não iônico.

7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o tensoativo de glucamida não iônico é um capriloil/capril metil glucamida.

8. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a razão entre a mistura C12-C14 de álcool etoxilado com uma média de 12 mols de etoxilação (% em peso) e ácido nítrico (% de ativos) está entre cerca de 1:2.000 a cerca de 1:200 quando a concentração de ácido nítrico é inferior a cerca de 50% de ativos e entre cerca de 1:20 a cerca de 1:300 quando a concentração de ácido nítrico é maior ou igual a cerca de 50% de ativos.

9. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é caracterizada pelo fato de que está em uma forma concentrada que pode ser diluída para uma concentração de solução de limpeza de uso.

10. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é caracterizada pelo fato de que não inclui tensoativos e/ou ácidos adicionais.

11. Composição de acordo com a reivindicação 10, em que a composição é caracterizada pelo fato de que não inclui alquilpoliglicosídeo e/ou ácidos à base de sulfúrico.

12. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é caracterizada pelo fato de que é livre de fosfato, livre de sulfúrico e livre de sulfato.

13. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que compreende ainda pelo menos um ingrediente funcional adicional que compreende agentes antiespumantes, agentes antirredeposição, agentes de branqueamento, modificadores de solubilidade, dispersantes, auxiliares de enxágue, agentes de proteção de metal, agentes estabilizadores, inibidores de corrosão, sequestrantes e/ou agentes quelantes, fragrâncias e/ou corantes, modificadores de reologia e/ou solubilidade ou espessantes, hidrótropos ou acopladores, tampões e/ou solventes.

14. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é caracterizada pelo fato de que tem estabilidade de fase e retém a estabilidade do tensoativo medida por menos de 10% de mudança no IFT a temperaturas de cerca de 4 °C a cerca de 40 °C por pelo menos cerca de três meses.

15. Método de limpeza de sujeira caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar a composição de limpeza de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, a uma superfície ou objeto sujo; e remover sujeiras da superfície.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as sujeiras incluem sujeiras orgânicas, gorduras e/ou espuma de sabão.

17. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a superfície ou objeto compreende aço inoxidável.

18. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a temperatura de contato das superfícies varia até aproximadamente 93,3 graus Celsius (200 graus Fahrenheit).

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que as superfícies compreendem equipamento industrial, um processo de limpeza no local e/ou um processo de limpeza fora do local.

20. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a composição de limpeza é aplicada em um aplicativo de CIP ou COP.

21. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a composição de limpeza é aplicada à superfície ou objeto por pelo menos cerca de 10 minutos e fornece entre cerca de 5.000 ppm a cerca de 40.000 ppm de ativos totais da composição de limpeza.