BRPI0611300A2 - sistema de lavagem de louca contendo baixos nìves de tensoativo - Google Patents

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BRPI0611300A2
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Bouke Suk
Perrine Marie Portier
Berengere Idelon
Petrus Adrianus Angevaare
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Johnson Diversey Inc
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SISTEMA DE LAVAGEM DE LOUcA CONTENDO BAIXOS NìVEIS DE TENSOATIVO. Um processo de lavagem de louca em uma máquina de lavar loucas institucional automática, usando uma composicao de limpeza contendo um tensoativo, que elimina a necessidade de um tensoativo na etapa de enxágÕe. Um tensoativo é empre- gado na etapa de lavagem em uma quantidade que nóo exceda 15% em peso com base no peso do detergente. A quantidade de tensoativo é suficiente para proporcionar uma camada de tensoativo na louca, com o intuito de proporcionar uma acao de cobertura em uma etapa de enxágÕe aquoso sem qualquer agente de enxágÕe adicionado.

Description

SISTEMA DE LAVAGEM DE LOUÇA CONTENDO BAIXOSNÍVEIS DE TENSOATIVO
Campo da Invenção
Essa invenção está relacionada a um detergente in-dustrial ou institucional para lavagem de louças e ao seuuso em máquinas automáticas de lavagem de louças que operamcom um ciclo de lavagem e enxágüe. 0 detergente da invençãopromove a remoção de sujeira no estágio de lavagem e de en-xágüe ou formação de camada da água de enxágüe no estágio deenxágüe. 0 detergente inclui um baixo nivel de tensoativonão estágio de lavagem e evita a dosagem de um tensoativo noestágio de enxágüe.
Antecedentes da invenção
Os atuais processos institucionais de lavagem delouça envolvem pelo menos 2 etapas; Etapa 1 na qual uma la-vagem principal, na qual os substratos são limpos mediantebombear solução principal de lavagem sobre os substratos a-través de bocais. Essa solução de lavagem principal é obtidamediante dissolver o detergente de lavagem principal, quepode conter certos componentes tais como agentes de alcali-nidade, construtores, alvejantes., enzimas, tensoativos paraquebra de espuma ou limpeza, polímeros, inibidores de corro-são, etc. A etapa 2 é uma etapa de enxágüe após a lavagemprincipal. Isso é feito mediante fluir água morna ou aqueci-da, contendo solução auxiliar de enxágüe, sobre os substra-tos, o que pode ser seguido por uma corrente de ar quentepara melhorar mais o processo de secagem. 0 auxiliar de en-xágüe consiste tipicamente de não-iônicos presentes em umaquantidade de 10 a 30% em água; freqüentemente em combinaçãocom hidrótropos e algumas vezes outros aditivos tais comopolímeros, silicones, ácidos, etc.
Um número de máquinas são usadas para esses pro-cessos de lavagem institucional de louça, tais como as assimchamadas máquinas de tanque único, basculante ou multi-tanque. Condições típicas nesses processos institucionais delavagem de louças são:
A. Temperatura constante da água principal em umúnico tanque e máquinas basculantes de 50-70 °C.
B. Tem da solução de lavagem em máquina multi-tanque é de cerca de 40 0C no primeiro tanque (pré-lavagem)e de cerca de 60 0C no último tanque.
C. Alta temperatura da solução de enxágüe de 80-900C para máquina de tanque único e multi-tanque e de cerca de60 0C para máquinas basculante.
D. Ciclos curtos de lavagem total variando de apartir de cerca de 40 segundos a 5 minutos. O ciclo de enxá-güe não leva mais que 2 minutos, e na maioria dos casos ape-nas entre 2 e 10 segundos.
E. Água de lavagem sendo reutilizada por muitosciclos de lavagem (com exceção de máquinas basculante).
F. Volume da solução de lavagem variando de a par-tir de cerca de 5 10 litros (para máquina basculante) a 40litros (para máquina de tanque único com reutilização) a 400litros (para máquina multi-tanque) .
G. Não transporte da solução principal de lavagematé a solução final para as assim chamadas máquinas de tan-que único e multi-tanque de alta temperatura. Diferentesbombas, tubos e bocais são usados para a solução de lavageme solução de enxágüe e a solução de enxágüe não é recircu-lante através do tanque de lavagem durante o último enxágüe.
h. Os substratos precisam ser secos após o enxágüefinal uma vez que isto é um processo mais ou menos continuoem batelada onde os substratos são limpos antes da próximabatelada de substratos lavados e secos deixarem a máquina.Essas máquinas são usadas em instalações (tipo restaurantes,hospitais, cantinas) onde muitos substratos são lavados emum período curto de tempo.
A máquina e as condições e processo para essesprocessos de lavagem institucional de pratos diferem signi-ficativamente das condições para o tipo doméstico de máqui-nas de lavagem de louças. Os aspectos mais importantes dalavagem doméstica de pratos que diferem da lavagem institu-cional de louças são:
A. 0 processo doméstico de lavagem de louças levacerca de 30 minutos a 1,5 hora. Os ciclos de enxágüe nessesprocessos variam de a partir de cerca de 5 a 40 minutos.
Β. A solução de lavagem não é reutilizada no pro-cesso doméstico de lavagem de louças.
C. Parte da solução de lavagem é transportada naforma da solução de enxágüe (por ex., através da mesma bom-ba, tubos e bocais que são usados para a lavagem e enxágüeporque a solução de enxágüe é recirculada através do tanquede lavagem durante o enxágüe).
D. A temperatura no processo doméstico de lavagemé totalmente diferente; normalmente água fria é usada paraencher as máquinas. Essa água é aquecida até cerca de 60 0Cdurante o processo de lavagem.
Ε. O volume da solução de lavagem é de cerca de 3a 10 litros.
F. Após o processo de lavagem e enxágüe existetempo suficiente permitido aos substratos para secar. Isso éfacilitado pelas condições aquecidas na máquina doméstica delavagem de louças fechada.
Uma importante tendência recente na lavagem domés-tica de pratos é o desenvolvimento de produtos para lavagemde louças que possam ser usados em máquinas domésticas delavagem de louças sem a necessidade quanto à adição de umproduto de enxágüe em separado à solução de enxágüe final.Um motivo importante para esse desenvolvimento é a simplicidade.
Esses produtos, freqüentemente tabletes, contêmingredientes que facilitam o processo de secagem. O objetivoprincipal é o de obter uma aprimorada aparência visual dossubstratos. Os ingredientes mais importantes de secagem nes-ses produtos 2 em 1 ou 3 em 1, são polímeros e não-iônicos.
Parâmetros/condições cruciais para a obtenção depropriedades aceitáveis de secagem por meio desse assim cha-mado conceito de enxágüe embutido são:
A. Transporte de alguma parte da solução principalde lavagem, contendo os ingredientes de secagem, contidos nasolução de enxágüe. Esse transporte ocorre tipicamente pormeio da mesma bomba, tubos e bocais que são usados para alavagem e enxágüe e porque a solução de enxágüe é recircula-da ao longo do tanque de lavagem com as louças durante o en-xágüe.
B. Tempo de lavagem e tempo de enxágüe relativa-mente longos.
C. Área relativamente grande da superfície de má-quina (paredes) e louças, sobre as quais os componentes desecagem (polímeros e não-iônicos) irão permanecer na águaresidual que adere por sobre as partes da máquina e das lou-ças. Uma parte dos componentes de enxágüe na última soluçãode enxágüe é derivada dessa água residual. Esse processo detransporte dos componentes de enxágüe a partir da água prin-cipal na forma da solução de enxágüe será estimulado aindamais quando uma parte da solução de lavagem estiver presentecomo uma espuma ao final do ciclo de lavagem principal.
Independentemente dessas condições, os resultadosde secagem nas máquinas domésticas de lavagem de louças pormeio desses tabletes com acúmulo em componentes de enxágüe éfreqüentemente inferior à secagem pela adição de componentede enxágüe na forma do enxágüe por meio de um auxiliar deenxágüe em separado.
Processos institucionais de lavagem de loucas sãocaracterizados por ciclos muito curtos de lavagem e enxágüe,isto é, por meio de um tempo de contato muito curto entre asolução de lavagem e os substratos e entre a solução de en-xágüe e os substratos. Em adição, em máquinas institucionaisde tanque único e multi-tanque de alta temperatura não exis-te transporte da solução de lavagem por meio da bomba, tubose bocais da máquina e não existe transporte por meio da ad-sorção e subseqüente dessorção através das paredes da máqui-na (uma vez que a solução de enxágüe não é recirculada notanque de lavagem). Portanto, o conceito de acúmulo de com-ponentes de enxágüe não é esperado funcionar nos processosinstitucionais de lavagem de louças. Além disso, os reduzi-dos tempos de secagem são muito mais importantes para osprocessos institucionais de lavagem de louças que para a la-vagem doméstica de pratos, onde é dada ênfase na aparência visual.
Portanto, todos os processos com bom aspecto delavagem de louças nas máquinas institucionais de lavagem delouças requerem a necessidade quanto a componentes de enxá-güe estarem presentes na solução de enxágüe final, os quaissão introduzidos mediante dosar um auxiliar de enxágüe emseparado nessa solução de enxágüe.
Uma tentativa para desenvolver um produto deter-gente para a lavagem principal para máquinas institucionaisde lavagem de louças com um acúmulo de componente de enxágüeé descrito na Patente U.S. RE 38.262. Nessa patente altosníveis de não-iônicos (20-40%) são necessários para obterbenefícios visuais de secagem quando da não adição de agentede enxágüe à água de enxágüe. Essa quantidade de agente deenxágüe assegura que a composição detergente contenha sufi-ciente fonte de alcalinidade e outros componentes para lim-par adequadamente os pratos deixando ao mesmo tempo uma con-centração residual suficiente de um agente de enxágüe sobrea camada e as estruturas internas da máquina incluindo osapoiadores de louças, braços de borrifo, paredes, etc., parapromover o enxágüe ou a formação de laminação no ciclo deenxágüe com água potável. Em particular, foi descoberto naPatente U.S. RE 38.262 que a concentração do agente não-iônico de formação de laminação no enxágüe aquoso comumenteé de cerca de 20 a 40 partes em peso ou mais por partes pormilham do enxágüe aquoso se o material detergente alcalinocontiver mais que cerca de 25% em peso do agente não-iônicode formação de laminação.
O processo descrito nos exemplos da Patente U.S.RE 38,262 possui alta similaridade aos efeitos de transporteque levam ao acúmulo em efeitos de enxágüe nos processos do-mésticos de lavagem de louças. É crucial que os não-iônicossejam dissolvidos na solução de enxágüe e desse modo levem aaprimorados efeitos visuais de secagem. 0 nivel de transpor-te é determinado pelo tipo de máquina de lavar louças e poreste motivo as assim chamadas máquinas basculantes de baixatemperatura são preferidas para esse processo.
Esses altos niveis de não-iônicos são muito difí-ceis de incorporar em um detergente principal de lavagem semsacrificar as propriedades físicas tipo fluxo e estabilidadee irão conduzir a altos custos.
Sumário da Invenção
Um método de lavagem de loucas utilizando uma com-posição de limpeza contendo um tensoativo é apresentada oqual envolve colocar a louça, em uma etapa de lavagem, emcontato com uma composição de limpeza aquosa em uma máquinade lavar louças institucional automática. A composição delimpeza aquosa contém uma porção majoritária de um diluenteaquoso e cerca de 200 a 5000 partes em peso de um detergentepara lavar louças por cada milhão de partes do diluente a-quoso. O detergente contém um tensoativo presente em umaquantidade que não exceda 15% em peso. A louça lavada é co-locada em uma etapa de enxágüe com um enxágüe aquoso potá-vel. 0 enxágüe aquoso é substancialmente livre de um agentede enxágüe intencionalmente adicionado. Preferivelmente, nãoé intencionalmente acrescentado agente de enxágüe aquoso po-tável. O detergente para lavar louças contém tensoativo deadsorção suficiente para proporcionar uma camada de tensoa-tivo na louça, de modo a proporcionar uma ação de laminaçãona etapa de enxágüe aquoso potável.
No método da invenção, a etapa de lavagem preferi-velmente não excede a 10 minutos, mais preferivelmente nãoexcede a 5 minutos. Em adição, a etapa de enxágüe aquosopreferivelmente não excede a 2 minutos.
Um tensoativo que é adequado para uso no detergen-te de lavar loucas deverá ser de baixa formação de espuma noprocesso de lavagem de louças institucional e deverá adsor-ver de modo suficiente numa superfície sólida levando a tem-pos de secagem total reduzidos.
Um tensoativo preferido é selecionado a partir dogrupo que consiste de tensoativos não-iônicos e tensoativospoliméricos.
Um tensoativo não-iônico preferido é um compostoobtido pela condensação de grupos de óxido de alquileno comum material hidrófobo orgânico, que pode ser alifático oualquil aromático por natureza, preferivelmente é selecionadoa partir do grupo consistindo em um alcoxilato de álcool C2-C18 tendo frações EO, PO, BO e PEO ou um copolimero em blocode poli(óxido de alquileno).
Um tensoativo preferido é um ácido policarboxilicohomo ou copolimérico ou policarboxilato. Compostos policar-boxilicos poliméricos são homopolimeros do ácido(met)acrílico, copolímeros do ácido metacrílico e/ou acríli-co com ácido malêico e/ou copolímeros de ácido malêico comolefinas.
Em um aspecto, o tensoativo é adsorvido por sobrea louça durante a etapa de lavagem com um subseqüente rebai-xamento do ângulo de contato da água de enxágüe que contataa superfície da louca, levando a uma reduzida espessura dofilme de água de lavagem e resultando desse modo em ação delaminação. Isto resulta em secagem mais rápida dos substra-tos quando enxaguados com água limpa.
Em ainda um outro aspecto, uma máquina de lavarlouças de tanque único é empregada a qual é operada numatemperatura de entre 50-60 0C na etapa de lavagem e de cercade 80-90 0C na etapa de enxágüe.
Descrição Detalhada da Invenção
No método dessa invenção, a louça é lavada em umamáquina de lavar louças institucional automática que, porexemplo, pode ser uma máquina de tanque único ou uma máquinamulti-tanque. Os materiais seguintes podem ser empregados.
Tensoativos
Um tensoativo que é adequado para uso no método dainvenção deverá ser de baixa formação de espuma no processoinstitucional de lavagem de louças e devera adsorver sufici-entemente sobre uma superfície sólida levando a um aprimora-do comportamento de secagem completa (reduzido tempo de se-cagem).
Para determinar a adequabilidade de tensoativosquanto ao método dessa invenção, o comportamento de secagemde um substrato é comparado sob condições idênticas usandoum processo institucional de lavagem de louças que compreen-de uma etapa de lavagem principal e uma etapa de enxágüe,onde uma composição detergente é usada na etapa de lavagemprincipal com ou sem a presença de tensoativo, seguido poruma etapa de enxágüe com água limpa, isto é, água sem auxi-liar de enxágüe adicionado, tal como a água de torneira.
Um tensoativo que é adequado para uso no método dainvenção proporciona um aperfeiçoado comportamento de seca-gem correspondente à relação
tempo de secagem usando detergente com tensoativo
tempo de secagem usando detergente sem tensoativosendo igual a ou menor que 0,9, preferivelmente igual a oumenor que 0,8, mais pref erivelmente igual a ou menor que0,7, ainda mais preferivelmente igual a ou menor que 0,6,ainda mais pref erivelmente igual a ou menor que 0,5, aindamais preferivelmente igual a ou menor que 0,4, muito maispreferivelmente igual a ou menor que 0,3, e sendo medida sobcondições idênticas exceto quanto à presença ou ausência dotensoativo a ser testado no detergente. O limite inferiordessa relação tipicamente pode ser de cerca de 0,1.O comportamento de secagem é medido em 3 diferen-tes tipos de substratos. Esses são cupões que tipicamentesão difíceis para secar em um processo institucional de la-vagem de loucas sem o uso de componentes de enxágüe. Essessubstratos são:
- 2 cupões de vidro (148*79*4 mm)
- 2 plásticos (xNytralon 6E' ((Quadrant Enginee-ring Plastic Products); cupões naturel (97*97*3 mm)
- 2 cupões de aço inoxidável (304) (150*35*1 mm)
O comportamento de secagem é medido como o tempode secagem (segundos) para vidro e aço e como uma quantidaderesidual de gotículas após 5 minutos de secagem para plásti-cos. As medições tipicamente são iniciadas imediatamente a-pós a abertura da máquina.
A concentração do tensoativo testado é tipicamentede 4 a 8% em peso na composição detergente.
Deve ser tomado cuidado para a escolha das condi-ções de teste que proporcionem distintas diferenças no com-portamento de secagem com e sem tensoativo. Por exemplo, a-quelas condições que sejam adequadas para produzir uma dife-rença distinta no tempo de secagem quando comparando um pro-cesso com um auxiliar de enxágüe comum acrescentado à águade lavagem com um processo utilizando detergente sem tensoa-tivo e uma etapa de enxágüe com água limpa. Típicos temposde secagem para tais processos podem ser de cerca de 2 ecerca de 4 minutos, respectivamente. Condições adequadassão, por exemplo, aquelas dos exemplos 1, 2 ou 8. Um auxili-ar de enxágüe comum pode ser um tensoativo não-iônico dosadoa cerca de 100 ppm na água de enxágüe, por exemplo, Auxiliarde Enxágüe A (ver Exemplo 1).
A composição detergente que pode ser usada paraessa comparação contém tipicamente meta-silicato, fosfato ehipoclorito, por ex., 0,4 g/L de tripolifosf ato de sódio(STP; LV 7 ex-Rhodia) + 0, 285 g/L de meta-silicato de sódioOaq (SMS 0 aq.) + 0,285 g/L de meta-silicatos de sódio 5aq(SMS 5aq.) + 0,03 g/L de sal-Na de ácido dicloro-isocianúrico 2aq (NaDCCA).
Tensoativos Não-iônicos
Tensoativos preferidos são tensoativos não-iônicosque podem ser amplamente definidos como compostos ativos desuperfície com um ou mais substituintes hidrofílicos semcarga. Uma classe majoritária de tensoativos não-iônicos sãoaqueles compostos produzidos pela condensação de grupos oxi-do de alquileno com um material hidrofóbico orgânico que po-de ser alifático ou alquil aromático por natureza. 0 compri-mento do radical hidrofílico ou polioxialquileno que é con-densado com qualquer grupo hidrofóbico particular pode serfacilmente ajustado para produzir um composto solúvel em á-gua possuindo o desejado grau de equilíbrio entre elementoshidrofílico e hidrofóbico. Exemplos ilustrativos mas não Ii-mitantes, de diversos tipos de tensoativo não-iônicos sãomencionados adiante.
Alcoxilato de álcool C2-C18 tendo frações E0, P0, BO ePEO ou um copolímero em bloco de poli(óxido de alquileno).
Condensados polioxialquileno de ácidos carboxíli-cos alifáticos, sejam de cadeia linear ou ramificada e satu-rados ou insaturados, especialmente ácidos alifáticos etoxi-lados e/ou propoxilados contendo de a partir de cerca de 8até cerca de 18 átomos de carbono na cadeia alifática e in-corporado de a partir de cerca de 2 até cerca de 50 unidadesóxido de etileno e/ou óxido de propileno. Ácidos carboxíli-cos adequados incluem ácidos graxos de coco (derivado do ó-leo de coco) que contém uma média de cerca de 12 átomos decarbono, ácidos graxos de sebo (derivado de ácidos graxos daclasse sebo) que contêm uma média de cerca de 18 átomos decarbono, ácido palmitico, ácido miristico, ácido esteárico eácido láurico.
Condensados polioxialquileno de álcoois alifáti-cos, seja de cadeia linear ou ramificada, saturada ou insa-turada, especialmente álcoois alifáticos etoxilados e/oupropoxilados contendo de a partir de 6 até cerca de 24 áto-mos de carbono e incorporando de a partir de 2 até cerca de50 unidades óxido de etileno e/ou óxido de propileno. Álco-ois adequados incluem álcool graxo de coco, álcool graxo desebo, álcool laurilico, álcool miristilico e álcool oleilico.
Álcoois graxos etoxilados podem ser usados sozi-nhos em mistura com tensoativos aniônicos. Os comprimentosmédios de cadeia do grupo alquila Rn na fórmula geral:
Ri1O (CH2CH2O)nH
Rn é de 6 a 20 átomos de carbono. Notadamente, o grupoRn pode ter comprimentos de cadeia numa faixa de 9 a 18 á-tomos de carbono.
0 valor médio de η deverá ser de pelo menos 2. Os núme-ros de resíduos óxido de etileno pode ser uma distribuiçãoestatística em torno do valor médio. Todavia, como é conhe-cido, a distribuição pode ser influenciada pelo processadorde fabricação alterado pelo fracionamento após a etoxilação.
Exemplos são álcoois graxos etoxilados possuindo umgrupo Rn que tem de 9 a 18 átomos de carbono enquanto η éde 2 a 8.
Outros tipos de exemplos de tensoativos não-iônicos são alcoxilatos de álcool graxo linear com um grupoterminal capeado, como descrito na Patente U.S. No.4.340.766 para BASF.
Um outro tensoativo não-iônico incluído nessa ca-tegoria são compostos de fórmula:
R12-(CH2CH2O)qH
onde R12 é um radical hidrocarboneto alquila linear ou rami-ficado e q é um número de 2 a 50; mais preferivelmente Ri2 éuma mistura alquila Cs-Ci8 linear e q é um número de 2 a 15.
Condensados polioxietileno ou polioxipropileno dealquil fenóis, seja de cadeia linear ou ramificada e satura-da ou insaturada, contendo de a partir de cerca de 6 atécerca de 12 átomos de carbono e incorporando de a partir decerca de 2 até cerca de 25 moles de óxido de etileno e/ouóxido de propileno. Derivados polioxietileno de ésteres sor-bitan de mono-, di- e tri-ácidos graxos onde o componenteácido graxo está entre cerca de 12 e cerca de 24 átomos decarbono. Exemplo tipo de derivados de polioxietileno são mo-nolaurato de sorbitan, trilaurato de sorbitan, monopalmitatode sorbitan, tripalmitato de sorbitan, monoestearato de sor-bitan, monoisostearato de sorbitan, triestearato de sorbi-tan, monooleato de sorbitan, e trioleato de sorbitan. As ca-deias polioxietileno podem conter entre cerca de 4 e cercade 30 unidades óxido de etileno, preferivelmente cerca e 10até cerca de 20. os derivados éster de sorbitan contêm 1, 2ou 3 cadeias polioxietileno dependentes de se eles são éste-res mono-, di-, ou tri-ácido.
Copolimeros de bloco polioxietileno-polioxipropileno possuindo fórmula:
HO (CH2CH2O) a (CH (CH3) CH2O) b (CH2CH2O) CH
OU
HO (CH (CH3) CH2O) d (CH2CH2O) e (CH (CH3) CH2O) fH
onde a, b, c, d, e, f são inteiros de 1 a 350 que refletemos respectivos blocos de óxido de polietileno e óxido de po-lipropileno do referido polímero. 0 componente polioxietile-no do polímero de bloco constitui pelo menos 10% do polímerode bloco. 0 material pode, por exemplo ter um peso molecularentre cerca de 1000 e cerca de 15000, mais especificamentede a partir de cerca de 1500 até cerca de 6000. Esses mate-riais são bem conhecidos na arte. Eles são disponíveis sob amarca comercial de "Pluronic" e "Pluronic R", um produto daBASF Corporation.
Tensoativos poliméricos
Tensoativos poliméricos preferidos são ácidos po-licarboxílicos homo- ou copoliméricos ou policarboxilatos,por exemplo, aqueles possuindo um peso molecular na faixa de800 a 150.000. Compostos policarboxílicos poliméricos ade-quados são homopolímeros do ácido (met)acrílico, copolímerosdo ácido metacrílico e/ou acrílico com monômeros de vinila,como estireno ou anidrido maleico, e copolímeros de ácidomaleico com olefinas.
Polímeros acrílicos adequados são aqueles comerci-alizados sob a marca comercial Sokalan PA pela BASF ou Al-cosperse pela Alco. Copolímeros adequados de ácido(met)acrílico com outros monômeros de vinila, são copolíme-ros de ácido acrílico/maleico tais como comercializados pelaBASF sob a marca comercial Sokalan PA pela BASF ou comercia-lizados pela Alco sob a marca comercial de Alcosperse, Nar-lex e Versaflex.
Especialmente preferido são os copolímeros de áci-do maleico/olefína possuindo a fórmula
<formula>formula see original document page 17</formula>
onde Li é selecionado a partir do grupo de hidrogênio, amô-nio ou metal alcalino; e Ri, R2, R3, e R4 são cada um inde-pendentemente selecionado a partir do grupo de hidrogênio ouum grupo alquila (saturado ou insaturado, linear ou ramifi-cado) contendo de 1 até cerca de 8 átomos de carbono, prefe-rivelmente de 1 até cerca de 5 átomos de carbono. A relaçãode monômero de χ para y é de a partir de cerca de 1:5 atécerca de 5:1, preferivelmente de a partir de cerca de 1:3até cerca de 3:1, e muito pref erivelmente de a partir decerca de 1,5:1 até cerca de 1:1,5. O peso molecular médio docopolímero será tipicamente menor que cerca de 20.000, maistipicamente entre cerca de 4.000 e cerca de 12.000.
um copolímero preferido de ácido maleico-olefina éum copolímero de ácido maleico-di-isobutileno possuindo umpeso molecular médio de cerca de 12.000 e uma relação monô-mero (x para y) de cerca de 1:1. Um tal copolimero está dis-ponível da BASF Corporation sob a marca comercial "SokalanCP-9". Li é hidrogênio ou sódio, e Ri e R3 são hidrogênio, R2é metila, e R4 é neopentila. Um outro produto preferido é umcopolímero de ácido maleico-trimetil isobutileno etileno. Lxé hidrogênio ou sódio, R3 e Ri são cada um metila, R2 é hi-drogênio e R4 é butila terciária.
É descoberto gue os copolímeros são especialmentepreferidos quando interagindo com íons metálicos carregadospositivamente 2+ ou 3 + , tipo cálcio (Ca2+) , magnésio (Mg2+)ou alumínio (Al3+) , na solução de lavagem. Esses íons (espe-cialmente cálcio e magnésio) poderão estar presentes comominerais de dureza da água na água de torneira, ou poderão,por exemplo, ser acrescentados à solução de lavagem junta-mente com esses copolímeros. É descoberto que a composiçãodesses copolímeros com esses íons metálicos 2+/3+ é especi-almente eficaz no conceito de acumular em enxágüe para a Ia-vagem de louça institucional como descrito aqui.
Um outro tensoativo polimérico preferido está ba-seado na pirrolidona, tal como Poli Vinil Pirrolidona (PVP).
Um outro tensoativo polimérico preferido é uma po-li-hidroxiamida.
Outros tensoativos poliméricos preferidos são en-contrados no grupo de polipeptídios. Especialmente preferi-dos são as caseínas.
Um outro tensoativo polimérico preferido é encon-trado no grupo de polissacarídeos hidrofobicamente modifica-dos, tais como uma inulina hidrofobicamente modificada.
Particularmente preferidos são os tensoativos se-guintes:
· Alcoxilatos de álcool graxo tal como Adekanol B2020(Adeka), Dehypon LS36 (Cognis), Plurafac LF 221 (C13-15,EO/BO (95%)), Plurafac LF 300, Plurafac LF 303 (EO/PO) ,Plurafac LF 1300, Degressal SD 20 (polipropoxilato) (todosda BASF), Surfonic LF 17 (álcool C12-18 etoxiladopropoxilado, Huntsman), Triton EF 24 (Dow);
• Éteres alcoxipolietilbenzilicos tais como Triton DF 12 ouDFl8 (DOW);
• Homopolimeros de ácido acrílico tais como Alcosperse 602TG (homopolímero de ácido acrílico, Mw 6000, Alco), SokalanPA4 0 (sal-Na de ácido poliacrílico, Mw 15000), Sokalan PA15(sal sódico de ácido poliacrílico, Mw 1200) (BASF);
• Copolímeros tais como Sokalan CP9 (sal-Na de copolímero deácido maleico/olefina, Mw 12000), Sokalan CP5 (sal-Na decopolímero de ácido maleico/olefina, Mw 70000), Sokalan PM70 (sal-Na de policarboxilato modificado, Mw 20000 (BASF),Versaflex SI (copolímero acrílico), Alcosperse 175(copolímero de ácido maleico/acrílico, Mw 75000), Narlex LD36V (copolímero de ácido acrílico, Mw 5000), Narlex LD 54(copolímero de ácido acrílico, Mw 5000) , (Alco); Pirrolidonas poliméricas tais como Surfadone LP-100 (N-Octil-2-pirrolidona, ISP) ou polivinilpirrolidonas tais comoVP K-30, PVP K-60, PVP K-90, PVP K-120 (ISP);
Poli-hidroxiamidas, tal como Anticor A 40 (ADD APTChemicals BV);
• Polipeptídeos tal como Caseína;
• Polissacarideos hidrofobicamente modificados tal comoinulina hidrofobicamente modificada (Inutec SP 1, Orafti BBC).
Esses tensoativos podem ser usados sozinhos ou emcombinação na composição detergente.
Combinações preferidas são, por exemplo, SokalanCP9 e Degressal SD 20; Plurafac LP 1300 e Sokalan CP 9;
Plurafac LF 300 e Degressal SD 20 e Sokalan CP 5; PlurafacLF 300 e Degressal SD 20 e Sokalan PA 40; Plurafac LF 300 eDegressal SD 20 e Versaflex SI; Plurafac LF 300 e DegressalSD 20 e Alcosperse 175; Plurafac LF 300 e Degressal SD 20 eNarlex LD 54. A faixa preferida de concentração dotensoativo é de a partir de cerca de 0,5 até cerca de 15% empeso, mais preferivelmente de a partir de cerca de 0,5 atécerca de 10% em peso, muito preferivelmente de a partir decerca de 3 até cerca de 7% em peso da composição detergente.
Composição Detergente
Em adição aos ingredientes essenciais descritosacima, as composições presentemente reveladas podem ser for-muladas como composições detergentes possuindo ingredientesconvencionais, preferivelmente selecionados a partir de fon-tes de alcalinidades, construtores (isto é, construtores dedetergência incluindo a classe de agentes quelantes/agentesseqüestrantes), sistemas de alvejamento, antiincrustantes,inibidores de corrosão, antiespumantes e enzimas. Agentescáusticos efetivos incluem hidróxidos de metal alcalino, porex., hidróxidos de sódio ou de potássio, e silicatos de me-tal alcalino, por ex., meta-silicato de sódio. Especialmenteefetivo é o silicato de sódio possuindo uma relação molar deSiO2:Na2O de a partir de cerca de 1,0 até cerca de 3,3, pre-ferivelmente de a partir de cerca de 1,8 até cerca de 2,2,normalmente referido como di-silicato de sódio.
Materiais Construtores
Materiais construtores adequados (materiais fosfa-to e não-fosfato) são bem conhecidos na arte, e muitos tiposde compostos orgânicos e inorgânicos estão descritos na li-teratura. Eles são normalmente usados em todos os tipos decomposições de limpeza para proporcionar alcalinidade e ca-pacidade tamponante, impedir floculação, manter força iôni-ca, extrair metais a partir das sujidades e/ou remover demetal alcalino-terrosos das soluções de lavagem.
0 material construtor utilizável aqui pode serqualquer um ou misturas dos diversos materiais construtoresfosfato e não-fosfato conhecidos. Exemplos de materiaisconstrutores não-fosfato adequados são citratos de metal al-calino, carbonatos e bicarbonatos; e os sais de ácido nitri-lotriacético (NTA); ácido metilglicino diacético (MGDA); po-licarboxilatos tais como polimaleatos, poliacetatos, poli-hidroxiacrilatos, copolimeros poliacrilato/polimaleato e co-polimeros poliacrilato/polimetacrilato, bem como zeólitos;silicas dispostas em camadas e suas misturas. Eles podem es-tar presentes (em % em peso) , na faixa de a partir de 1 a70, e preferivelmente de a partir de 5 a 60, mais preferi-velmente de a partir de 10 a 60.Construtores particularmente preferidos são fosfa-tos, NTA, EDTA, MGDA, citratos, carbonatos, bicarbonatos,copolimeros de poliacrilato/polimaleato, anidrido malei-co/ácido (met)acrílico, por ex., Sokalan CP5 disponível da BASF.
Antiincrustantes
A formação de incrustações nos pratos e partes damáquina pode ser um problema significativo. Ela pode surgira partir de um número de fontes mas, primordialmente ela re-sulta a partir da precipitação de um ou outro de carbonatos,fosfatos ou silicatos de metal alcalino-terroso. Carbonato efosfato de cálcio constituem o problema mais significativo.Para reduzir esse problema, ingredientes para minimizar aformação de incrustação podem ser incorporados na composi-ção. Esses incluem poliacrilatos de peso molecular de a par-tir de 1.000 a 400.000, exemplos dos quais são fornecidospela Rohm & Haas, BASF e Alco Corp., e polímeros baseados emácido acrílico combinado com outras frações. Estes incluemácido acrílico combinado com ácido maleico, tal como SokalanCP5 e CP7 fornecido por BASF ou Acusol 479N fornecido porRohm & Haas,- com ácido metacrílico tal como Colloid 226/35fornecido por Rhone-Poulenc; com phosphonate tal como Casi773 fornecido por Buckman Laboratories; com maleic acid eacetato de vinila tal como polímeros fornecido por Huls; comacrilamida; com éter metalil sulfofenol tal como AquatreatAR 540 fornecido por Alco; com ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico tal como Acumer 3100 fornecido porRohm & Haas ou tal como K-775 fornecido por Goodrich; comácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico e estirenosulfonato de sódio tal como K-7 98 fornecido por Goodrich;com metacrilato de metila, metalil sulfonato de sódio e étermetalil sulfofenol tal como Alcosperse 240 fornecido porAlco; polimaleatos tal como Belclene 200 fornecido por FMC;polimetacrilatos tal como Tamol 850 da Rohm & Haas;poliaspartatos; disuccinato de etilenodiamina; ácidosorgano-polifosfônicos e seus sais tais como os sais sódicosde aminotri(ácido metilenofosfônico) e ácido etano 1-hidróxi-1,1-difosfônico. 0 antiincrustante, se presente,está incluído na composição de a partir de cerca de 0,05%até cerca de 10% em peso, preferivelmente de a partir de0,1% até cerca de 5% em peso, muito preferivelmente de apartir de cerca de 0,2% até cerca de 5% em peso.
Alvejantes
Alvejantes adequados para uso no sistema de acordocom a presente invenção podem ser alvejantes de base halogê-nio ou alvejantes de base oxigênio. Mais que um tipo de al-vejante pode ser usado.
Como alvejante halogênio, hipoclorito de metal al-calino pode ser usado. Outros alvejantes halogênio adequadossão sais de metal alcalino de di- e tri-cloro e ácidos di- etri-bromo cianúrico. Alvejantes de base oxigênio adequadossão os alvejantes peroxigênio, tais como perborato de sódio(tetra- ou monoidrato) , carbonato de sódio, ou peróxido dehidrogênio.
As quantidades de hipoclorito, ácido di-cloro cia-núrico e de perborato ou percarbonato de sódio, preferível-mente não excedem a 15%, e 25% em peso, respectivamente, porex. , de a partir de 1-10% e de 4-25% em peso, respectivamente.
Enzimas
Enzimas amioliticas e/ou proteoliticas podem sernormalmente usadas como um componente enzimático. As enzimasamioliticas utilizáveis aqui podem ser aquelas derivadas apartir de bactéria o fungo.
Quantidades menores de diversos outros componentespodem estar presentes no sistema químico de limpeza. Estesincluem solventes, e hidrótropos tais como sulfonatos de e-tanol, isopropanol e xileno; agentes anti-redeposição; ini-bidores de corrosão; e outros aditivos funcionais.
Os componentes da presente invenção pode ser inde-pendentemente formulados na forma de sólidos (opcionalmentepara serem dissolvidos antes do uso), líquidos aquosos oulíquidos não-aquosos (opcionalmente para serem diluídos an-tes do uso).
0 detergente de lavagem de louça pode estar naforma de um líquido ou de um pó. 0 pó pode ser um pó granu-lar. Quando na forma de pó, um auxiliar de fluxo pode estarpresente para proporcionar boas propriedades de fluxo e paraprevenir a formação de torrões do pó. 0 detergente pode es-tar preferivelmente na forma de um tablete ou um bloco sóli-do. Também preferivelmente, o detergente pode ser uma combi-nação de pó e tablete em um sachê, para proporcionar uma do-se unitária para diversas lavagens.
Típicos processos de lavagem de louça institucio-nal são ou contínuos ou não-contínuos e são conduzidos emuma ou outra máquina de tanque único ou uma máquina do tipomulti-tanque/transportador. No sistema com transportador zo-nas de pré-lavagem, lavagem, pós-enxágüe e secagem são ge-ralmente estabelecidas utilizando partições. A água de Iava-gem é introduzida na zona de enxágüe e é passada de modo emcascata de volta para a zona de pré-lavagem enquanto que alouca suja é transportada em uma direção contracorrente.
O sistema de limpeza químico inventivo pode serutilizado em qualquer dos processos convencionais de lavagemde louças institucional automática.
Essa invenção será mais bem compreendida a partirdos Exemplos apresentados a seguir. Entretanto, aqueles ver-sados na técnica irão facilmente perceber que os métodos eresultados específicos discutidos são meramente ilustrativosda invenção e não implicam em limitação da invenção.
Ensaios objetivando o efeito dos níveis relativa-mente baixos de diferentes tipos de tensoativos (não-iônicose/ou polímeros) acrescentados às soluções de lavagem princi-pal na secagem de substratos em um processo de lavagem delouças institucional, apresentaram efeitos surpreendentes.
Foi descoberto que a distinta secagem dos substratos nessesprocessos de lavagem pode ser conseguida ainda que pelo en-xágüe com água limpa, desse modo sem adição de compostos deenxágüe na solução de enxágüe mediante dosar o auxiliar deenxágüe. Esses resultados da secagem de bom aspecto são ob-tidos já em níveis relativamente baixos (20 a 50 ppm) decertos tipos de tensoativos não-iônicos e/ou poliméricos nasolução de lavagem principal. Também de modo mais surpreen-dente é que esses efeitos de secagem de bom aspecto são ob-tidos ainda que em máquinas padrões de lavagem de louças dequantidade único a alta temperatura onde não é possível otransporte e a dissolução dos compostos de enxágüe da águade lavagem, paredes da máquina, braços de borrifo, louças eapoiadores na solução de lavagem; ver exemplo 1.
Esses resultados são surpreendentes, uma vez que,como mencionado acima, as condições que levam à secagem emuma máquina doméstica de lavagem de louças através de umconceito de enxágüe embutido não está presente em máquinasde lavar de louças institucional. Evidentemente, esses efei-tos de secagem obtidos através da presença de baixo nível decertos tensoativos não-iônicos e/ou poliméricos na lavagemprincipal dos processos de lavagem de louça institucionalsão provocados por um diferente mecanismo que os efeitos desecagem obtidos através do transporte de níveis altos denão-iônicos na solução de enxágüe como descrito na PatenteU.S. RE 38.262.
Ensaios estudando os mecanismos desses fenômenosindicam que os tensoativos podem adsorver por sobre a louçadurante a etapa de lavagem com uma subseqüente redução doângulo de contato quanto contatada pela água de enxágüe, le-vando à reduzida espessura do filme de água de enxágüe e re-sultando desse modo em uma secagem mais rápida dos substra-tos quando enxaguados com água limpa. Testes adicionais in-dicam que esse processo de secagem de substratos pela adsor-ção de tensoativos durante a lavagem principal e subseqüenteenxágüe com água limpa é especialmente adequado para proces-sos de lavagem com um curto ciclo de enxágüe, como é o casopara processos de lavagem em máquinas de lavagem de louçasinstitucional.
Esses níveis relativamente baixos de tensoativos(faixa preferida de 3 a 7% em detergente sólido na lavagemprincipal) pode ser incorporado de modo preferentemente maisfácil nos detergentes da lavagem principal como tabletes,blocos, pós ou grânulos sem sacrificar as propriedades físi-cas tipo fluxo e estabilidade.
O tensoativo, incorporado no detergente de lava-gem, pode estar numa forma líquida, mas também em forma sólida .
Quando necessário, a estabilidade do tensoativo nodetergente de lavagem pode ser melhorada de diversos modos afim de impedir a reação química com outros componentes dodetergente de lavagem de louças (tipo cáustico, hipoclori-to). Algumas opções são:
A. Absorver o tensoativo em um material poroso an-tes da mistura com os outros componentes de lavagem de Iou-ça; por ex., absorção em tripolifosfato de sódio, sulfato desódio, carbonato de sódio, meta-silicato de sódio, di-silicato de sódio, bentonita ou outro tipo de argila.
B. Incorporar o tensoativo em um grânulo com umoutro material em um processo de granulação ( ^co-granulação'); por ex., secagem por aspersão durante a granu-lação de tripolifosfato de sódio, sulfato de sódio, sodacáustica, NTA.
C. Encapsular o tensoativo ou o tensoativo abosor-vido ou co-granulado por um outro material (por ex. , por a-mido, polímero ou carbonato de sódio) antes da mistura comos outros componentes de lavagem de louça.
Com esse conceito de enxágüe embutido, um processode lavagem mais simples é obtido para a lavagem de louçasinstitucional, que elimina a necessidade quanto a utilizarum auxiliar de enxágüe em separado. Além da aumentada sim-plicidade, esse conceito proporciona evidentes economias decusto, do tipo quanto às matérias primas, embalagem, proces-samento, transporte e armazenagem do auxiliar de enxágüe emseparado, mas também pela eliminação da necessidade quanto auma bomba para dosar o auxiliar de enxágüe contido na solu-ção de enxágüe.
Além disso foi descoberto que:
A. A presença de baixos níveis de não-iônicos nasolução dos processos de lavagem de louças institucional nãoapenas leva a uma secagem mais rápida dos substratos, mastambém melhor aparência visual dos substratos: menos resí-duos (tipo borrões ou listras/películas) são formados atra-vés desse processo onde o último enxágüe consiste de águalimpa apenas: ver exemplo 3.
B. Melhorados efeitos sinérgicos e de secagem sãoobtidos mediante possuir certas combinações de não-iônicosno processo de lavagem principal: ver exemplo 2.
C. Secagem de bom aspecto de uma variedade desubstratos (com base em, por ex., material cerâmico, vidro,metal e plástico) pode ser obtida através de certos tensoa-tivos poliméricos individualmente e mediante combinar certosnão-iônicos com certos polímeros na solução de lavagem prin-cipal: ver exemplo IG e exemplo 8. Alguns tensoativos poli-méricos (por ex. , copolimeros de ácido maleico/olefina taiscomo Sokalan CP9) irão também proporcionar secagem de bomaspecto em uma variedade de substratos, sem a presença detensoativos não-iônicos. As propriedades de secagem são óti-mas quando o copolímero de ácido maleico/olefina está combi-nado com cátions polivalentes na solução de lavagem: ver e-xemplo 9. Um tipo antiespumante de tensoativo não-iônico po-de estar presente para prevenir a formação de espuma.
D. 0 tipo mais ótimo de não-iônicos para esse pro-cesso no qual a secagem dos substratos é conseguida por con-tato dos substratos com esses não-iônicos na lavagem princi-pal são diferentes do tipo de não-iônicos que proporcionammelhores propriedades de secagem quando usados em um auxili-ar de enxágüe em separado, como dosado no enxágüe final.
E. 0 nível de certos não-iônicos, necessários paraobter secagem de bom aspecto como presente na solução de la-vagem principal é significativamente menor que o nível denão-iônicos que são tipicamente acrescentados à água de en-xágüe final: ver exemplo 1. Isso leva a economias de custoquanto ao processo como um todo.
F. As aprimoradas propriedades de secagem pelapresença de certos não-iônicos e/ou polímeros na lavagemprincipal são obtidas em combinação com detergentes líquidosda lavagem principal (contendo outros ingredientes tipo NTAe cáusticos) ou com produtos sólidos na lavagem principal(contendo outros ingredientes tipo STP, cáusticos e cloro):ver exemplos 1, 2 e 8.
G. As aprimoradas propriedades de secagem podemser também obtidas com certos não-iônicos capeados em termi-nal. Esses não-iônicos capeados em terminal proporcionam me-Ihor estabilidade em combinação com componentes tipo cáusti-co e cloro.
H. As aprimoradas propriedades de secagem pelapresença de certos não-iônicos na lavagem principal são tam-bém obtidas para um assim chamado processo de lavagem delouças institucional (ou ^asculante') de baixa temperatura.
I. Os efeitos de secagem pela presença de certosnão-iônicos e/ou polímeros na solução de lavagem principaldo processo de lavagem de louças institucional são obtidossob as condições controladas no laboratório, mas são confir-madas também sob condições práticas incluindo sujidades re-ais no banho de lavagem de um multi-tanque.
Outros benefícios de um tal processo de enxágüeatravés de componente específico na lavagem principal são:
J. Pelo enxágüe na última etapa com água limpa,sem a presença de componentes de enxágüe como nos processospadrões de lavagem de louças, substratos mais limpos são ob-tidos. Não é dosado auxiliar de enxágüe no último enxágüe edesse modo não irão restar quaisquer tensoativos atrás daslouças, o que elimina qualquer risco de segurança que essestensoativos auxiliares de enxágüe possam ter quando da uti-lização dos substratos para o contato com o alimento.
K. 0 tipo de não-iônicos e polímeros que propor-cionam ótimas propriedades de secagem com esse conceito deenxágüe embutido para processos de lavagem de louças insti-tucional pode ter algumas propriedades de limpeza, antiespu-mante, construtora, prevenção de incrustação ou de inibiçãode corrosão bem como de melhorar também o processo de lava-gem como um todo.
O tipo de ingredientes usados nesses detergentesde lavagem principal com a maioria dos tensoativos ótimosincorporados para entrega das pds de secagem de melhor as-pecto por meio da solução de lavagem principal pode ser usa-do também em processos padrões de lavagem de louças institu-cional, onde um auxiliar de enxágüe em separado é aplicadopara a secagem de bom aspecto. Todavia, o gue é novidadenesse conceito é que esses produtos com propriedades de en-xágüe embutias são usados em um diferente processo de lava-gem institucional, sem acrescentar componentes de enxágüe noúltimo enxágüe.
Exemplo 1
Nesse exemplo o comportamento de secagem de diver-sos substratos é testado em uma máquina de lavar louças ins-titucional de tanque único. Um processo padrão de lavageminstitucional é aplicado para esse teste com um processo delavagem principal contendo alcalinidade, fosfato e hipoclo-rito. Primeiro (teste IA) o comportamento de secagem desseprocesso com um processo padrão de enxágüe é determinado.Nesse processo padrão de enxágüe um auxiliar de enxágüe édosado em enxágüe separado.
Em seguida (teste 1B) o comportamento de secagem édeterminado para um processo de lavagem no qual não estãopresentes componentes de enxágüe (não dosados através de en-xágüe em separado e não acrescentado ao processo de lavagemprincipal).
Em seguida (testes IC até 1G) o comportamento desecagem é determinado para diversos processos de lavagem emque não é dosado componente de enxágüe no enxágüe em separa-do (assim somente enxaguado com água limpa), mas onde dife-rentes tipos de tensoativos (ou misturas) são acrescentadasà lavagem principal juntamente com outros componentes da la-vagem principal. Esses tensoativos são:
- Adekanol B2020 (teste 1C)
- Plurafac LF 303 (teste ID)
- Mistura de Plurafac LF 221 e Plurafac LF 303 (teste 1E)
- Surfonic LF 17 (teste 1F)
- Mistura de Surfonic LF 17 e Sokalan PM 70 (teste 1G).
A lavadora de louças é uma máquina com tampa detanque único Hobart, que é automatizada para a realização detestes de laboratorio, tal que a tampa é aberta e fechadaautomaticamente e o apoiador com a louça é transportadoautomaticamente para dentro e para fora da máquina.
Especificações da máquina com tampa de tanque único (para oexemplo 1)
Volume do banho de lavagem: 50LVolume de enxágüe: IL (2 segundos)Tempo de lavagem: 30 segundosTempo de enxágüe: 2 segundosTemperatura de lavagem: 50-55 0CTemperatura de enxágüe: 8 0 °C.Processo
Quando o banho de lavagem é enchido com água molee aquecido, o programa de lavgem é iniciado. A água delavagem será circulada na máquina pela bomba interna delavagem e os braços de labagem sobre as louças. Quando otempo de lavagem está terminado, a bomba de lavagem iráparar e a água de lavagem permanecerá no reservatório abaixodos substratos. Em seguida 4L do banho de lavagem serãodrenados automaticamente por meio de uma bomba para dentrodo dreno. Em seguida o programa de enxágüe irá começar; águalimpa morna proveniente do aquecedor (diretamente conectadoa uma torneira) será enxaguada pelos braços de enxágüe sobrea louça. Quando o tempo de enxágüe está terminado a máquinaé aberta.
Deverá ser notado que (em contraste ao tipo deconsumidor das máquinas de lavar louças) apenas água limpa éenxaguada sobre os substratos: não se pode dissolver oscomponentes provenientes do processo de lavagem principal naágua de enxágüe. A bomba de lavagem e os braços de lavagem ebocais não são usados para enxágüe e a água de enxágüe não écirculante no tanque de lavagem durante o enxágüe.
Método de trabalho
Os parametros para esses testes são ajustados(ciclo de lavagem: 30 segundos a 50 °C, ciclo de enxágüe: 2segundos a 80 0C com água limpa) e uma vez a máquina estejacheia com água mole fria e temperatura da água seja de 50°C, o pó para a lavagem principal (e o tensoativo a sertestado) são acrescentados por meio um prato na estrutura desuporte. Um ciclo de lavagem é feito para assegurar gue oproduto esteja totalmente dissolvido. 0 pó da lavagemprincipal é: 0,6 g/L de tripolifosfato de sódio (STP; LV7ex-Rhodia) + 0,37 g/L de hidroxido de sódio (NaOH) + 0,03g/L de sal-Na de ácido dicloroisocianúrico.2ag (NaDCCA).
Os tempos de secagem são medidos em 6 diferentestipos de substratos:
- 2 pratos cerâmicos brancos não decorados
- 2 bandejas plásticas
- 2 tigelas de vidro
- 2 copos plásticos azuis
- 2 copos cerâmicos brancos não decorados
- Talheres: 2 colheres de aço inoxidável e 2 facas de aço inoxidável
Após a estrutura de suporte com os substratos aci-ma mencionados ser colocada na máguina Hobart, o ciclo delavagem (40 segundos) e o ciclo de enxágüe (2 segundos comágua limpa) são executados e a contagem de tempo começa logoque a lavadora de louças inicia com a abertura da tampa.
Quando a estrutura de suporte está na posição de inicio, aporta é aberta, a parte superior dos copos cerâmicos e plás-ticos são secas, e os tempos de secagem (em segundos) natemperatura ambiente dos substratos lavados são determinados.
Para a avaliação dos tempos de secagem as áreas em con-tato com a estrutura de suporte, a borda dos pratos e asbandejas, e o lado interno das tigelas e dos copos não sãoconsiderados.O ciclo de lavagem e as medições dos tempos de se-cagem são repetidas duas vezes mais com os mesmos substratose sem adição de qualquer produto químico.
Observações
Os substratos são substituídos para cada uma dasnovas series de testes (a fim de não influenciar os resulta-dos de secagem pelos componentes possivelmente adsorvidospor sobre a louça).
Quando o tempo de secagem é maior que 300s, ele éreportado como 300s.
Resultados
Na tabela abaixo os tempos médios de secagem emsegundos de 3 ciclos de lavagem para cada um desses testessão dados. Os substratos são pratos cerâmicos (1), copos ce-râmicos (2), tigelas de vidro (3), bandejas plásticas (4),talheres (5) e copos azul claro (6).
<table>table see original document page 35</column></row><table><table>table see original document page 36</column></row><table>
Teste IA Teste de referência para processo padrãode lavagem de louças
Nesse teste de referência os efeitos de secagemsão medidos quando a um processo padrão representativo delavagem de louças institucional no qual a secagem da louça éobtida pelo enxágüe com uma solução de enxágüe na qual o au-xiliar de enxágüe é dosado.
Esses componentes de enxágüe são dosados atravésde uma bomba de enxágüe separada logo antes do aquecedor naúltima água de enxágüe. Três ciclos de lavagem são feitosantes do teste começar, a fim de assegurar que o auxiliar deenxágüe esteja homogeneamente distribuído ao longo do aquecedor.
Nesse exemplo o auxiliar de enxágüe A é usado comoum auxiliar de enxágüe representativo para lavagem de louçasinstitucional. Esse auxiliar de enxágüe neutro contém cercade 30% de uma mistura não-iônica. Pela dosagem desse auxili-ar de enxágüe a um nível de 0,4 g/L, a concentração de não-iônicos na solução de enxágüe é de cerca de 120 ppm
Componentes importantes do Auxiliar de Enxágüe A
<table>table see original document page 37</column></row><table>
Teste IB Teste de referência sem a presença decomponentes de secagem especialmente acrescentados
Nesse teste, os tempos de secagem são medidos paraum processo similar de lavagem, mas sem componentes de enxá-güe dosados na solução de enxágüe; de modo a enxaguar apenascom água limpa.
Esses resultados mostram que tempos de secagem re-lativamente longos são obtidos; isso confirma os efeitos doscomponentes de enxágüe no último enxágüe, o que é padrão usual.
Teste 1C, D, E, F, G Testes em que os tensoativossão acrescentados no processo de lavagem principal e exagua-dos apenas com água limpa
Nessas series de testes, os tempos de secagem sãomedidos para um processo similar de lavagem como descritosob o teste 1B, de modo a enxaguar com água limpa, mas agora50 ppm de um tensoativo é acrescentado ao processo de lava-gem principal juntamente com os outros componentes da lava-gem principal. Esses niveis implicam que o detergente conte-nha cerca de 5% em peso de tensoativo.
Esses resultados do teste 1C, 1D, IE e IF mostramque a presença de niveis relativamente baixos de certos não-iônicos (como nesses exemplos Adekanol B2020, PlurafacLF303, mistura de Plurafac LF 303 com LF 221 ou Surfonic LF17) na lavagem principal reduz enormemente os tempos de se-cagem em diversos substratos como comparado ao teste semcomponentes de enxágüe (teste 1B) . Esses tempos de secagemsão especialmente reduzidos para os seguintes substratos:copo cerâmico, bandejas plásticas, talheres e copos azulclaro. Sem os componentes de enxágüe, esses substratos têmsecagem muito lenta (teste 1B) . Os tempos de secagem dessessubstratos mais importantes e muito difíceis de secar sãoreduzidos significativamente pela presença de baixos níveisdos não-iônicos mencionados. Mesmo ainda com esses sistemasnão otimizados, são obtidos tempos de secagem que são compa-ráveis aos tempos de secagem para o sis padrão de lavagem delouças no qual os componentes de enxágüe são dosados separadamente no último enxágüe (teste IA).
Esses resultados também indicam que para a secagemde substratos pela presença de certos não-iônicos na soluçãode lavagem principal seguido pelo enxágüe com água limpa,são necessários níveis mais baixos de não-iônicos (50 ppm)na água que o usado para a secagem por meio do sistema pa-drão de lavagem de louças (onde nesse exemplo 120 ppm denão-iônico).Os resultados de IF e IG mostram que a performancede secagem de Surfonic LF17 pode ser melhorada especialmentenos substratos de tipo cerâmico e de vidro pela combinaçãodesse não-iônico com o polímero Sokalan PM 70. Esses resul-tados indicam que para a secagem de bom aspecto de uma vari-edade de substratos (com base no f.i. material cerâmico, vi-dro, metal e plástico) combinação de certos não-iônicos comcertos polímeros na solução de lavagem principal pode serusada.
Exemplo 2
A lavadora de louças usada para essas séries detestes é uma máquina lavadora de tanque único Wash Tech 60Electrolux. As especificações para a máquina com tampa detanque único (para o exemplo 2) são:
Tipo: Electrolux Wash Tech 60Volume do banho de lavagem: 40 LVolume de enxágüe: 4LTempo de lavagem: 60 segundosTempo de enxágüe: 8 segundosTemperatura de lavagem: 55-65 0CTemperatura de enxágüe: 80-90 0C
Processo
Quando o banho de lavagem é enchido com água molee aquecido, o programa de lavgem é iniciado. A água delavagem será circulada na máquina pela bomba interna delavagem e os braços de labagem sobre as louças. Quando otempo de lavagem está terminado, a bomba de lavagem iráparar e a água de lavagem permanecerá no reservatório abaixodos substratos. Em seguida 4L do banho de lavagem serãodrenados automaticamente por meio de uma bomba para dentrodo dreno. Em seguida o programa de enxágüe irá começar; águalimpa morna proveniente do aquecedor (diretamente conectadoa uma torneira) será enxaguada pelos braços de enxágüe sobrea louça. Quando o tempo de enxágüe está terminado a máquinaé aberta.
Deverá ser notado que também nesse exemplo apenaságua limpa e enxaguada sobre os substratos: não se podedissolver os componentes provenientes do processo de lavagemprincipal na água de enxágüe. A bomba de lavagem e os braçosde lavagem e bocais não são usados para enxágüe e a água deenxágüe não é circulante no tanque de lavagem durante oenxágüe.
Método de trabalho
A. Os parametros para esses testes são ajustados(ciclo de lavagem: 60 segundos a 60 °C, ciclo de enxágüe: 8segundos a 85 0C com água limpa) e uma vez a máquina estejacheia com água mole fria, o tensoativo a ser testadomisturado com um produto liquido de lavagem principal (2 g/LLX) é acrescentado manualmente.
Componentes importantes de LX
<table>table see original document page 40</column></row><table>Β. Tempos de secagem são medidos em 4 tipos dife-rentes de substratos:
- 2 pratos cerâmicos azuis
- 2 pratos plásticos azuis
- 2 copos longos de bebida
- 2 copos plásticos azuis
C. Após a estrutura de suporte com os substratoslimpos acima mencionados se colocada na máguina Electrolux.O ciclo de lavagem é iniciado e o marcador de tempo e inici-ado tão logo o ciclo de enxágüe esteja terminado. A estrutu-ra de suporte é removida para fora da máquina, a parte supe-rior dos copos e dos vidros são secas, e o tempo de secagem(em segundos) na temperatura ambiente é determinado para ossubstratos lavados. 0 ciclo de lavagem é repetido e as medi-ções do tempo de secagem de um segundo momento com os mesmossubstratos e sem a adição de quaisquer produtos químicos; ostempos médios de secagem são calculados.
Tempos de secagem exemplo 2: Tempos médios de secagem
<table>table see original document page 41</column></row><table><table>table see original document page 42</column></row><table>
Esses resultados mostram que, em alinhamento comos resultados das séries de teste IA (com uma outra máquinae sob diferentes condições), a presença de níveis relativa-mente baixos de certos não-iônicos (como nesses exemplosPlurafac LF 303 e Plurafac LF 221) na lavagem principal re-duz enormemente os tempos de secagem em diversos substratos.Esses níveis implicam que o detergente contém cerca de 1% empeso do tensoativo.
Além disso, esses resultados mostram que a misturade LF 303 e LF 221 levam aos melhores tempos de secagem, queé melhor que a média dos 2 tempos de secagem separados. Es-ses resultados indicam que melhorados efeitos sinérgicos se-cantes são obtidos mediante se ter certas combinações denão-iônicos no processo de lavagem principal.
Exemplo 3
A mesma máquina e condições de teste são usadascomo descrito no exemplo 2, mas é dada agora atenção à apa-rência visual dos substratos após o processo de secagem.
Os substratos foram avaliados visualmente com umapontuação na faixa de a partir de 1 (é muito fraca) a 5 (émuito boa) acerca dos seguintes aspectos:
A. Formação de película: aqui o padrão de secageme a formação de camada visual sobre os substratos é avalia-da; 1 = secagem desigual com camada visual sobre os substra-tos; 5 = secagem por igual e sem camada visual sobre ossubstratos.
Β. Formação de borrões: formação de goticulas efaixas são avaliadas após a secagem; 1 = muitas goticulas efaixas; 5 = perfeitamente seco sem goticulas e faixas.
Por meio dessa avaliação da aparência visual, asáreas em contato com a estrutura de suporte, as bordas dospratos, e o lado interno dos vidros e copos não são conside-rados. 0 ciclo de lavagem é repetido e a avaliação da apa-rência visual é feita em um segundo momento com os mesmossubstratos e sem a adição de quaisquer produtos químicos eos valores médios são calculados.
Nessas séries de testes uma comparação é feita entre
A. Um sistema de lavagem no qual não está presentecomponente de enxágüe e é enxaguado com água limpa.
B. Um teste de referência para um processo padrãorepresentativo de lavagem de louça institucional no qual asecagem da louça é obtida pelo enxágüe com uma solução deenxágüe na qual o auxiliar de enxágüe é dosado. Esses compo-nentes de enxágüe são dosados através de uma bomba de enxá-güe separada logo antes do aquecedor na última água de enxá-güe. Três ciclos de lavagem são feitos antes do teste come-çar, a fim de assegurar que o auxiliar de enxágüe esteja ho-mogeneamente distribuído ao longo do aquecedor. Nesse exem-pio o Auxiliar de Enxágüe A é usado como um auxiliar repre-sentativo de enxágüe para lavagem de louças institucional.Esse enxágüe neutro contém 30% de uma mistura não-iônica.Mediante a dosagem desse auxiliar de enxágüe a um nível de0,2 g/L, a concentração de não-iônicos na solução de enxágüeé de 60 ppm.
C. Um sistema de lavagem no qual 20 ppm de umamistura de 2 não-iônicos (Plurafac LF 303 e LF 221) é acres-centada no processo de lavagem principal e onde é enxaguadocom água limpa.
Resultados da aparência visual exemplo 3: valoresmédios
<table>table see original document page 44</column></row><table><table>table see original document page 45</column></row><table>
Os resultados dessa série de testes mostram que nogeral o enxágüe com componentes de enxágüe presentes na so-lução de enxágüe (processo padrão de lavagem de louças ins-titucional) leva a melhorada aparência visual dos substra-tos: menos formação de película e de borrões é obtida.
Essa aparência visual é ainda melhor para o pro-cesso no qual certos não-iônicos estão presentes no processode lavagem principal seguido por enxágüe com água limpa.
Exemplo 4
A mesma máquina e a maioria das condições de testeforam usadas como descrito no exemplo 1. Mas nesse exemploos tempos de enxágüe com água limpa foram variado de O a 25segundos (e assim o volume da água limpa de enxágüe foi va-riado de O a 12,5L). Isso é feito para testar o efeito desseparâmetro sobre as propriedades de secagem pelo tensoativopresente na lavagem principal de um processo de lavagem ins-titucional. É esperado que os tensoativos, adsorvidos porsobre os substratos durante o processo de lavagem principal,irão dessorver mais quando enxaguando por tempo maior comágua limpa. Desse modo, é considerado que tempos maiores deenxágüe irão levar a tempos de secagem maiores. Como tensoa-tivo, é usado o Triton EF24 (da Dow) . Nesse exemplo, a tem-peratura da lavagem principal e da água limpa de enxágüe fo-ram ambas de 60 °C. Essas temperaturas foram mantidas cons-tantes a fim de impedir que as propriedades de secagem sejaminfluenciadas pelas alterações de temperatura dos substratos.
Na tabela abaixo são dados os tempos médios de se-cagem em segundos dos 2 ciclos de lavagem para cada um des-ses testes. Os substratos são pratos cerâmicos (1), coposcerâmicos (2), tigelas de vidro (3), bandejas plásticas (4),
<table>table see original document page 46</column></row><table>
Teste 4A: Teste sem componentes de enxágüe e semsiclo de enxágüe
Nesse teste, os tempos de secagem são medidos paraum processo de lavagem sem dosar componentes de enxágüe nemenxágüe com água limpa (parâmetro do ciclo de enxágüe: 0 s)
Esse teste de referência mostra que os tempos desecagem são longos, porque não é usado auxiliar de enxágüeem separado e não estão presentes tensoativos específicos noprocesso de lavagem principal.Teste 4B: Teste no qual tensoativo é acrescentadono processo de lavagem principal, e sem ciclo de enxágüe
Nesse teste, os tempos de secagem são medidos paraum processo similar de lavagem como escrito no teste 4A, a-penas sem enxágüe, mas agora 50 ppm do tensoativo TritonEF24 é acrescentado juntamente com outros componentes da la-vagem principal.
Esses resultados do teste 4B mostram que a presen-ça de um nivel relativamente baixo do não-iônico Triton EF24na lavagem principal reduz os tempos de secagem para a maio-ria dos substratos de modo significativo, mesmo sem ciclo deenxágüe.
Teste 4C, D, E, F Teste nos quais o tensoativo es-tá presente no processo de lavagem principal e enxaguado a-penas com água limpa, com vários tempos de enxágüe
Nessa série de testes, os tempos de secagem sãomedidos para um processo similar de lavagem como descrito noteste 4B, apenas acrescentando 50 ppm de Triton EF24 como umtensoativo juntamente com os outros componentes da lavagemprincipal, mas agora um ciclo de enxágüe de uma certa dura-ção é aplicado. 0 enxágüe é feito apenas com água limpa. Es-ses niveis implicam que o detergente contém cerca de 5% empeso de tensoativo.
Os resultados do teste 4C, 4D, 4E e 4F mostram quesob essas condições o comportamento de secagem provocado pe-la presença de 50 ppm de Triton EF24 na lavagem principal éainda bom contanto que o ciclo de enxágüe com água limpa nãoseja de 15 segundos ou mais curto (relacionado a um volumede 7,5L de água limpa ou meios seja enxaguado sobre os subs-tratos) . Entretanto, quando o ciclo de enxágüe com água lim-pa é de 25 segundos (relacionado a 12,5L de água limpa), en-tão a secagem demora mais. Isso indica que os tensoativosadsorvidos durante a lavagem principal são dessorvidos dossubstratos quando 12,5L ou mais de água limpa é enxaguadosobre os substratos durante 25 minutos ou mais. Deverá sernotado que a dessorção dos tensoativos do substrato não éapenas determinada pelo tempo de enxágüe, mas também por fa-tores como o tipo do tensoativo, volume de água e proprieda-des de fluxo.
Esses resultados ilustram que esse processo de la-vagem no qual os substratos são secos por adsorção do tenso-ativo Triton EF24 durante a lavagem principal e o subseqüen-te enxágüe com água limpa é apenas adequado para processosde lavagem com um ciclo de enxágüe curto, como é o caso paraprocessos de lavagem em máquinas de lavagem de louças insti-tucional.
Exemplo 5
A mesma máquina e condições de teste são suadascomo descrito no exemplo 1. Os parâmetros são: ciclo de la-vagem: 30 segundos a 50 °C, ciclo de enxágüe: 2 segundos a80 0C com água limpa (IL). Nesse exemplo diversos tipos es-pecíficos de tensoativos foram testados acerca de suas pro-priedades de secagem, quando acrescentados à lavagem principal.
Primeiro (teste 5A) o comportamento da secagem pa-ra esse processo com um processo padrão de enxágüe é deter-minado. Nesse processo padrão de enxágüe um auxiliar de en-xágüe é dosado no enxágüe separado. Em seguida (teste 5B) ocomportamento da secagem é determinado para um processo delavagem no qual não estão presentes componentes de enxágüe(não dosados através do enxágüe em separado e não acrescen-tado ao processo de lavagem principal) .
Em seguida (testes 5C até 5G) o comportamento dasecagem é determinado para diversos processos de lavagem emque não é dosado componente de enxágüe no enxaguado separado(assim enxaguado apenas com água limpa) mas onde tipos dife-rentes de tensoativos são acrescentados à lavagem principaljuntamente com os outros componentes da lavagem principal.Esses tensoativos são:
- Anticor A40 (teste 5C)
- Ferrocor Flash (teste 5D)
- PVP K-9O (teste 5E)
- Surfadone LP 100 (teste 5F)
- Triton DF 12 (teste 5G) )
Na também abaixo os tempos médios de secagem em segun-dos de 3 ciclos de lavagem para cada um desses testes sãodados. Os substratos são pratos cerâmicos (1), copos cerâmi-cos (2), tigelas de vidro (3), bandejas plásticas (4) e ta-lheres (5).
<table>table see original document page 49</column></row><table><table>table see original document page 50</column></row><table>
Teste 5A Teste de referência para processo padrãode lavar louças
Nesse teste de referência os efeitos de secagemsão medidos para um processo representativo padrão de lavarlouças institucional no qual a secagem da louça é obtido pe-lo enxágüe com uma solução de enxágüe em que o auxiliar deenxágüe é dosado. Esses componentes de enxágüe são dosadosatravés de uma bomba de enxágüe separada logo antes do aque-cedor na última água de enxágüe. Três ciclos de lavagem sãofetos antes do teste começar, a fim de assegurar que o auxi-liar de enxágüe seja homogeneamente distribuído ao longo doaquecedor.
Nesse exemplo o auxiliar de enxágüe A é usado comoum auxiliar de enxágüe representativo para lavar louças ins-titucional. Esse auxiliar de enxágüe neutro contém cerca de30% de uma mistura não-iônico. Mediante dosar esse auxiliarde enxágüe a um nivel de 0,4 g/L, a concentração dos não-iônicos na solução de enxágüe é de cerca de 120 ppm.
Teste 5A Teste de referência para processo padrãode lavar louças
Nesse teste de referência os efeitos de secagemsão medidos para um processo representativo padrão de lavarlouças institucional no qual a secagem da louça é obtida pe-lo enxágüe com uma solução de enxágüe na qual o auxiliar deenxágüe é dosado. Esses componentes de enxágüe são dosadosatravés de uma bomba de enxágüe separada logo antes do aque-cedor na última água de enxágüe. Três ciclos de lavagem sãofeitos antes do teste começar, a fim de assegurar que o au-xiliar de enxágüe esteja homogeneamente distribuído ao longodo aquecedor.
Nesse exemplo o Auxiliar de Enxágüe A é usado comoauxiliar de enxágüe representativo para lavar louças insti-tucional. Esse auxiliar de enxágüe neutro contém cerca de30% de uma mistura não-iônica. Pela dosagem desse Auxiliarde Enxágüe a um nível de 0,4 g/L, a concentração de não-iônicos na solução de enxágüe é de cerca de 120 ppm.
Teste 5B Teste de referência sem a presença decomponentes de secagem especialmente acrescentados
Nesse teste, os tempos de secagem são medidos paraum processo similar de lavagem, mas agora sem dosagem doscomponentes de enxágüe; desse modo enxaguando apenas com á-gua limpa. Esses resultados mostram novamente que tempos desecagem relativamente longos são obtidos; isso confirma osefeitos dos componentes de enxágüe no último enxágüe, que épadrão usual.
Teste 5C até 5G: Tensoativos são acrescentados noprocesso de lavagem principal e enxaguado apenas com água limpa
Nessa série de teste, os tempos de secagem são me-didos para um processo de lavagem similar como descrito sobo teste 5B, assim enxaguando com água limpa; mas agora 50ppm de um tensoativo está presente no processo de lavagemprincipal juntamente com os outros componentes da lavagemprincipal.
Quando comparando os resultados de secagem do tes-te 5B (sem tensoativos presentes e enxaguando com água lim-pa) com os resultados dos testes 5C até 5G pode ser concluí-do que os tempos de secagem são reduzidos significativamentepela presença de baixos níveis dos tensoativos seguintes nalavagem principal: Anticor A40, Ferrocor Flash, PVP K-90,Surfadone LP 100 e Triton DF 12. Esses tempos de secagem sãosimilares ou quase tão bons quando a secagem causada peladosagem de níveis muito maiores de componentes padrões deenxágüe em um enxágüe em separado (teste 5A).
Exemplo 6
A adição de material líquido a um produto em pó ougranulado pode reduzir as propriedades de fluxo e de dosagemdesse produto. Nesse exemplo, é demonstrado como 5% de não-iônico pode ser incorporado em um produto granulado, pelaadição de auxiliar de fluxo a esse produto.
Quatro produtos de teste, Formulação A, B, C e D,foram produzidos mediante mistura dos materiais das matériasprimas como mencionado adiante na quantidade e ordem comodadas. A partir dessas formulações as propriedades de fluxoforam determinadas pela medição do valor DFR (taxa de fluxo dinâmico).
O principio da determinação da DFR (mL/s) é que umvolume conhecido de pó é permitido fluir através de um ori-fício e o tempo de fluxo é registrado. Para a determinaçãoum tubo de vidro de 50 cm de comprimento e 3,5 cm de diâme-tro interno é usado. Além disso um orifício de latão com umdiâmetro de 2,25 cm e um deslizador metálico para o bloqueiodo fundo do tubo são usados.
O orifício de 2,25 cm de diâmetro é instalado aotubo. O orifício é fechado com o deslizador metálico e o tu-bo é enchido com o pó a ser testado. O orifício é aberto e ocronômetro é iniciado quando o pó ultrapassa a marca de gra-duação superior. O cronômetro é parado quando o pó ultrapas-sa a marca de graduação inferior e o tempo decorrido é ano-tado. Isso é repetido duas vezes mais. A taxa média de fluxoé calculada a partir do volume entre as duas marcas e o tem-po e reportada em mL/s. Os valores determinados da DFR paraos 4 testes de produtos são dados na tabela.<table>table see original document page 54</column></row><table>A formulação A representa um produto de lavar lou-ças padrão granulado para máquinas de lavar louças institu-cional. Esse produto de teste com um valor de DFR de 125raL/s tem apropriadas propriedades de fluxo, não forma tor-rões, e pode ser dosados automaticamente ao interior da má-quina. No geral, um valor de DFR acima de 100 mL/s implicanum pó de fluxo livre.
A formulação B, na qual 5% do tripolif osf ato desódio está substituído por 5% de não-iônico (Triton EF-24)não tem propriedades de fluxo livre de nenhum modo sob essascondições. 0 valor DFR é 0.
Pela adição de 2% do auxiliar de fluxo, como éfeito para as formulações de teste CeD, as propriedades defluxo características são obtidas novamente, com valores DFRem torno de 130-135 mL/s.
Os auxiliares de fluxo usados nesses produtos deteste são Aerosil 200 e Neosyl GP; dióxido de silicone, ma-teriais de matérias primas com uma superfície ativa muitoalta.
Esse exemplo mostra que os efeitos negativos que aadição de tensoativos líquidos pode ter sobre as proprieda-des de fluxo de um tipo de produto em pó pode ser superadapela incorporação de auxiliares de fluxo nesses produtos.
Exemplo 7
A fim de obter uma maior percepção nos surpreen-dentes efeitos de secagem resultantes da presença de níveisrelativamente baixos de tensoativos na solução de lavagem deum processo de lavagem institucional, os ângulos de contatoda água sobre os substratos contatados com essas soluções delavagem foram medidos. É considerado que os tensoativos irãoadsorver por sobre a louça durante o processo de lavagem.Essa adsorção levará a reduzidos ângulos de contato da águasobre esses substratos, como comparado ao mesmo sistema delavagem sem a presença desses tensoativos. Esse reduzido ân-gulo de contato irá levar a uma camada de água mais delgadaapós o enxágüe com água e desse modo resultar em secagemmais rápida dos substratos.
Para verificar essa hipótese, o ângulo de contatofoi medido em 3 diferentes tipos de substratos, que foramcontatados com diferentes soluções de lavagem, as quais nãocontinham tensoativos ou tipo diferente de não-iônicos.
Método de teste da medição do ângulo de contato
As medições do ângulo de contato foram realizadasusando um equipamento FTA200 (First Tem Angstroms). 0 MétodoDrop Shape foi aplicado durante as medições. Para esses tes-tes peças planas provenientes dos seguintes substratos foramusadas: vidro, bandeja plástica e talheres.
Os efeitos ocorrentes durante a etapa de lavagemde um processo de lavagem institucional foram tentados parasimular o mais próximo possível. Portanto, esses substratosforam imersos em um béquer de vidro com água mole + 50 ppmde não-iônico + 2 g/L LX (composição ver exemplo 2), duranteagitação. Esses níveis implicam que o detergente contém cer-ca de 2,5% em peso de tensoativo. A temperatura dessa Solu-ção de lavagem' foi de 60 °C. Após 40 segundos, os substra-tos foram retirados dessa solução e agitados para remover aágua retida e para deixa-los secos. 0 ângulo de contato foimedido nesses substratos pelo Método Drop Shape, como a se-guir:
Uma gota de água mole (20 μΙΟ se desprende da agu-lha de dispensação e repousa sobre um substrato como um'séssil', ou gota que assenta. Quando a gota toca o substra-to, o disparador é acionado pelo usuário. Após o acionamen-to, o ângulo de contato é medido automaticamente mediantetomar imagens ao longo de certos intervalos. 0 efeito da ad-sorção dos não-iônicos apresentados a seguir sobre essessubstratos na solução de lavagem foram testados: AdekanolB2020, Triton EF24, Triton DF12, Plurafac LF303. Esses não-iônicos foram selecionados pelo fato de que eles resultaremem secagem mais rápida desses substratos quando presentesnuma solução de lavagem de um processo de lavagem institu-cional quando do enxágüe apenas com água. Para testar o e-feito desses não-iônicos, um teste de referência é feito noqual não está presente não-iônico, mas apenas a solução LXde lavagem alcalina.
Ângulos de contato da água medidos após 20 segun-dos em 3 diferentes tipos de substratos para 5 diferentessoluções de lavagem
<table>table see original document page 57</column></row><table>LX; mais 50 ppm Aldekanol B2020 16 37 3
LX; mais 50 ppm Triton EF24 7 16 3
LX; mais 50 ppm Triton DF12kanol B2020 20 32 10
LX; mais 50 ppm Plurafac LF303 7 39 7
Esses resultados mostram que o contato da água nossubstratos que estiveram em contato com uma solução de lava-gem contendo 50 ppm dos não-iônicos mencionados, é reduzidocomparado ao contato da água em substratos similares que es-tiveram em contato com uma solução de lavagem sem esses não-iônicos. Esses resultados confirmam a hipótese de que essestensoativos não-iônicos adsorvem por sobre a louça durante aetapa de lavagem com um subseqüente rebaixamento do ângulode contato da água de enxágüe, levando a reduzida espessurada película da água de enxágüe e resultando desse modo numasecagem mais rápida dos substratos quando enxaguados com á-gua limpa, sob as condições de um processo de lavagem insti-tucional.
Exemplo 8
Nesse Exemplo o impacto de diversos tensoativospoliméricos e combinações de não-iônicos sobre o comporta-mento de secagem de diversos substratos em um processo delavar louças institucional é descrito. Um processo de lava-gem institucional padrão é aplicado para esse teste com umprocesso de lavagem principal contendo meta-silicato, fosfa-to e hipoclorito.
Primeiramente (teste 8A), o comportamento de seca-gem de secagem dos substratos é determinado para um processode enxágüe padrão. Nesse processo de enxágüe padrão, um au-xiliar de enxágüe é dosado através de uma bomba de enxágüe emseparado logo antes do aquecedor na última água de enxágüe.
Nesse exemplo é usado o Auxiliar de Enxágüe A comoauxiliar de enxágüe representativo para lavar louças insti-tucional (detalhes: ver exemplo 1).
Em seguida (teste 8B: Referência) o comportamentode secagem dos substratos é determinado para um processo delavagem no qual não estão presentes componentes de enxágüe(não dosados através do enxágüe em separado e não acrescen-tado ao processo de lavagem principal). Nesse caso, a lava-gem principal contém apenas o pó de lavagem principal (meta-silicato, fosfato e hipoclorito) e o enxágüe é feito com á-gua limpa.
Em seguida (testes 8C a 8R) o comportamento de se-cagem é determinado para diversos processos de lavagem noqual não é dosado componente de enxágüe no enxaguado separa-do (assim enxaguado apenas com água limpa) mas onde diferen-tes tensoativos são acrescentados à água de lavagem junta-mente com os outros componentes de lavagem principal. Os ma-teriais usados como tensoativos são:
- Plurafac LF 300 (testes 8D a 8L) ; ex BASF; alcoxilato deálcool graxo
- Plurafac LF 1300 (teste 8C); ex BASF; alcoxilato de álcoolgraxo - Degressal SD 20 (testes 8D a 8N e 8P) ; ex BASF;alcoxilato de álcool graxo (polipropoxilato)
- Alcosperse 602 TG (testes 8F, 8L) ; ex Alco; homopolimerode ácido acrílico (Mw 6000)
- Sokalan CP9 (testes 8C e 8M e 80); ex BASF; copolímero deácido maleico/olefina, sal-Na (Mw 12000)
- Sokalan CP5 (teste 8D); ex BASF; sal-Na de copolímero deácido maleico/olefina (Mw 70000)
- Sokalan PA40 (teste 8E) ; ex BASF; ácido poliacrílico, Na-salt (Mw 15000) - Sokalan PA15 (test 8G) ; ex BASF; ácidopoliacrílico, sodium salt (Mw 1200)
- Versaflex SI (teste 8H); ex Alco; copolímero acrílico
- Alcosperse 175 (teste 81); ex Alco; copolímero de ácidomaleico/acrílico (Mw 75000)
- Narlex LD 36V (teste 8J) ; ex Alco; copolímero de ácidoacrílico (Mw 5000)
- Narlex LD 54 (teste 8K) ; ex Alco; copolímero de ácidoacrílico (Mw 5000)
- Caseina (teste 8Q); ex Aldrich (grau técnico)
- Inutec SPl (teste 8R); ex Orafti; hidrofobicamente modifi-cado (com cadeias alquila C12) inulina (Mw 5000)na tabela abaixo, as concentrações desses materi-ais nas soluções de lavagem principal para cada um dos ten-soativos são mencionadas. Esses níveis implicam que o deter-gente contém cerca de 1 a 7,5% em peso de tensoativo nessesvários exemplos. A mesma máquina automática de lavar louçasHobart é usada como descrito no exemplo 1. As condições eprocedimento do teste são comparáveis à descrição no exemplo1. As diferenças importantes são:
Volume de enxágüe: 4L
Tempo de lavagem: 2 9 segundos
Tempo de enxágüe: 8 segundos
Temperatura de lavagem: 50 0C
Temperatura de enxágüe: 80 0C
Água: água de torneira (dureza da água: 9 DH).
Método de Trabalho
O pó da lavagem principal é: 0,4 g/L de tripoli-fosfato de sódio (STP; LV 7 ex-Rhodia) + 0,285 g/L de meta-silicato de sódio Oaq. (SMS Oaq. ) + 0, 285 g/L de meta-silicato de sódio 5 aq. (SMS 5aq.) + 0,03 g/L de sal-Na deácido dicloroisocianúrico 2aq. (NaDCCA).
Os tempos de secagem são medidos em 3 diferentestipos de substratos. Esses são cupões, os quais são difíceisde secar em um processo de lavar louças institucional semcomponentes de enxágüe e feitos dos seguintes materiais re-levantes :
- 2 cupões de vidro (148*79*4 mm)
- 2 cupões plásticos (xNytralon 6E' (Quadrant EngineeringPlastic Products); natural) (97*97*3 mm)
- 2 cupões de aço inoxidável (304) (150*35*1 mm)
Após o ciclo de lavagem (29 segundos) e ciclo deenxágüe (8 segundos com água de torneira limpa) o tempo desecagem dos substratos lavados é determinado (em segundos)na temperatura ambiente.
Quando o tempo de secagem é maior que 300 s, é re-portado como 300 s. Entretanto, os cupões plásticos freqüen-temente não secam no intervalo de cinco minutos. Nesse caso,as goticulas remanescentes sobre os cupões são contadas.
O ciclo de lavagem e as medições do tempo de seca-gem são repetidas mais duas vezes com o mesmo substrato semadição de produtos químicos. Os substratos são substituídospara cada novo teste (a fim de não influenciar os resultadosde secagem devido a componentes possivelmente adsorvidos porsobre a louça).
Resultados
A tabela abaixo compila os resultados dessa sériede testes. Para os cupões de aço inoxidável (1) e de vidro(2) são dados os valores médios dos tempos de secagem paraos 3 testes de repetição. Para os cupões plásticos (3), sãodados os valores médios do número de goticulas sobre os cu-pões após cinco minutos para os três testes de repetição.
O teste 8A confirma os efeitos do enxágüe de com-ponentes no último enxágüe, que é padrão usual. 0 uso doprocesso padrão com auxiliar de enxágüe separado leva a se-cagem de bom aspectos em todos os 3 substratos.
O teste 8B mostra que tempos de secagem relativa-mente longos ou muitas goticulas de água sobre os plásticossão obtidas quando não é usado auxiliar de enxágüe no pro-cesso de lavagem.
Os testes 8C a 8R mostram que a presença de diver-sos tensoativos em níveis relativamente baixos na lavagemprincipal pode reduzir os tempos de secagem sobre aço inoxi-dável ou vidro, ou o número de goticulas de água sobre plás-ticos de modo significativo. Alguns desses comportamentos desecagem são comparáveis ou ainda melhores que para a utili-zação de auxiliar de enxágüe em separado.
Um dos melhores tensoativos nesses exemplos é pro-vido pelo teste 8N, que consiste numa combinação de SokalanCP9 e Degressal SD20. O Degressal SD20 está também presentenessa composição como um antiespumante para prevenir a for-mação de espuma em um processo de lavagem com altas forçasmecânicas. No teste 80 e 8P o efeito de cada um desses com-ponentes é testado separadamente.
Esses testes mostram que especialmente a presençado tensoativo polimérico Sokalan CP9 na lavagem principalleva a excelente comportamento de secagem sob essas condições.
<table>table see original document page 63</column></row><table><table>table see original document page 64</column></row><table>
Exemplo 9Nesse exemplo é determinado o impacto dos ions dedureza da água sobre o comportamento de secagem de um tenso-ativo contendo um tensoativo polimérico e um tensoativo não-iônico em um processo de lavar louças institucional.
Nesse exemplo o processo de lavagem principal con-tém fosfato, cáustico e hipoclorito. Para todos esses tes-tes, não é dosado componente de enxágüe no enxágüe em sepa-rado tal que os substratos são enxaguados apenas com águalimpa.
Primeiramente (teste 9A) , o comportamento de seca-gem dos substratos são determinados para um processo de la-vagem no qual não estão presentes (não dosados através doenxágüe em separado e não acrescentado ao processo de lava-gem principal). Nesse caso, água de torneira é usada e a Ia-vagem principal contém apenas o pó de lavagem principal(fosfato, cáustico e hipoclorito).
Além disso, esses componentes da lavagem princi-pal, também os tensoativos seguintes estão presentes no tes-te 9B a 9E: 40 ppm Degressal SD20 e 20 ppm Sokalan CP9. Alémdisso, nesses testes o impacto da dureza da água e a adiçãode ions metálicos carregados positivamente tipo cálcio(Ca2+) e magnésio (Mg2+) são testados.
O processo e o método de trabalho são os mesmoscomo descrito no exemplo 8, exceto que a composição do pó dalavagem principal nesse exemplo é: 0,6 g/L tripolifosfato desódio (STP; LV 7 ex-Rhodia) + 0,37 g/L cáustico (NaOH) +0,03 g/L sal-Na de ácido dicloroisocianúrico 2aq. (NaDCCA).
Resultados<table>table see original document page 66</column></row><table>
O teste de referência (9A) foi feito também comágua mole e o uso de cloreto de magnésio e cálcio em águamole (mesmas condições como nos testes 9C a 9E sem o tensoa-tivo na lavagem principal). Em cada caso, os resultados paraa referência são comparáveis àqueles obtidos na água de tor-neira (teste 9A).
O teste 9A mostra que tempos de secagem relativa-mente longos ou muitas goticulas de água sobre plásticos sãoobtidos quando não são usados componentes e enxágüe no pro-cesso de lavagem.
O teste 9B mostra que o tensoativo contendo Soka-lan CP9 e Degressal SD20 melhora o comportamento de secagemsobre todos os substratos em água de torneira: isso resultaem alinhamento com o efeito medido no exemplo 8N para umadiferente composição de lavagem principal.
0 efeito sobre o comportamento de secagem dessetensoativo é menos pronunciado sem a presença de sais de du-reza da água (como nos testes 9C em água mole).
A adição na água mole de ions metálicos carregadospositivamente tipo cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) (testes 9De 9E) leva a uma secagem mais rápida em todos os substratos.Alguns desses comportamentos de secagem são comparáveis ouainda melhores que aqueles com o uso de água de torneira.
Esses exemplos indicam que a presença de ions dedureza da água ou a adição de ions de metal polivalente levaa uma secagem mais rápida para um processo de lavar louçasinstitucional no qual esse tensoativo (Degressal SD20 e So-kalan CP9) está presente na lavagem principal.

Claims (16)

1. Processo de lavagem de louça usando uma compo-sição de limpeza contendo um tensoativo, CARACTERIZADO pelofato de que compreende:(a) colocar a louça, em uma etapa de lavagem, emcontato com uma composição de limpeza aquosa em uma máquinade lavar louça institucional automática, a composição delimpeza aquosa compreendendo uma porção maior de um diluenteaquoso e cerca de 200 a 5000 partes em peso de um detergentepara lavar louças por cada milhão de partes do diluente a-quoso, o detergente compreendendo um tensoativo presente emuma quantidade que não exceda 15% em peso; e(b) colocar a louça lavada, em uma etapa de enxá-güe, em contato com um enxágüe aquoso potável, o enxágüe a-quoso estando substancialmente livre de um agente de enxágüeintencionalmente adicionado, onde o detergente para lavarlouças contém tensoativo de adsorção suficiente para propor-cionar uma camada de tensoativo na louça, de modo a propor-cionar uma ação de cobertura na etapa de enxágüe aquoso po-tável.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de lavagem não excede 10 minutos, mais preferivelmente não excede 5 minutos, e/oua etapa de enxágüe não excede 2 minutos.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo proporciona umaconduta de secagem melhorada correspondente à relaçãotempo de secagem usando detergente com tensoativotempo de secagem usando detergente sem tensoativosendo igual a ou menor que 0,9.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo é um tensoativocom baixa formação de espuma, resultando em nenhum ou níveislimitados de espuma sob as condições de um processo de lava-gem de louças institucional automático.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo é selecionado dogrupo consistindo um tensoativo não-iônico e um tensoativopolimérico.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo não-iônico é umcomposto obtido pela condensação de grupos de óxido de al-quileno com um material hidrofóbico orgânico, que pode seralifático ou alquil aromático por natureza, preferivelmenteé selecionado a partir do grupo consistindo em um alcoxilatode álcool C2-C18 tendo frações E0, P0, BO e PEO ou um copo-limero em bloco de poli(óxido de alquileno).
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de que os alcoxilatos de álcool sãocapeados em sua extremidade.
8. Processo, de acordo com a reinvindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo polimérico é umpolicarboxilato ou ácido policarboxiIico homo ou copoliméri-co, preferivelmente é selecionado a partir do grupo consis-tindo em homopolímeros do ácido (met)acrílico, copolímerosdo ácido metacrilico e/ou acrílico com monômeros de vinila,como estireno ou anidrido maleico, e copolímeros de ácidomaleico com olefinas.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo polimérico é umpolipeptídeo ou um polissacarídeo hidrofobicamente modificado.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo polimérico écombinado com íons metálicos positivamente carregados 2+ e 3+.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10,CARACTERIZADO pelo fato de que os íons metálicos são sele-cionados do grupo consistindo em íons de cálcio e magnésio.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo polimérico écombinado com um tensoativo não-iônico.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo polimérico con-tém grupos pirrolidona, preferivelmente é selecionado a par-tir do grupo consistindo em PVP K-30, PVP K-60, PVP K-90 ePVP K-120.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo polimérico é umapoliidroxiamida.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o detergente para lavar lou-ças está sob a forma de um tablete ou um bloco sólido.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o detergente para lavar lou-ças é uma combinação de pó e tablete em um sachê.
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