BRPI0809460B1

BRPI0809460B1 - Solid cleaning composition containing methacrylate, matrix, system and its solidification method

Info

Publication number: BRPI0809460B1
Application number: BRPI0809460-8A
Authority: BR
Inventors: L. Tjelta Brenda; M. Sanders Lisa; E. Besse Michael
Original assignee: Ecolab Inc.
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2018-02-06
Also published as: CA2681421C; WO2008135869A1; EP2142629A1; BRPI0809460A2; US20080274940A1; AU2008247067A1; MX2009011410A; EP3050949A1; CA2681421A1; US7893012B2; AU2008247067B2; JP5485871B2; EP3623457A1; EP2142629A4; EP3050949B1; ES2507562T3; EP2142629B1; CN102943003A; CN101657529B; JP2010526167A

Description

(54) Título: COMPOSIÇÃO SÓLIDA DE LIMPEZA CONTENDO METACRILATO, MATRIZ, SISTEMA E

SEU MÉTODO DE SOLIDIFICAÇÃO (51) Int.CI.: C11D 3/10; C11D 3/36; C11D 7/56; C11D 17/00 (30) Prioridade Unionista: 04/05/2007 US 11/800.286 (73) Titular(es): ECOLAB INC.

(72) Inventor(es): BRENDA L. TJELTA; LISA M. SANDERS; MICHAEL E. BESSE “COMPOSIÇÃO SÓLIDA DE LIMPEZA CONTENDO METACRILATO, MATRIZ, SISTEMA E SEU MÉTODO DE SOLIDIFICAÇÃO”

Antecedentes

A presente invenção refere-se, de modo geral, ao campo da solidificação e aos 5 agentes de ligação. Em particular, a presente invenção refere-se a uma solidificação de metacrilato e um agente de ligação.

O emprego da tecnologia de solidificação e dos detergentes de blocos sólidos em operações industriais e institucionais foi explorado na tecnologia de cauterização SOLID POWER® reivindicada em Fernholz e outros, Patente de Reimpressão dos Estados Unidos

Nos. 32.762 e 32.818. Adicionalmente, os produtos sólidos fundidos por hidrato de carbonato de sódio empregando substancialmente materiais de carbonato de sódio hidratado foram descritos por Heile e outros, Patente dos Estados Unidos Nos. 4.595.520 e 4.680.134.

Nos anos mais recentes, atenção tem sido direcionada para a produção de materiais detergentes altamente eficazes, de menos materiais cáusticos, tal como soda calcinada, também conhecida como carbonato de sódio. O trabalho inicial no desenvolvimento de detergentes baseados em carbonato de sódio constatou que os materiais com base em hidrato de carbonato de sódio muitas vezes dilatados, (isto é, estavam dimensionalmente instáveis) após a solidificação. Tal dilatação pode interferir com a embalagem, a distribuição, e o uso. A instabilidade dimensional dos materiais sólidos refere-se à natureza instável de várias formas de hidrato preparadas na fabricação dos materiais sólidos de carbonato de sódio. Os produtos iniciais produzidos com carbonato de sódio hidratado tipicamente compreendido de anidroso, um hidrato de um mole, um hidrato de sete moles, um hidrato de dez moles ou mais misturas destes. De qualquer modo, após o produto ter sido manufaturado e armazenado em temperaturas ambientes, o estado de hidratação do produto inicial foi constatado para desvio entre as formas de hidrato, por exemplo, hidratos de um, sete e dez moles, resultando na instabilidade dimensional dos produtos químicos de bloco. Nestas composições na forma sólida convencional, as alterações no conteúdo da água e na temperatura conduzem a alteração dimensional e estrutural, a qual pode conduzir a uma insuficiência na forma sólida, resultando em problemas tais como recipientes de rebentamento e inabilidade da forma sólida para ajustamento nos aplicadores para uso.

Adicionalmente, os detergentes alcalinos sólidos convencionais, particularmente aqueles pretendidos para uso comercial e institucional, de modo geral requerem fosfatos em suas composições. Os fosfatos tipicamente servem a múltiplos propósitos nas composições, por exemplo, para controlar a taxa de solidificação, para remover e suspender as sujeiras, e como um sequestrante de dureza eficaz. Foi constatado, descrito, e reivindicado nas Patentes dos Estados Unidos Nos. 6.258.765, 6.156.715, 6.150.324, e 6.177.392, em que um material funcional de bloco sólido pode ser produzido empregando um agente de ligação o qual inclui um sal de carbonato, um acetato orgânico, tal como um componente de fosfonato, ou

Petição 870170026842, de 24/04/2017, pág. 13/18 aminocarboxilato e água. Devido às preocupações ecológicas, da mesma forma o trabalho tem sido recentemente direcionado para substituição fosforosa em detergentes. Além disso, os componentes de aminocarboxilato contendo ácido nitrilotriacetico (NTA) empregado no lugar do fosforoso, em alguns casos como agentes de ligação e sequestrantes de dureza, são acreditados serem carcinogênico. Como tal, seu uso tem sido também encurtado.

Existe uma necessidade contínua para fornecer tecnologias de solidificação alternativa as quais são sem fosforoso e/ ou sem NTA. De qualquer modo, a falta de previsibilidade no processo de solidificação e a falta de previsibilidade na estabilidade dimensional em composições de forma sólida têm dificultado os esforços para bem sucedidamente substituir os componentes contendo NTA e/ ou o fosforoso com substitutos benéficos ao meio ambiente.

Sumário

Uma composição sólida de limpeza inclui metacrilato, água, antiespumante, carboxilato, carbonato de sódio, metassilicato, e tensoativo. A composição sólida de limpeza inclui entre cerca de 1% e cerca de 10% de metacrilato em peso, menos do que cerca de 5% de água em peso, entre cerca de 1 % e cerca de 5% de antiespumante em peso, entre cerca de 10% e cerca de 30% de carboxilato em peso, entre cerca de 15% e cerca de 80% de carbonato de sódio em peso, entre cerca de 1 % e cerca de 5% de metassilicato em peso, e entre cerca de 1 % e cerca de 5% de tensoativo em peso. O sistema de solidificação pode ser empregado, por exemplo, em uma composição detergente sólida.

Descrição Detalhada

A matriz de solidificação da presente invenção pode ser empregada em qualquer uma ampla variedade de situações em que um bloco sólido dimensionalmente estável é desejado. A matriz de solidificação é dimensionalmente estável e tem uma taxa apropriada de solidificação. Além disso, a matriz de solidificação pode ser substanciaimente livre de fosforoso e NTA, preparando a matriz de solidificação particularmente útil nas aplicações de limpeza em que é desejado empregar um detergente ambientalmente benéfico. Tais aplicações incluem, porém não estão limitadas a: máquina e lavagem de utensílio manual, préenxaguagem, lavagem de roupa e descoloração e limpeza de produto têxtil, descoloração e limpeza de tapete, aplicações de cuidados e limpeza de veículo, descoloração e limpeza de superfície, descoloração e limpeza de banheiro e cozinha, descoloração e limpeza de assoalho, limpeza no lugar das operações, descoloração e limpeza de propósito geral, limpadores domésticos ou industriais, e agentes de controle de peste. Métodos adequados para a preparação de uma composição detergente sólida, empregando a matriz de solidificação, são também fornecidos.

A matriz de solidificação, ou o agente de ligação, de modo geral inclui metacrilato, carbonato de sódio (soda calcinada), e água para formação de composições sólidas. As concentrações de componentes adequados para a matriz de solidificação variam dentre aproximadamente 1% e aproximadamente 10% em peso metacrilato, entre aproximadamente 5% e aproximadamente 40% em peso água, e entre aproximadamente 15% e aproximadamente 80% em peso carbonato de sódio. Particularmente as concentrações de componentes adequadas para a matriz de solidificação variam dentre aproximadamente 1% e aproximadamente 7% de metacrilato, entre aproximadamente 5% e aproximadamente 10% em peso água, e entre aproximadamente 20% e aproximadamente 70% em peso carbonato de sódio. Aqueles versados na técnica observarão outra concentração de componente adequada variando para obter as propriedades comparáveis da matriz de solidificação.

O mecanismo de solidificação atual da matriz de solidificação ocorre através da hidratação da cinza, ou a interação do carbonato de sódio com água. As funções de metacrilato para controlar os cinéticos e os termodinâmicos do processo de solidificação e fornecer um agente de ligação sólido em que os materiais funcionais adicionais podem ser ligados para formar uma composição sólida funcional. O metacrilato estabiliza os hidratos de carbonato e a composição sólida funcional por agir como um doador e/ ou receptor de água livre. Para controlar a taxa da migração de água para hidratação da cinza, o metacrilato controla a taxa de solidificação para fornecer o processo e a estabilidade dimensional ao produto resultante. A taxa de solidificação é significante porque se a matriz de solidificação solidifica-se também rapidamente, a composição pode solidificar durante a misturação e o processo de interrupção. Se a matriz de solidificação solidifica-se também lentamente, o valioso tempo do processo é perdido. O metacrilato também fornece estabilidade dimensional ao produto final por assegurar que o bloco sólido não aumente. Se o bloco sólido aumenta após a solidificação, vários problemas podem ocorrer, incluindo, porém não limitados a: aparência e integridade, densidade diminuída, e inabilidade para dispensar ou embalagem do bloco sólido.

O metacrilato é combinado com água antes da incorporação na composição detergente e pode ser fornecido como um hidrato sólido ou como metacrilato sólido o qual é solvatado em uma solução aquosa, por exemplo, em uma pré-mistura liquida. De qualquer modo, o metacrilato deve ser uma matriz de água quando adicionado à composição detergente para a composição detergente para efetivamente solidificar. Em geral, uma quantidade eficaz de metacrilato é considerada uma quantidade a qual efetivamente controla os cinéticos e os termodinâmicos do sistema de solidificação por controlar a taxa e o movimento da água. Um exemplo de um metacrilato adequado inclui, porém não está limitado a, um polimetacrilato. Os exemplos de polimetacrilatos particularmente adequados incluem, porém não estão limitados a: polimetacrilato de sódio; polimetacrilato de lítio; polimetacrilato de potássio; polimetacrilato de amônio; e polimetacrilatos de alcanolamina tais como polimetacrilato de trietanolamina e polimetacrilato de monoetanolamina. Um exemplo de um polimetacrilato adequado comercialmente disponível de sódio inclui, porém não está limitado a, Alcosperse 125, disponível por ALCO Chemical, Chattanooga, TN.

A água pode ser independentemente adicionada à matriz de solidificação ou pode ser fornecida na matriz de solidificação como um resultado de sua presença em um material aquoso o qual é adicionado à composição detergente. Por exemplo, os materiais adicionados à composição detergente podem incluir água ou podem ser preparados em uma prémistura aquosa disponível para reagir com o componente(s) da matriz de solidificação. Tipicamente, a água é introduzida na matriz de solidificação para fornecer a matriz de solidificação com a viscosidade desejada para processamento antes da solidificação e para fornecer uma taxa desejada de solidificação. A água pode também estar presente como um auxiliar de processamento e pode ser removido ou torna-se água de hidratação. A água pode estar deste modo, presente na forma de soluções aquosas do agente de ligação, ou soluções aquosas de quaisquer dos outros ingredientes, e/ ou adicionada ao meio aquoso como um auxiliar em processamento. Além disso, é esperado que o meio aquoso possa ajudar no processo de solidificação quando é desejado formar o concentrado como um sólido. Deve ser adicionalmente observado que a água pode ser fornecida como água desionizada ou como água amolecida.

A quantidade de água na composição detergente sólida resultante dependerá ou da composição detergente ser processada através de técnicas de formação ou técnicas de (a solidificação de ocorrência em um recipiente) moldagem. Em geral, quando os componentes são processados por técnicas de formação, é acreditado que a composição detergente possa incluir uma quantidade relativamente menor de água para solidificação comparada com as técnicas de moldagem. Quando a preparação da composição detergente sólida por técnicas de formação, água pode estar presente nas faixas dentre cerca de 5% e cerca de 18% em peso, preferivelmente entre cerca de 7% e cerca de 15% em peso, e mais preferivelmente entre cerca de 8% e cerca de 14% em peso. Quando a preparação da composição detergente sólida por moldagem, a água pode estar presente nas faixas dentre cerca de 19% e cerca de 50% em peso preferivelmente entre cerca de 20% e cerca de 40% em peso, e mais preferivelmente entre cerca de 22% e cerca de 30% em peso.

Em uma experiência que seja verde e ambientalmente benéfico, a matriz de solidificação e a composição detergente sólida resultante podem também excluir os compostos contendo ácido nitrilotriacetico (NTA) ou fósforo, preparando a composição detergente menos tóxica e mais ambientalmente aceitável. A matriz de solidificação e a composição detergente sólida resultante são também um agente de ligação compatível com cloro. Sem fósforo refere-se a uma composição, uma mistura ou ingredientes para aqueles compostos contendo fósforo não são adicionados. Os compostos contendo fósforo devem estar presentes através da contaminação de uma composição sem fósforo, mistura, ou ingrediente, o nível de compostos contendo fósforo na composição resultante é menos do que aproximadamente 0,5 % em peso, menos do que aproximadamente 0,1 % em peso, e muitas vezes menos do que aproximadamente 0,01 % em peso. Sem NTA refere-se a uma composição, mistura, ou ingredientes para aqueles compostos contendo NTA não são adicionados. Os compostos contendo NTA devem estar presentes através de contaminação de uma composição sem NTA, mistura, ou ingrediente, o nível de NTA na composição resultante será menos do que aproximadamente 0,5 % em peso, menos do que aproximadamente 0,1 % em peso, e muitas vezes menos do que aproximadamente 0,01 % em peso.

Materiais Funcionais Adicionais

A matriz de solidificação hidratada, ou o agente de ligação, podem ser empregados para formar uma composição detergente sólida incluindo agentes ou componentes adicionais, tais como materiais funcionais adicionais. Como tal, em algumas modalidades, a matriz de solidificação incluindo carbonato de sódio, água, e metacrilato pode fornecer uma grande quantidade, ou ao mesmo tempo em que todo o peso total da composição detergente, por exemplo, nas modalidades tendo poucos ou nenhuns materiais funcionais adicionais dispostos aqui. Os materiais funcionais fornecem as funcionalidades e propriedades desejadas para a composição detergente sólida. Para o propósito desta aplicação, o termo materiais funcionais inclui um material que quando disperso ou dissolvido em um uso e/ ou solução concentrada, tal como uma solução aquosa, fornece uma propriedade benéfica em um uso particular. Alguns exemplos particulares de materiais funcionais são discutidos em mais detalhes abaixo, porém deve ser entendido por aqueles de versatilidade na técnica e outras em que os materiais particulares discutidos são fornecidos por meio do exemplo apenas, e em que uma ampla variedade de outros materiais funcionais pode ser empregada. Por exemplo, muitos dos materiais funcionais discutidos abaixo referem-se à materiais empregados na limpeza e/ ou aplicações de descoloração, porém devem ser entendidos que outras modalidades podem incluir materiais funcionais para uso em outras aplicações.

Agentes de Limpeza

O agente de limpeza pode incluir qualquer componente o qual fornece propriedades de remoção da sujeira quando disperso ou dissolvido em uma solução aquosa e aplicado a um substrato para remoção de sujeira do substrato. O agente de limpeza tipicamente inclui uma fonte de alcalinidade e pelo menos um tensoativo. Em certas modalidades, o agente de limpeza preferivelmente inclui um tensoativo ou sistema tensoativo, uma fonte de alcalinidade, um agente de condicionamento de água, e uma enzima. O termo sistema tensoativo refere-se a uma mistura de pelo menos dois tensoativos, descrito em mais detalhes abaixo. Em certas modalidades, o agente de solidificação inclui hidróxido de sódio, carbonato de sódio ou cinza, e metassilicato de sódio, ou combinações destes. Deste modo, o agente de solidificação pode ser inorgânico por natureza e opcionalmente age como uma fonte de al6 calinidade.

Fonte Alcalina

A composição detergente sólida pode incluir uma quantidade eficaz de uma ou mais fontes alcalinas para realçar a limpeza de um substrato e melhorar a execução de remoção da sujeira da composição detergente. Em geral, é esperado que o concentrado deva incluir a fonte alcalina em uma quantidade de pelo menos cerca de 5% em peso, pelo menos cerca de 10% em peso, ou pelo menos cerca de 15% em peso. A fim de fornecer ambiente suficiente para outros componentes no concentrado, a fonte alcalina pode ser fornecida no concentrado em uma quantidade de menos do que cerca de 75% em peso, menos do que cerca de 60% em peso, menos do que cerca de 40% em peso, menos do que cerca de 30% em peso, ou menos do que cerca de 20% em peso. A fonte de alcalinidade pode constituir entre cerca de 0,1% e cerca de 90% em peso, entre cerca de 0,5% e cerca de 80% em peso, e entre cerca de 1% e cerca de 60% em peso do peso total da composição detergente sólida.

Uma quantidade eficaz de uma ou mais fontes alcalinas deve ser considerada uma quantidade a qual fornece uma composição de uso tendo um pH de pelo menos cerca de 8. Quando a composição de uso tem um pH dentre cerca de 8 e cerca de 10, pode ser considerada alcalina moderada, e quando o pH é maior do que cerca de 12, a composição de uso pode ser considerada cáustica. Em geral, é desejável fornecer a composição de uso como uma composição de limpeza de alcalina moderada porque é considerado ser mais segura do que as composições de uso baseada em cáustico. Em algumas circunstâncias, a composição detergente sólida pode fornecer uma composição de uso a qual é útil em níveis de pH cerca de 8. Em tais composições, a fonte alcalina pode ser omitida, e os agentes de ajustamento do pH adicionais podem ser empregados para fornecer a composição de uso com o pH desejado. Por conseguinte, deve ser entendido que a fonte de alcalinidade é como um componente opcional para a composição detergente sólida.

Os exemplos de fontes alcalinas adequadas da composição detergente sólida incluem, porém não estão limitados a: um carbonato de metal álcali e um hidróxido de metal álcali. Os carbonatos de metal álcali exemplares que podem ser empregados incluem, porém não estão limitados a: carbonato de potássio ou sódio, bicarbonato, sesquicarbonato, e misturas destes. Os hidróxidos de metal álcali exemplares os quais podem ser empregados incluem, porém não estão limitados a; hidróxido de potássio ou sódio. O hidróxido de metal álcali pode ser adicionado à composição em qualquer forma conhecida na técnica, incluindo como contas sólidas, dissolvidas em uma solução aquosa, ou uma combinação destes. Os hidróxidos de metal álcali são comercialmente disponíveis como um sólido na forma de contas ou sólidos granulados tendo uma mistura de tamanhos de partículas variando de cerca de 12-100 malhas de peneira dos Estados Unidos, ou como uma solução aquosa, como por exemplo, como uma solução de 50% e de 73% em peso. É preferido que o hidróxido de me7 tal álcali seja adicionado na forma de uma solução aquosa, preferivelmente uma solução de hidróxido de 50% em peso, para reduzir a quantidade de calor gerado na composição devido à hidratação do material álcali sólido.

Além da primeira fonte de alcalinidade, a composição detergente sólida pode compreender uma fonte de alcalinidade secundária. Os exemplos de fontes alcalinas úteis secundárias incluem, porém não estão limitados a: silicatos de metal tal como metassilicato ou silicato de potássio ou de sódio; carbonatos de metal tal como carbonato de potássio ou sódio, bicarbonato, sesquicarbonato; boratos de metal tal como borato de potássio ou de sódio; e etanolaminas e aminas. Tais agentes de alcalinidade são comumente disponíveis em ou forma pulverizada ou aquosa, ou a qual é útil na formulação das presentes composições detergentes sólidas.

Tensoativos

A composição detergente sólida pode incluir pelo menos um agente de limpeza compreendendo um tensoativo ou sistema tensoativo. Uma variedade de tensoativos pode ser empregada em uma composição detergente sólida, incluindo, porém não limitado a: tensoativos híbridos, e catiônicos, não iônicos, aniônicos. Deve ser entendido que os tensoativos são um componente da composição detergente sólida opcional e podem ser excluídos do concentrado. Os tensoativos exemplares os quais podem ser empregados estão comercialmente disponíveis por um número de fontes. Para uma discussão de tensoativos, veja Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, volume 8, páginas 900912. Quando a composição detergente sólida inclui um agente de limpeza, o agente de limpeza é fornecido em uma quantidade eficaz para fornecer um nível desejado de limpeza. A composição detergente sólida, quando fornecida como um concentrado, pode incluir o agente de limpeza em uma faixa de cerca de 0,05% a cerca de 20% em peso, de cerca de 0,5% a cerca de 15% em peso, de cerca de 1% a cerca de 15% em peso, de cerca de 1,5% a cerca de 10% em peso, e de cerca de 2% a cerca de 5% em peso. As faixas exemplares adicionais do tensoativo em um concentrado incluem cerca de 0,5% a cerca de 5% em peso, e de cerca de 1% a cerca de 3% em peso.

Os exemplos de tensoativos aniônicos úteis na composição detergente sólida incluem, porém não estão limitados a: carboxilatos tais como alquilcarboxilatos (sais de ácido carboxílico) e polialcoxicarboxilatos, carboxilatos de etoxilato de álcool, carboxilatos de etoxilato de nonilfenol; sulfonatos tais como alquilsulfonatos, alquilbenzenosulfonatos, alquilarisulfonatos, ésteres de ácido graxo sulfonado; sulfatos tais como álcoois sulfatados, etoxilatos de álcoois sulfatados, alquilfenóis sulfatados, alquilsulfatos, sulfosucinatos, e alquiléter sulfatos. Os tensoativos aniônicos exemplares incluem, porém não estão limitados a: alquilarilsulfonato de sódio, alfa-olefina sulfonato, e sulfatos de álcool graxo.

Os exemplos de tensoativos não iônicos úteis na composição detergente sólida in8 cluem, porém não estão limitados a, aqueles tendo um polímero de óxido de polialquileno como uma parte da molécula tensoativa. Tais tensoativos não iônicos incluem, porém não estão limitados a: cloro-, benzil-, metil-, etil-, propil-, butil- e outro tipo de éteres de polietileno glicol de tampa de alquila de álcoois graxo; polialquileno de óxido não iônicos tal como poliglicosídeos de alquila; ésteres de sacarose e sorbitano e seus etoxilatos; aminas alcoxiladas tais como diamina de etileno alcoxilado; alcoxilatos de álcool tais como propoxilatos de etoxilatos de álcool, propoxilatos de álcool, propoxilatos de etoxilato de propoxilato de álcool, butoxilatos de etoxilato de álcool; etoxilato de nonilfenol, éter de polioxietileno glicol; ésteres de ácido carboxílico ésteres tais como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres de glicol e etoxilado de ácidos graxos; amidas carboxílicas tais como condensados de dietanolamina, condensados de monoalcanolamina, amidas de ácido graxo de polioxietileno; e copolímeros de bloco de óxido de polialquileno. Um exemplo de um copolímero de bloco de óxido de propileno/ óxido de etileno comercialmente disponível inclui, porém não está limitado a, PLURONIC®, disponível por BASF Corporation, Florham Park, NJ. Um exemplo de um tensoativo de silicone comercialmente disponível inclui, porém não está limitado a, ABIL B8852, disponível por Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA.

Os exemplos de tensoativos catiônicos os quais podem ser empregados na composição detergente sólida incluem, porém não estão limitados a: aminas tais como monoaminas primárias, secundárias e terciárias com cadeias de Ci₈ alquila ou alquenila, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilenodiamina, imidazóis tal como uma 1-(2- hidroxietil)-2imidazolina, uma 2-alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, e assim por diante; e sais de amônio quaternário, como por exemplo, tensoativos de cloreto de amônio alquilquaternário tal como cloreto de amônio de n-alquil(Ci₂-C₁₈)dimetilbenzila, monoidrato de cloreto de ntetradecildimetilbenzilamônio, e um cloreto de amônio quaternário substituído por naftileno tal como cloreto de dimetil-1-naftilmetilamônio. O tensoativo catiônico pode ser empregado para fornecer propriedades desinfetantes.

Os exemplos de tensoativos híbridos os quais podem ser empregados na composição detergente sólida incluem, porém não estão limitados a: betaínas, imidazolinas, e propionatos.

Porque a composição detergente sólida é pretendida ser empregada em uma máquina automática para lavagem de utensílio ou para lavagem de prato, os tensoativos selecionados, se qualquer tensoativo é empregado, pode ser aqueles que fornecem um nível aceitável de espumação quando empregados dentro de uma máquina para lavagem de utensílio ou para lavagem de prato. Deve ser entendido que as composições detergentes sólidas para uso em maquinas automáticas para lavagem de utensílio ou para lavagem de prato são de modo geral consideradas serem composições de baixa espumação. Alguém entendería que os tensoativos de baixa espumação os quais fornecem o nível desejado de atividade detergente são vantajosas em um ambiente, tal como máquina para lavagem de prato em que a presença de grandes quantidades de espumação pode ser problemática. Além de selecionar tensoativos de baixa espumação, Alguém entendería que os agentes antiespumantes podem ser utilizados para reduzir a geração de espuma. Por conseguinte, os tensoativos os quais são considerados tensoativos de baixa espumação podem ser empregados. Além disso, outros tensoativos podem ser empregados em conjunto com um agente antiespumante para controlar o nível de espumação.

Alguns tensoativos podem também funcionar como agentes de solidificação secundários. Por exemplo, os tensoativos aniônicos os quais têm elevados pontos de fusão fornecendo um sólido na temperatura da aplicação. Os tensoativos aniônicos os quais têm sido constatados mais úteis incluem, porém não estão limitados a: tensoativos sulfonatos de benzeno de alquila linear, sulfatos de álcool, sulfatos de éter de álcool, e sulfatos de alfa olefina. De modo geral, os sulfatos de benzeno de alquila linear são preferidos por razões de custo e eficiência. Os tensoativos híbridos ou anfotéricos são também úteis em propriedades condicionamento e umidade, emulsificação, detergência de fornecimento. Os tensoativos anfotéricos representativos incluem, porém não estão limitados a: sais de ácido e ácido Ncoco-3-aminopropiônico, sais N-fa//oiv-3-iminodiproprionato, sal de dissódio de N-lauril-3iminodiproprionato, hidróxido de N-carboximetil-N-cocoalquil-N-dimetilamônio, hidróxido de N-carboximetil-N-dimetil-N-(9-octadecenil)amônio, hidróxido de (1-carboxieptadecil) de trimetilamônio, hidróxido de (1-carboxiundecil) de trimetilamônio, sal de sódio de Ncocoamidoetil-N-hidroxietilglicina, sal de sódio de N-hidroxietil-N-estearamidoglicina, sal de sódio de N-hidroxietil-N-lauramido-. beta, -alanina, sal de sódio de N-cocoamido-Nhidroxietil-.beta.-alanina, aminas alcíclicas mistas e seus sais de sódio sulfatado e etoxilado, sal de sódio de hidróxido de 2-alquil-1-carboximetil-1-hidroxietil-2-imidazolínio ou sem ácido no qual o grupo de alquila pode ser nonil, undecil, e heptadecil. Outros tensoativos anfotéricos úteis incluem, porém não estão limitados a: sal de dissódio de hidróxido de 1,1bis(carboximetil)-2-undecil-2-imidazolínio e ácido oléico de etilenodiamina condensada, propoxilada e sal de sódio sulfatado, e tensoativos anfotéricos de óxido de amina.

Agentes de Solidificação Secundários

Em algumas modalidades, as composições podem incluir um agente de solidificação secundário. Por exemplo, o agente de solidificação pode ser inorgânico por natureza e pode também agir opcionalmente como uma fonte de alcalinidade. Em certas modalidades, o agente de solidificação secundário inclui hidróxido de sódio, carbonato de sódio ou cinza, e metassilicato de sódio, ou combinações destes.

Os agentes de solidificação secundários adequados incluem, porém não estão limitados a: hidróxidos de metal álcali, fosfatos de metal álcali, carbonato de sódio anidroso, sulfato de sódio anidroso, acetato de sódio anidroso, e outros compostos hidratáveis conhe10 ciclos. A quantidade de agente de solidificação secundária necessária para obter a solidificação depende de diversos fatores, incluindo o agente de solidificação exato empregado, a quantidade de água na composição, e a capacidade de hidratação dos outros componentes detergentes. Em certas modalidades, o agente de solidificação secundário pode também servir como uma fonte alcalina.

Em algumas modalidades, as composições detergentes sólidas incluindo uma parte substancial de hidróxido de sódio são moldadas e solidificadas. Por exemplo, o hidróxido de sódio hidrato pode ser empregado para solidificar um material moldado em um processo de congelamento empregando o baixo ponto de fusão de monoidrato de hidroxido de sódio (cerca de 50 °C - 65 °C). Os componentes ativos do detergente foram misturados com o hidróxido de sódio fundido e resfriados para solidificar. O sólido resultante foi uma matriz de hidróxido de sódio sólido hidratado com os ingredientes detergentes dissolvidos ou suspenso na matriz hidratada. No sólido convencionalmente moldado e outros sólidos hidratados da técnica anterior, os produtos químicos hidratados são reagidos com água e a reação de hidratação é executada para conclusão substancial. O hidróxido de sódio também fornece limpeza substancial nos sistemas de lavagem de utensílio e em outros usos locais os quais requerem rápida e completa remoção de sujeira. Nestes produtos iniciais, o hidróxido de sódio foi um candidato ideal porque a natureza altamente alcalina do material cáustico fornece excelente limpeza. Os sólidos moldados podem também serem formados empregando uma combinação de hidróxido de sódio e carbonato de sódio. Certas modalidades contem pelo menos cerca de 30 % em peso de um hidróxido de metal álcali em combinação com água de hidratação. Outras modalidades contem de cerca de 30 % em peso a cerca de 50 % em peso de um hidróxido de metal álcali.

Em outras modalidades, o agente de solidificação secundário da composição detergente sólida inclui carbonato alcalino, água, e um agente sequestrante. Por exemplo, a composição pode incluir um sal de metal álcali de um organofosfonato em cerca de 1 % em peso a cerca de 30 % em peso, preferivelmente de cerca de 3 % em peso a cerca de 15 % em peso de um sal de potássio; e água em cerca de 5 % em peso a cerca de 15 % em peso, preferivelmente de cerca de 5 % em peso a cerca de 12 % em peso; e carbonato de metal álcali em cerca de 25 % em peso a cerca de 80 % em peso, preferivelmente de cerca de 30 % em peso a cerca de 55 % em peso. Uma composição aglutinante de hidrato em forma de E único forma tal como este material solidifica-se. Os materiais em forma de E são descritos na Patente dos Estados Unidos Nos. 6.177.392, 6.660.707, 6.156.715, 6.410.495, 6.653.266, 6.831.054, e 6.583.094, todas as quais são incorporadas aqui por referência.

A composição detergente sólida pode compreender uma proporção maior de monooidrato de carbonato, uma parte de carbonato de metal álcali (substancialmente anidroso) não hidratado e a composição aglutinante em forma de E compreendendo uma fração do material de carbonato, uma quantidade do organofosfonato e água de hidratação.

Ainda em outras modalidades, o agente de solidificação secundário inclui uma quantidade eficaz de um ou mais sais anidroso os quais são selecionados de hidrato e por fusão em uma temperatura abaixo daquela em que a reversão significante de fosfato ocorre. Tais temperaturas tipicamente que estão incluídas na faixa de cerca de 20 °C a cerca de 80 °C, preferivelmente de cerca de 33 °C a cerca de 65 °C, e mais preferivelmente os sais os quais fundem-se em cerca de 35 °C a cerca de 50 °C será empregado. O sal hidratado dispersa, solidifica-se quando emulsão é resfriada e pode ligar-se à água livre suficiente para proporcionar um sólido homogêneo, estável, em temperaturas ambientes, por exemplo, de cerca de 20 °C a cerca de 30 °C. Preferivelmente uma quantidade de carbonato de sódio anidrose, sódio sulfato anidrose ou misturas destes eficazes para solidificar a composição quando são resfriadas em temperaturas ambientes serão empregadas. A quantidade de agente de solidificação secundária é relacionada à percentagem de água presente na composição assim como a capacidade de hidratação dos outros componentes detergente.

Condicionadores de Água ou Construtores

A composição detergente sólida pode incluir um ou mais agentes de construção, também chamado agentes seqüestrastes ou de quitação (por exemplo, construtores), incluindo, porém não limitado a: um fosfoto condensado, um fosfonato, um ácido aminocarboxílico, ou um poliacrilato. Em geral, um agente de quelação é uma molécula capaz de coordenar (isto é, ligar) os íons de metal comumente constatado na água natural para prevenir os íons de metal de interferindo com a ação dos outros ingredientes detergentes de uma composição de limpeza. O agente sequestrante/ de quelação pode também funcionar como um agente limiar quando incluído em uma quantidade eficaz. Outros sequestrantes são úteis somente para propriedades de sequestrantes. Os níveis preferíveis de adição para construtores os quais podem ser também agentes sequestrantes ou de quelação são entre cerca de 0,1% a cerca de 70% em peso, de cerca de 1% a cerca de 60% em peso, ou de cerca de 1,5% a cerca de 50% em peso. Se o detergente sólido é fornecido como um concentrado, o concentrado pode incluir entre aproximadamente 1% a aproximadamente 60% em peso, entre aproximadamente 3% a aproximadamente 50% em peso, e entre aproximadamente 6% a aproximadamente 45% em peso dos construtores. As faixas adicionais dos construtores incluem entre aproximadamente 3% a aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 6% a aproximadamente 15% em peso, entre aproximadamente 25% a aproximadamente 50% em peso, e entre aproximadamente 35% a aproximadamente 45% em peso.

Os exemplos de fosfatos condensados incluem, porém não estão limitados a: ortofosfato de potássio e sódio, pirofosfato de potássio e sódio, tripolifosfato de sódio, e hexametafosfato de sódio. Um fosfato condensado pode também ajudar, até um ponto limitado, na solidificação da composição detergente sólida por fixar a água livre presente na composi12 ção como água de hidratação.

Os exemplos de fosfonatos incluem, porém não estão limitados a: ácido 1- hidroxietano-1,1-difosfônico, CH₂C(OH)[PO(OH)₂]₂; aminotri(ácido metilenofosfônico), N[CH₂PO(OH)₂]₃; aminotri(metilenofosfonato), sal de sódio (ATMP), N[CH₂PO(ONa)₂]₃; 2- hidroxietiliminobis(ácido metilenofosfônico), HOCH₂CH₂ N[CH₂PO(OH)₂]₂; dietilenotriaminapenta(ácido metilenofosfônico), (HO)₂POCH₂ N[CH₂ CH₂ N[CH₂ PO(OH)₂]₂]₂; dietilenotriaminapenta(metilenofosfonato), sal de sódio (DTPMP), C₉ H₍₂₈._X) N₃ Na_xOi₅ P₅ (x=7); hexametilenodiamina(tetrametilenofosfonato), sal de potássio, CwH ₍₂₈._X) N₂K_X Ο_Ί2 P₄ (x=6); bis(hexametileno)triamina(ácido pentametilenofosfônico), (HO₂)POCH₂ N[(CH₂)₂N[CH₂PO(OH)₂]₂]₂; e ácido fósforo, H₃PO₃. Uma combinação preferida de fosfonato é ATMP e DTPMP. Um fosfonato alcalino ou neutralizado, ou uma combinação do fosfonato com uma fonte álcali antes de ser adicionada na mistura tal que exista pouco ou nenhum calor ou gás gerado por uma reação de neutralização quando o fosfonato é adicionado é preferido.

As composições detergentes sólidas podem conter um construtor baseado em não fósforo. Deve ser entendido que vários componentes podem incluir quantidades de traço de fosforoso. De qualquer modo, uma composição a qual é livre de fosforoso não inclui construtor fosfonato ou fosfato ou componentes de quelação como um componente intencionalmente adicionado. Os carboxilatos tais como citrato ou gliconato são adequados. Os materiais de ácido aminocarboxílico úteis contendo pouco ou nenhum NTA incluem, porém não estão limitados a: ácido N-hidroxietilaminodiacetico, ácido etilenodiaminatetracético (EDTA), ácido de hidroxi etilenodiaminatetracético, ácido dietilenotriaminapentacético, ácido N- hidroxietiletilenodiaminotriacético (HEDTA), ácido dietilenotriaminapentacético (DTPA), e outros ácidos similares tendo um grupo de amino com um ácido carboxílico substituinte.

Os polímeros de condicionamento de água podem ser empregados como construtores contendo não fósforo. Os polímeros de condicionamento de água exemplares incluem, porém não estão limitados a: policarboxilatos. Os policarboxilatos exemplares os quais podem ser empregados como construtores e/ ou polímeros de condicionamento de água incluem, porém não estão limitados a: aqueles tendo grupos de carboxilato pendente (-CO₂) tais como ácido poliacrílico, maléico, copolímero de olefina/ maléico, copolímero maléico/ acrílico, ácido polimetacrílico, copolímeros de ácido de ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolisada, polimetacrilamida hidrolisada, copolímeros de metacrilamida de poliamida hidrolisada, poliacrilonitrilo hidrolisado, polimetacrilonitrilo hidrolisado, e copolímeros de metacrilonitrilo de acrilonitrilo hidrolisado. Para uma discussão também de agentes de quelação/ sequestrantes, veja Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, volume 5, páginas 339-366 e volume 23, páginas 319-320, a descrição a qual é incorporada por referência aqui.

Agentes de Endurecimento

As composições detergentes sólidas podem também incluir um agente de endurecimento além de, ou na forma de, o construtor. Um agente de endurecimento é um composto ou sistema de compostos, orgânico ou inorgânico, o qual significantemente contribui para a solidificação uniforme da composição. Preferivelmente, os agentes de endurecimento são compatíveis com o agente de limpeza e outros ingredientes ativos da composição e são capazes de fornecer uma quantidade eficaz de dureza e/ ou solubilidade aquosa para a composição processada. Os agentes de endurecimento devem também ser capazes de formar uma matriz homogênea com o agente de limpeza e outros ingredientes quando misturados e solidificados para fornecer uma dissolução uniforme do agente de limpeza da composição detergente sólida durante o uso.

A quantidade de agente de endurecimento incluída na composição detergente sólida variará de acordo com os fatores incluindo, porém não limitado a: o tipo de composição detergente sólida sendo preparada, os ingredientes da composição detergente sólida, o uso pretendido da composição, a quantidade de solução de distribuição aplicada à composição sólida com o passar do tempo durante o uso, a temperatura da solução de distribuição, a dureza da solução de distribuição, o tamanho físico da composição detergente sólida, a concentração dos outros ingredientes, e a concentração do agente de limpeza na composição. É preferido que a quantidade do agente de endurecimento incluído na composição detergente sólida é eficaz para combinar com o agente de limpeza e outros ingredientes da composição para formar uma mistura homogenia sob condições de misturação contínua e uma temperatura sobre ou abaixo da temperatura de fusão do agente de endurecimento.

É também preferido que o agente de endurecimento forma uma matriz com o agente de limpeza e outros ingredientes a qual enderecerá para uma forma sólida sob temperaturas ambientes de aproximadamente 30° C para aproximadamente 50° C, preferivelmente de aproximadamente 35° C para aproximadamente 45° C, após cessar a misturação e a mistura é dispensada do sistema de misturação, em aproximadamente 1 minuto para aproximadamente 3 horas, preferivelmente de aproximadamente 2 minutos para aproximadamente 2 horas, e preferivelmente de aproximadamente 5 minutos para aproximadamente 1 hora. Uma quantidade mínima de calor de uma fonte externa pode ser aplicada à mistura para facilitar o processamento da mistura. É preferido que a quantidade do agente de endurecimento incluído na composição detergente sólida é eficaz para fornecer uma dureza desejada e a taxa desejada de solubilidade controlada da composição processada quando colocada em um meio aquoso para obter uma taxa desejada de distribuição do agente de limpeza da composição solidificada durante o uso.

O agente de endurecimento pode ser um agente de endurecimento orgânico ou inorgânico. Um agente de endurecimento orgânico preferido é um composto de polietileno glicol (PEG). A taxa de solidificação das composições detergentes sólidas compreendendo um agente de endurecimento de polietileno glicol variará, pelo menos em parte, de acordo com a quantidade e o peso molecular do polietileno glicol adicionado à composição. Os exemplos de polietilenos glicóis adequados incluem, porém não estão limitados a: polietilenos glicóis sólidos da fórmula geral H(OCH₂CH₂)_nOH, em que n é maior do que 15, mais preferivelmente de aproximadamente 30 a aproximadamente 1.700. Tipicamente, o polietileno glicol é um sólido na forma de flocos ou pó de fluxo livre, tendo um peso molecular de aproximadamente 1.000 à aproximadamente 100.000, preferivelmente tendo um peso molecular de pelo menos aproximadamente 1.450 a aproximadamente 20.000, mais preferivelmente entre aproximadamente 1.450 a aproximadamente 8.000. O polietileno glicol está presente em uma concentração de aproximadamente 1% a 75% em peso e preferivelmente de aproximadamente 3% a aproximadamente 15% em peso. Os compostos de polietileno glicol adequados incluem, porém não estão limitados a: PEG 4000, PEG 1450, e PEG 8000 entre outros, com PEG 4000 e PEG 8000 sendo mais preferido. Um exemplo de um polietileno glicol sólido comercialmente disponível inclui, porém não está limitado a: CARBOWAX, disponível por Union Carbide Corporation, Houston, TX.

Os agentes de endurecimento inorgânicos preferidos são sais inorgânicos hidratáveis, incluindo, porém não limitado a: sulfatos, acetatos, e bicarbonatos. Os agentes de endurecimento inorgânicos estão presentes nas concentrações de até aproximadamente 50% em peso, preferivelmente de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% em peso, e mais preferivelmente de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% em peso.

As partículas de uréia podem também ser empregadas como endurecedores nas composições detergentes sólidas. A taxa de solidificação das composições variará, pelo menos em parte, para fatores incluindo, porém não limitado a: a quantidade, o tamanho da partícula, e a forma da uréia adicionada à composição. Por exemplo, uma forma particulada de uréia pode ser combinada com um agente de limpeza e outros ingredientes, e preferivelmente uma menos importante, porém quantidade eficaz de água. A quantidade e o tamanho da partícula da uréia são eficazes para combinar com o agente de limpeza e outros ingredientes para formar uma mistura homogênea sem a aplicação de calor de uma fonte externa para fusão da uréia e outros ingredientes para uma etapa fundida. É preferido que a quantidade de uréia incluída na composição detergente sólida é eficaz para fornecer uma dureza desejada e a taxa desejada de solubilidade da composição quando colocada em um meio aquoso para obter uma taxa desejada de distribuição do agente de limpeza da composição solidificada durante o uso. Preferivelmente, a composição inclui entre aproximadamente 5% a aproximadamente 90% em peso de uréia, preferivelmente entre aproximadamente 8% e aproximadamente 40% em peso de uréia, e mais preferivelmente entre aproximadamente 10% e aproximadamente 30% em peso de uréia.

A uréia pode ser na forma de pó ou contas granuladas. A uréia granulada está de modo geral disponível por fontes comerciais como uma mistura de tamanhos de partículas variando de cerca de 8-15 malhas de peneira dos Estados Unidos, como por exemplo, por Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Uma forma granulada de uréia é preferivelmente moída para reduzir o tamanho da partícula para cerca de 50 malhas de peneira dos Estados Unidos a cerca de 125 malhas de peneira dos Estados Unidos, preferivelmente cerca de 75-100 malhas de peneira dos Estados Unidos, preferivelmente empregando um moinho úmido tal como um extrusor único ou de duas hélices, um misturador Teledyne, um emulsificador Ross, e assim por diante.

Agentes de Branqueamento

Os agentes de branqueamento adequados para uso na composição detergente sólida para iluminação ou branqueamento de um substrato incluem os compostos de branqueamento capazes de liberar umas espécies de halogênio ativo, tais como Cl₂, Br₂, -OCI' e/ ou -OBr, sob as condições tipicamente encontradas durante o processo de limpeza. Os agentes de branqueamento adequados para uso nas composições detergentes sólidas incluem, porém não estão limitados a: compostos contendo cloro tais como cloros, hipocloritos, ou cloraminas. Os compostos de liberação de halogênio exemplares incluem, porém não estão limitados a: os dicloroisocianuratos de metal álcali, fosfato de trisódio clorado, os hipocloritos de metal álcali, monocloramina, e dicloramina. As fontes de cloro encapsulado podem ser também empregadas para realçar a estabilidade da fonte de cloro fonte na composição (veja, por exemplo, Patente dos Estados Unidos Nos. 4.618.914 e 4.830.773, a descrição a qual é incorporada por referência aqui). Um agente de branqueamento pode ser também uma fonte de oxigênio ativo ou peroxigênio tal como peróxido de hidrogênio, perboratos, peroxiidrato de carbonato de sódio, permonosulfato de potássio, e mono perborato de sódio e tetraidrato, com e sem ativadores tal como diamina de tetracetiletileno. Quando o concentrado inclui um agente de branqueamento, pode ser incluído em uma quantidade dentre aproximadamente 0,1% e aproximadamente 60% em peso, entre aproximadamente 1% e aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 3% e aproximadamente 8% em peso, e entre aproximadamente 3% e aproximadamente 6% em peso.

Cargas

A composição detergente sólida pode incluir uma quantidade eficaz de cargas de detergente as quais não desempenham-se como um agente de limpeza por si próprio, porém cooperam com o agente de limpeza para realçar a capacidade de limpeza total da composição. Os exemplos de cargas detergente adequadas para uso nas composições de limpeza presentes incluem, porém não estão limitadas a: sódio sulfato, cloreto de sódio, amido, e açúcares. Quando o concentrado inclui uma carga detergente, pode ser incluído em uma quantidade até aproximadamente 50% em peso, entre aproximadamente 1% e aproximadamente 30% em peso, ou entre aproximadamente 1,5% e aproximadamente 25% em peso.

Agentes Antiespumantes

Um agente antiespumante para reduzir a estabilidade da espuma pode ser também incluído na lavagem de utensílio composição. Os exemplos de agentes antiespumantes incluem, porém não estão limitados a: copolímeros de bloco de propileno/ óxido de etileno tais como aqueles disponíveis sob o nome Pluronic N-3; composto de silicone tal como sílica dispersa em polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano, e polidimetilsiloxano funcionalizado tais como aqueles disponíveis sob o nome Abil B9952; amidas graxa, ceras de hidrocarbono, ácidos graxos, ésteres graxos, álcoois graxo, sabões de ácido graxo, etoxilatos, óleos minerais, ésteres de polietileno glicol, e ésteres de fosfato de alquila tal como fosfato de monoestearila. Uma discussão de agentes antiespumantes pode ser constatada, por exemplo, na Patente dos Estados Unidos No. 3.048.548 por Martin e outros, Patente dos Estados Unidos No. 3.334.147 por Brunelle e outros, e Patente dos Estados Unidos No. 3.442.242 por Rue e outros, cujas as descrições são incorporadas aqui por referência. Quando o concentrado inclui um agente antiespumante, o agente antiespumante pode ser fornecido em uma quantidade dentre aproximadamente 0,0001% e aproximadamente 10% em peso, entre aproximadamente 0,001% e aproximadamente 5% em peso, ou entre aproximadamente 0,01% e aproximadamente 1,0% em peso.

Agentes Anti-redeposição

A composição detergente sólida pode incluir um agente anti-redeposição para facilitar a suspensão prolongada de sujeiras em uma solução de limpeza e prevenir as sujeiras removidas sendo re-depositado no substrato sendo limpo. Os exemplos de agentes antiredeposição adequados incluem, porém não estão limitados a: poliacrilatos, copolímeros de anidrido maléico de estireno, derivados celulósicos tais como hidroxietil celulose, e hidroxipropil celulose. Quando o concentrado inclui um agente anti-redeposição, o agente antiredeposição pode ser incluído em uma quantidade dentre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 10% em peso, e entre aproximadamente 1% e aproximadamente 5% em peso.

Agentes de estabilização

A composição detergente sólida pode também incluir agentes de estabilização. Os exemplos de agentes de estabilização adequados incluem, porém não estão limitados a: borato, íons de magnésio/ cálcio, propileno glicol, e misturas destes. A necessidade concentrada não incluir um agente de estabilização, porém quando o concentrado inclui um agente de estabilização, pode ser incluído em uma quantidade a qual fornece o nível desejado de estabilidade do concentrado. As faixas exemplares do agente de estabilização incluem até aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 15% em peso, e entre aproximadamente 2% e aproximadamente 10% em peso.

Dispersantes

A composição detergente sólida pode também incluir dispersantes. Os exemplos de dispersantes adequados os quais podem ser empregados na composição detergente sólida incluem, porém não estão limitados a: ácido maléico/ copolímeros de olefina, ácido poliacrílico, e misturas destes. A necessidade concentrada não inclui um dispersante, porém quando um dispersante é incluído podem ser incluído em uma quantidade a qual fornece as propriedades de dispersante desejado. As faixas exemplares do dispersante no concentrado podem ser até aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 15% em peso, e entre aproximadamente 2% e aproximadamente 9% em peso.

Enzimas

As enzimas as quais podem ser incluídas na composição detergente sólida incluem aquelas enzimas as quais auxiliam na remoção de corantes de proteínas e/ ou amido. Os tipos exemplares de enzimas incluem, porém não estão limitados a: proteases, alfaamilases, e misturas destes. As proteases exemplars as quais podem ser empregadas incluem, porém não estão limitadas a: aquelas derivadas de Bacillus licheniformix, Bacillus lenus, Bacillus alcalophilus, e Bacillus amyloliquefacins. As alfa-amilases exemplares incluem Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaceins e Bacillus licheniformis. A necessidade do concentrado não inclui uma enzima, porém quando o concentrado inclui uma enzima, pode ser incluído em uma quantidade a qual fornece a atividade enzimática desejada quando a composição detergente sólida é fornecida como uma composição de uso. As faixas exemplares da enzima no concentrado incluem até aproximadamente 15% em peso, entre aproximadamente 0,5% a aproximadamente 10% em peso, e entre aproximadamente 1% a aproximadamente 5% em peso.

Inibidores de Corrosão de Metal e Vidro

A composição detergente sólida pode incluir um inibidor de corrosão de metal em uma quantidade até aproximadamente 50% em peso, entre aproximadamente 1% e aproximadamente 40% em peso, ou entre aproximadamente 3% e aproximadamente 30% em peso. O inibidor de corrosão é incluído na composição detergente sólida em uma quantidade suficiente para fornecer uma solução de uso a qual exibe uma taxa de corrosão e/ ou gravação de vidro a qual é menor do que a taxa de corrosão e/ ou gravação de vidro para uma solução de uso de outra forma idêntica exceto para a ausência do inibidor de corrosão. É esperado que a solução de uso deva incluir pelo menos aproximadamente 6 partes por milhões (ppm) do inibidor de corrosão para fornecer as propriedades de inibição desejadas. É esperado que grandes quantidades de inibidores de corrosão possam ser empregadas na solução de uso sem efeitos deletérios. É esperado que em um certo ponto, o efeito aditivo da corrosão aumentada e/ ou resistência à gravação com concentração inibidora de corrosão crescente deve ser perdido, e inibidor de corrosão adicional deve simplesmente aumentar o custo do uso da composição detergente sólida. A solução de uso pode incluir entre aproximadamente 6 ppm e aproximadamente 300 ppm do inibidor de corrosão, e entre a18 proximadamente 20 ppm e aproximadamente 200 ppm do inibidor de corrosão. Os exemplos de inibidores de corrosão adequados incluem, porém não estão limitados a: uma combinação de uma fonte de íon de alumínio e uma fonte de íon de zinco, assim como um silicato de metal alcalino ou hidrato destes.

O inibidor de corrosão pode refer-se à combinação de uma fonte de íon de alumínio e uma fonte de íon de zinco. A fonte de íon de alumínio e a fonte de íon de zinco fornecer íon de alumínio e íon de zinco, respectivamente, quando a composição detergente sólida é fornecida na forma de uma solução de uso. A quantidade do inibidor de corrosão é calculada com base na quantidade combinada da fonte de íon de alumínio e a fonte de íon de zinco. De qualquer forma que fornece um íon de alumínio em uma solução de uso pode ser referido como uma fonte de íon de alumínio, e de qualquer forma isso fornece um íon de zinco quando fornecido em uma solução de uso pode ser referido como uma fonte de íon de zinco. Não é necessário para a fonte de íon de alumínio e/ ou a fonte de íon de zinco reagir para formar o íon de alumínio e/ ou o íon de zinco. Deve ser entendido que os íons de alumínio podem ser considerados uma fonte de íon de alumínio, e os íons de zinco podem ser considerados uma fonte de íon de zinco. A fonte de íon de alumínio e a fonte de íon de zinco podem ser fornecidas como sais orgânicos, sais inorgânicos, e misturas destes. As fontes exemplares de íon de alumínio incluem, porém não estão limitados a: sais de alumínio tais como aluminato de sódio, brometo de alumínio, clorato de alumínio, cloreto de alumínio, iodeto de alumínio, nitrato de alumínio, sulfato de alumínio, acetato de alumínio, formiato de alumínio, tartarato de alumínio, lactatode alumínio, oleato de alumínio, bromato de alumínio, borato de alumínio, sulfato de potássio de alumínio, sulfato de zinco de alumínio, e fosfato de alumínio. As fontes exemplares de íon de zinco incluem, porém não estão limitados a: sais de zinco tais como cloreto de zinco, sulfato de zinco, nitrato de zinco, iodeto de zinco, tiocianato de zinco, fluorossilicato de zinco, dicromato de zinco, clorato de zinco, zincato de sódio, gliconato de zinco, acetato de zinco, benzoato de zinco, citrato de zinco, lactato de zinco, formiato de zinco, bromato de zinco, brometo de zinco, fluoreto de zinco, fluorossilicato de zinco, e salicilato de zinco.

Os requerentes descobriram que por controlar a relação do íon de alumínio para o íon de zinco na solução de uso, é possível fornecer gravação e/ ou corrosão reduzida em produtos manufaturados de vidro e objetos de cerâmica comparada com o uso de cada componente somente. Isto é, a combinação do íon de alumínio e o íon de zinco pode fornecer uma sinergia na redução de corrosão e/ ou gravação. A relação da fonte de íon de alumínio à fonte de íon de zinco pode ser controlada para fornecer um efeito sinérgico. Em geral, a relação de peso do íon de alumínio para o íon de zinco na solução de uso pode ser entre pelo menos aproximadamente 6:1, pode ser menos do que aproximadamente 1:20, e pode ser entre aproximadamente 2:1 e aproximadamente 1:15.

Uma quantidade eficaz de um hidrato ou silicato de metal alcalino destes pode ser empregada nas composições e processos da invenção para formar uma composição detergente sólida estável tendo capacidade de proteção de metal. Os silicatos empregados nas composições da invenção são aqueles que têm sido convencionalmente empregados nas formulações de detergente sólido. Por exemplo, silicatos de metal alcalino típicos são aqueles silicatos granulados ou particulados, pulverizados, os quais são cada um anidroso ou preferivelmente que contenham água de hidratação (aproximadamente 5% a aproximadamente 25% em peso, preferivelmente de aproximadamente 15% a aproximadamente 20% em peso de água de hidratação). Estes silicatos são preferivelmente silicatos de sódio e têm uma relação Na₂OiSiO₂ de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:5, respectivamente, e tipicamente contem disponível água na quantidade de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% em peso. Em geral, os silicatos têm uma relação Na₂O:SiO₂ de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:3,75, preferivelmente de aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1:3,75 e mais preferivelmente de aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1:2,5. Um silicato com uma relação Na₂O:SiO₂ de aproximadamente 1:2 e aproximadamente 16% a aproximadamente 22% em peso de água de hidratação, é mais preferido. Por exemplo, tais silicatos estão disponíveis em forma de pó como Silicato GD e na forma granular como Britesil H-20, disponível por PQ Corporation, Valley Forge, PA. Estas relações podem ser obtidas com combinações ou composições únicas de silicato de silicatos a qual junto à combinação resulta na relação preferida. Os silicatos hidratados nas relações preferidas, uma relação Na₂O:SiO₂ de aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1:2,5, tem sido constatada para fornecer a proteção de metal ideal e rapidamente moldagem de detergente de bloco sólido. Os silicatos hidratados são preferidos.

Os silicatos podem ser incluídos na composição detergente sólida para fornecer proteção para metal porem são adicionalmente conhecidos por fornecer alcalinidade e adicionalmente funciona como agentes anti-redeposição. Os silicatos exemplares incluem, porém não estão limitados a: silicato de sódio e silicato de potássio. A composição detergente sólida pode ser fornecida sem silicatos, porém quando os silicatos são incluídos, eles podem ser incluídos em quantidades as quais fornecer a proteção de metal desejada. O concentrado pode incluir silicatos em quantidades de pelo menos aproximadamente 1% em peso, pelo menos aproximadamente 5% em peso, pelo menos aproximadamente 10% em peso, e pelo menos aproximadamente 15% em peso. Além disso, a fim de fornecer ambiente suficiente para outros componentes no concentrado, o componente de silicato pode ser fornecido em um nível de menos do que aproximadamente 35% em peso, menos do que aproximadamente 25% em peso, menos do que aproximadamente 20% em peso, e menos do que aproximadamente 15% em peso.

Fragrâncias e Corantes

Os vários corantes, odorantes incluindo perfumes, e outros agentes de realce estético podem ser também incluídos na composição. Os corantes adequados os quais podem ser incluídos para alterar a aparência da composição, incluem, porém não estão limitados a: Direct Blue 86, disponível por Mac Corante-Chem Industries, Ahmedabad, India; Fastusol Blue, disponível por Mobay Chemical Corporation, Pittsburgh, PA; Acid Orange 7, disponível por American Cyanamid Company, Wayne, NJ; Basic Violet 10 and Sandolan Blue/ Acid Blue 182, disponível por Sandoz, Princeton, NJ; Acid Yellow 23, disponível por Chemos GmbH, Regenstauf, Germany; Acid Yellow 17, disponível por Sigma Chemical, St. Louis, MO; Sap Green and Metanil Yellow, disponível por Keyston Analine and Chemical, Chicago, IL; Acid Blue 9, disponível por Emerald Hilton Davis, LLC, Cincinnati, OH; Hisol Fast Red and Fluorescein, disponível por Capitol Color and Chemical Company, Newark, NJ; and Acid Green 25, Ciba Specialty Chemicals Corporation, Greenboro, NC.

As fragrâncias ou os perfumes os quais podem ser incluídos nas composições incluem, porém não estão limitados a: terpenóides tais como citronelol, aldeídos tal como amil cinamaldeído, um jasmim tal como CIS-jasmim ou jasmal, e vanilina.

Espessantes

As composições detergentes sólidas podem incluir um modificador de reologia ou um espessante. O modificador de reologia pode fornecer as seguintes funções: aumentar a viscosidade das composições; aumentar o tamanho da partícula das soluções de uso liquida quando dispensadas através de um bico de spray, fornecer as soluções de uso com união vertical às superfícies; fornecer a suspensão de partícula nas soluções de uso; ou reduzir a taxa de evaporação das soluções de uso.

O modificador de reologia pode fornecer uma composição de uso isto é pseudoplástico, em outras palavras o material ou composição de uso quando deixado não incomodado (em um modo de cisalhamento mode), retem uma alta viscosidade. De qualquer modo, quando submetida a um cisalhamento, a viscosidade do material é substancialmente, porém reversivelmente reduzida. Após a ação de cisalhamento ser removida, a viscosidade retorna. Estes propriedades permitem a aplicação do material através de uma cabeça de spray. Quando vaporizado através de um bico, o material é submetido a cisalhamento no estado em que se encontra puxada para cima de um tubo alimentador em uma cabeça de spray sob a influência de pressão e é submetida a um cisalhamento pela ação de uma bomba em um vaporizador com ação de bomba. Em cada caso, a viscosidade pode gotejar a um ponto tal que as quantidades substanciais do material podem ser aplicadas empregando os dispositivos de spray empregado para aplicar o material a uma superfície suja. De qualquer modo, uma vez que o material deixado descançar em uma superfície suja, os materiais podem recuperar alta viscosidade para assegurar que o material permaneça no lugar da sujeira. Preferivelmente, o material pode ser aplicado a uma superfície resultando em um revesti21 mento substancial do material o qual fornece os componentes de limpeza em concentração suficiente para resultar em levantamento e remoção da sujeira tostada ou endurecida. Ao mesmo tempo em que em contato com a sujeira nas superfícies verticais ou inclinadas, os espessantes em conjunção com os outros componentes do escorrimento, desmoronamento, gotejamento minimizando o limpador ou outro movimento do material sob os efeitos da gravidade. O material deve ser formulado tal que a viscosidade do material é adequada para manter contato entre as quantidades substanciais da película do material com a sujeira durante pelo menos um minuto, preferivelmente cinco minutos ou mais.

Os exemplos de espessantes adequados ou modificadores de reologia são espessantes poliméricos incluindo, porém não limitado a: polímeros ou polímeros naturais ou gomas derivadas de fontes animais ou vegetais. Tais materiais podem ser polissacarídeos tal como grandes moléculas de polissacarídeo tendo capacidade espessante substancial. Os espessantes ou modificadores de reologia também incluem argilas.

Um espessante polimérico substancialmente solúvel pode ser empregado para fornecer viscosidade aumentada ou condutividade aumentada para as composições de uso. Os exemplos de espessantes poliméricos para as composições aquosas da invenção incluem, porém não estão limitados a: polímeros de vinila carboxilatado tal como ácidos poliacrílicos e sais de sódio destes, celulose etoxilada, espessantes de poliacrilamida, reticulado, composições de xantan, alginato de sódio e produtos de algina, celulose de hidroxipropila, celulose de hidroxietila, e outros espessantes aquosos similares os quais têm alguma proporção substancial de solubilidade de água. Os exemplos de espessantes adequado comercialmente disponível incluem, porém não estão limitados a: Acusol, disponível por Rohm & Haas Company, Philadelphia, PA; e Carbopol, disponível por B. F. Goodrich, Charlotte, NC.

Os exemplos de poliméricos espessantes adequados incluem, porém não limitado a: polissacarídeos. Um exemplo de um polissacarídeo adequado comercialmente disponível inclui, porém não está limitado a, Diutan, disponível por Kelco Division of Merck, San Diego, CA. Os espessantes para uso nas composições detergentes sólidas também incluem espessantes de álcool de polivinila, tal como, totalmente hidrolisada (maior do que 98,5 mol de acetato substituído pela função -OH).

Um exemplo de um polissacarídeo particularmente adequado inclui, porém não está limitado a, xantans. Tais polímeros de xantan são preferidos devido a sua alta solubilidade de água, e grande capacidade espessante. A xantan é um polissacarídeo extracelular de xanthomonas campestres. A xantan pode ser produzida por fermentação baseada em dextrose ou outros subprodutos de adoçante de milho. A xantan compreende uma cadeia de cadeia principal de poli beta-(l-4)-D-Glucopiranosila, similar a aquela constatada na celulose. As dispersões aquosas de goma xantan e seus derivados exibem novas e notáveis propriedades reológicas. As baixas concentrações da goma têm relativamente altas viscosidades as quais permite serem economicamente empregadas. As soluções de goma xantan exibem alta pseudo-plasticidade, isto é sobre uma ampla faixa de concentrações, a rápida redução no cisalhamento ocorre, isto é, de modo geral entendido ser instantaneamente reversível. Materiais não submetidos a cisalhamento têm viscosidades as quais parecem ser independentes do pH e independentes da temperatura sobre faixas amplas. Os materiais de xantan preferidos incluem materiais de xantan reticulados. Os polímeros de xantan podem ser reticulado com uma variedade de conhecidos agentes de reticulação de reação covalente reativos com a funcionalidade da hidroxila das grandes moléculas de polissacarídeo e podem ser também reticulados empregando íons de metal polivalente, divalente ou trivalente. Tais géis de xantan reticulados são descritos na Patente dos Estados Unidos No. 4.782.901, o qual é aqui incorporado por referência. Os agentes de reticulação adequados a materiais de xantan incluem, porém não estão limitados a: cátions de metal tais como AI+3, Fe+3, Sb+3, Zr+4 e outros metais de transição. Os exemplos de xantans adequado comercialmente disponível incluem, porém não estão limitados a: KELTROL®, KELZAN® AR, KELZAN® D35, KELZAN® S, KELZAN® XZ, disponível por Kelco Division of Merck, San Diego, CA. Os agentes de reticulação orgânicos conhecidos podem ser também empregados. Uma xantan reticulada preferida é KELZAN® AR, a qual fornece uma solução de uso pseudoplástico que pode produzir grande obscuração no tamanho da partícula ou aerosol quando vaporizado.

Agentes Antimicrobianos

Os agentes antimicrobianos são as composições químicas as quais podem ser empregados para prevenir deterioração e contaminação microbiana de produtos comerciais. De modo geral, estes materiais classificam-se em classes específicas incluindo, porém não limitado a: fenólicos, compostos de halogênio, compostos quaternário de amônio, derivados de metal, aminas, aminas de alcanol, derivados de nitro, analidos, e organosulfur e compostos súlfur-nitrogênio. A concentração e a composição química de um agente antimicrobiano pode simplesmente limitar também a proliferação de micróbios ou pode destruir toda ou uma proporção substancial da população microbiana. Os termos micróbios e microorganismos tipicamente refer-se a microorganismos do fungo e bactéria. Na aplicação, os agentes antimicrobianos são formados em um material sólido funcional o qual quando diluído e dispensado empregando uma corrente aquosa forma uma composição sanificadora ou desinfetante aquoso a qual pode ser contatada com uma variedade de superfícies para prevenir o crescimento ou a neutralização de uma proporção substancial da população microbiana. Uma redução em cinco vezes da população microbiana resulta em uma composição sanificadora.

Os agentes antimicrobianos comuns incluem, porém não estão limitados a: antimicrobianos fenólicos tais como pentaclorofenol e ortofenilfenol; glutaraldeído; propilparabeno;

parabeno de metila; parabeno de etila; formaldeído; cloreto de benzalcônio; e cloretos tetra23 alquilamônios ou brometos tetraalquilamônios. Os agentes antibacterianos contendo halogênio incluem, porém não estão limitados a: tricloroisocianurato de sódio, dicloroisocianurato de sódio (anidroso ou diidrato), complexos de iodo-poli(vinilpirolidinonen), compostos de bromina tais como agentes antimicrobianos quaternário 2-bromo-2-nitropropano-l,3-diol tal como composições antimicrobianas contendo cloreto de benzalcônio, cetilpiridiniumcloreto, amina e nitro tal como hexaidro-l,3,5-tris(2-hidroxietil)-s-triazina, e ditiocarbamatos tal como dimetilditiocarbamato de sódio. Os agentes antimicrobianos exemplares comercialmente disponíveis incluem, porém não estão limitados a: Irgasan®, disponível por Ciba Geigy Corporation, Tarrytown, NY; Neolone® e Kathon®, disponível por Rohm and Haas Company, Philadephia, PA; e Dowicil®, disponível por Dow Chemical Company, Midland, Ml. Antimicrobianos podem ser encapsulados para melhorar sua estabilidade e/ ou para reduzir a reatividade com outros materiais na composição detergente sólida.

Métodos de Uso

Em geral, uma composição detergente sólida empregando a matriz de solidificação da presente invenção pode ser produzida por combinar metacrilato, carbonato de sódio, água, e quaisquer componentes funcionais adicionais e permitindo aos componentes interagir e solidificarem-se. Por exemplo, a composição detergente sólida pode incluir metacrilato, água, antiespumante, carboxilato, carbonato de sódio, metassilicato, e tensoativo. Em uma modalidade exemplar, a composição detergente sólida incluir entre cerca de 1 % e cerca de 10% de metacrilato em peso e preferivelmente entre cerca de 1% e cerca de 7% de metacrilato em peso. Em outra modalidade exemplar, a composição detergente sólida inclui menos do que cerca de 5% de água em peso. Em outra modalidade exemplar, a composição detergente sólida inclui entre cerca de 1% e cerca de 5% de antiespumante em peso e preferivelmente entre cerca de 1 % e cerca de 3% de antiespumante em peso. Em outra modalidade exemplar, a composição detergente sólida inclui entre cerca de 10% e cerca de 30% de carboxilato em peso e preferivelmente entre cerca de 15% e cerca de 25% de carboxilato em peso. Em outra modalidade exemplar, a composição detergente sólida inclui entre cerca de 15% e cerca de 80% de carbonato de sódio em peso e preferivelmente entre cerca de 20% e cerca de 70% de carbonato de sódio em peso. Em outra modalidade exemplar, a composição detergente sólida inclui entre cerca de 1 % e cerca de 5% de metassilicato em peso e preferivelmente entre cerca de 2% e cerca de 4% de metassilicato em peso. Em outra modalidade exemplar, a composição detergente sólida inclui entre cerca de 1 % e cerca de 10% de tensoativo em peso e preferivelmente entre cerca de 2% e cerca de 4% de tensoativo em peso.

Em algumas modalidades, as quantidades relativas de água e metacrilato são controladas na composição. A matriz de solidificação e os componentes funcionais adicionais endurecem na forma sólida devido à reação química do carbonato de sódio com a água.

Como a matriz de solidificação solidifica-se, uma composição aglutinante pode formar para ligar-se a uma solidificação dos componentes. Pelo menos uma parte dos ingredientes associados para formar o aglutinante ao mesmo tempo em que o equilíbrio dos ingredientes forma o resíduo da composição sólida. O processo de solidificação pode resistir de uns poucos minutos a cerca de seis horas, dependendo dos fatores incluindo, porém não limitado ao: tamanho da composição moldada ou formada, os ingredientes da composição, e a temperatura da composição.

As composições detergentes sólidas formadas empregando a matriz de solidificação são produzidas empregando uma batelada ou sistema de misturação contínuo. Em uma modalidade exemplar, um extrusor único ou de duas hélices é empregado para combinar e misturar um ou mais agentes de limpeza em elevado cisalhamento para formar uma mistura homogênea. Preferivelmente, a temperatura de processamento é sobre ou abaixo da temperatura de fusão dos componentes. A mistura processada pode ser dispensada do misturador por formação, moldagem ou outros meios adequados, sobre a qual a composição detergente endurece para uma forma sólida. A estrutura da matriz pode ser caracterizada de acordo com sua dureza, ponto de fusão, material de distribuição, estrutura de cristal, e outros tipos de propriedades de acordo com métodos conhecidos na técnica. De modo geral, uma composição detergente sólida processada de acordo com o método da invenção é substancialmente homogênea com referência à distribuição de ingredientes através de sua massa e é dimensionalmente estável.

Especificamente, em um processo de formação, os componentes sólidos e líquidos são introduzidos no sistema de misturação final e são continuamente misturados até que os componentes formem uma mistura semi-sólida substancialmente homogênea em que os componentes são distribuídos através de sua massa. Em uma modalidade exemplar, os componentes são misturados no sistema de misturação durante pelo menos aproximadamente 5 segundos. A mistura é em seguida descarregada do sistema de misturação em, ou através de, uma tarraxa ou outros meios de moldagem. O produto é em seguida embalado. Em uma modalidade exemplar, a composição formada começa a endurecer para uma forma sólida entre aproximadamente 1 minuto e aproximadamente 3 horas. Preferivelmente, a composição formada começa a endurecer para uma forma sólida entre aproximadamente 1 minuto e aproximadamente 2 horas. Mais preferivelmente, a composição formada começa a endurecer para uma forma sólida entre aproximadamente 1 minuto e aproximadamente 20 minutos.

Especificamente, em um processo de moldagem, os componentes sólidos e os líquidos são introduzidos no sistema de misturação final e são continuamente misturados até que os componentes formem uma mistura líquida substancialmente homogênea em que os componentes são distribuídos através de sua massa. Em uma modalidade exemplar, os componentes são misturados no sistema de misturação durante pelo menos aproximadamente 60 segundos. Uma vez que a misturação é completa, o produto é transferido para um recipiente de embalagem em que solidificação ocorre. Em uma modalidade exemplar, a composição de moldagem começa a endurecer para uma forma sólida entre aproximadamente 1 minuto e aproximadamente 3 horas. Preferivelmente, a composição de moldagem começa a endurecer para uma forma sólida entre aproximadamente 1 minuto e aproximadamente 2 horas. Mais preferivelmente, a composição de moldagem ou começa a endurecer para uma forma sólida entre aproximadamente 1 minuto e aproximadamente 20 minutos.

Pelo termo forma sólida, é pretendido que a composição endurecida não deva fluir e deve substancialmente reter sua forma sob esforço moderado ou pressão ou mera gravidade. O grau de dureza da composição de moldagem sólida pode variar daquela de um bloco sólido fundido o qual é relativamente denso e duro, por exemplo, tipo concreto, a uma consistência caracterizada como sendo uma pasta endurecida. Além disso, o termo sólido refere-se ao estado da composição detergente sob as condições esperada de armazenagem e uso da composição detergente sólida. Em geral, é esperado que a composição detergente deva permanecer na forma sólida quando exposta a temperaturas de até cerca de 100 °F e preferivelmente maior do que cerca de 120 °F.

A composição detergente sólida resultante pode empregar as formas incluindo, porém não limitado a: um bloco sólido de moldagem; um floco, grânulo, pó, comprimido, bloco, pélete sólido formado ou modelado, extrusado; ou o sólido formado pode depois disso ser moído ou formado em um pó, grânulo, ou floco. Em uma modalidade exemplar, os materiais de pélete extrusados formados pela matriz de solidificação têm um peso dentre aproximadamente 50 gramas e aproximadamente 250 gramas, os sólidos extrusados formados pela matriz de solidificação têm um peso de aproximadamente 100 gramas ou mais, e os detergentes de blocos sólidos formados pela matriz de solidificação têm uma massa dentre aproximadamente 1 e aproximadamente 10 quilogramas. As composições sólidas fornecidas de uma fonte estabilizada dos materiais funcionais. Em algumas modalidades, a composição sólida pode ser dissolvida, por exemplo, em um aquoso ou outra meio, para produzir um concentrado e/ ou solução de uso. A solução pode ser direcionada para o reservatório armazenagem para diluição e/ ou uso posterior, ou pode ser aplicado diretamente a um ponto de uso.

Em certas modalidades, a composição detergente sólida é fornecida na forma de uma dose única. Uma dose única refere-se a uma composição detergente sólida de tamanho único a fim de que a unidade inteira seja empregada durante um único ciclo de lavagem de roupa. Quando a composição detergente sólida é fornecida como uma dose única, é preferivelmente fornecida como um sólido de moldagem, um pélete extrusado, ou um comprimido tendo um tamanho dentre aproximadamente 1 grama e aproximadamente 50 gramas.

Em outras modalidades, a composição detergente sólida é fornecida na forma de um sólido de múltiplo uso, tal como um bloco ou uma pluralidade de péletes, e pode ser repetidamente empregada para gerar as composições detergentes aquosas para múltiplos ciclos de lavagem de roupa. Em certas modalidades, a composição detergente sólida é fornecida como um sólido de moldagem, um bloco extrusado, ou um comprimido tendo uma massa dentre aproximadamente 5 gramas e aproximadamente 10 quilogramas. Em certas modalidades, uma forma de múltiplo uso da composição detergente sólida tem uma massa entre aproximadamente 1 quilograma e aproximadamente 10 quilogramas. Em outras modalidades, uma forma de múltiplo uso da composição detergente sólida tem uma massa dentre aproximadamente 5 quilogramas e cerca de aproximadamente 8 quilogramas. Em outras modalidades, uma forma de múltiplo uso da composição detergente sólida tem uma massa dentre cerca de aproximadamente 5 gramas e aproximadamente 1 quilograma, ou entre aproximadamente 5 gramas e aproximadamente 500 gramas.

Exemplos

A presente invenção é mais particularmente descrita nos seguintes exemplos os quais são pretendidos como ilustrações apenas, uma vez que numerosas modificações e variações no escopo da presente invenção devem estar evidentes para aqueles versados na técnica. A não ser que de outra forma observado, todas as partes, porcentagens, e relações relatadas nos seguintes exemplos são em uma base de peso, e todos os reagentes empregados nos exemplos foram obtidos, ou estão disponíveis, pelos fornecedores químicos descrito abaixo, ou podem ser sintetizado por técnicas convencionais.

O seguinte método de teste foi empregado para caracterizar as composições produzidas nos exemplos:

Teste de Estabilidade Dimensional para Produtos Formados

Aproximadamente 50 gramas de batelada do produto empregando polimetacrilato como parte da matriz de solidificação foi primeiro prensado em uma tarraxa de aproximadamente 1000 libras por polegada quadrada (psi) durante aproximadamente 20 segundos para formar os comprimidos. O diâmetro e o peso dos comprimidos foram medidos e registrados. Os comprimidos foram mantidos em temperatura ambiente durante um dia e em seguida colocados em um forno em uma temperatura de aproximadamente 120 °F. Após os comprimidos foram removidos do forno, os diâmetros e os pesos dos comprimidos foram medidos e registrados. Os comprimidos foram considerados para exibir a estabilidade dimensional se nesse ponto foi menos do que aproximadamente 2% de dilatação, ou crescimento.

Teste de Estabilidade Dimensional para Produtos Fundidos

Aproximadamente 4000 gramas de batelada do produto empregando polimetacrilato como parte da matriz de solidificação foi primeiro despejado em uma cápsula. O diâmetro da cápsula foi medido e registrado. A cápsula foi mantida em temperatura ambiente durante um dia, manter em um forno em uma temperatura de aproximadamente 104 °F durante dois dias, e em seguida retornou a temperatura ambiente. Após a cápsula retornar a temperatura ambiente, o diâmetro da cápsula foi medido e registrado. A cápsula foi considerada para exibir a estabilidade dimensional se nesse ponto foi menos do que aproximadamente 2% de dilatação, ou crescimento.

Materiais Empregados

Alcosperse 125, 30% de polimetacrilato de sódio ativo: um metacrilato disponível por ALCO Chemical Company, Chattanooga, TN.

Exemplos 1 e 2 e Exemplo Comparativo A

Os exemplos 1 e 2 são composições da presente invenção, com as concentrações de componentes (em por cento em peso) de carbonato de sódio (soda calcinada ou cinza densa), bicarbonato de sódio, metassilicato anidroso, carboxilato, copolímero, tensoativos, Alcosperse 125 a 30%, e terpolímero, como fornecido na Tabela 1. Os pós (carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, metassilicato anidroso, carboxilato, copolímero, tensoativos) foram pré-misturados para formar um pó pré-místuro e os líquidos (Alcosperse 125 e terpolímero) foram pré-misturados para formar uma pré-mistura líquida. O pó pré-misturado e a pré-mistura líquida foram em seguida misturados juntos para formar a composição. Aproximadamente 50 gramas da composição foram prensados em um comprimido em aproximadamente 1000 psi durante aproximadamente 20 segundos.

A composição do Exemplo Comparativo A foi preparada como no Exemplo 1, a não ser que a composição do Exemplo Comparativo A não inclua Alcosperse 125, porém contendo a mesma quantidade de água.

A Tabela 1 fornece as concentrações de componentes para as composições do Exemplo 1, Exemplo 2, e Exemplo Comparativo A.

Tabela 1

Componente	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo Comp. A
Carbonato de sódio, % em peso	52,35	54,55	57,21
Bicarbonato de sódio, % em peso	2,88	2,88	2,88
Metassilicato anidroso, % em peso	3,00	3,00	3,00
Carboxilato, % em peso	20,00	20,00	20,00
Copolímero, % em peso	0,98	0,98	0,98
Tensoativo não iônico, % em peso	3,53	3,53	3,53
Desespumante, % em peso	1,06	1,06	1,06
Alcosperse 125, 30%, % em peso	16,2	12,00	0,00
Terpolímero, % em peso	0,00	2,0	0,00
Água, % em peso	0,00	0,00	11,34

As composições dos Exemplos 1 e 2 e o Exemplo Comparativo A foram em seguinte submetidos a teste estabilidade dimensional para produtos formados, como discutidos acima, para observar a estabilidade dimensional das composições após aquecimento. Os resultados são tabulados abaixo na Tabela 2.

Tabela 2

		Inicial	Pós-aquecimento	% de Crescimento
Exemplo 1	Diâmetro, mm	44,81	44,79	0
Altura, mm	19,15	19,17	0,1
Exemplo 2	Diâmetro, mm	44,82	44,87	0,1
Altura, mm	19,40	19,37	0,1
Exemplo comparativo A	Diâmetro, mm	44,77	46	2,7
Altura, mm	19,38	20,96	8,2

Como ilustrado na Tabela 2, os produtos formados dos Exemplos 1 e 2 exibirem consideradamente menos dilatação do que o produto formado do Exemplo Comparativo A. Em particular, o produto do Exemplo 1 não tem crescimento no diâmetro e somente um crescimento de 0,1% na altura, o produto do Exemplo 2 somente tem um crescimento de 0,1% em ambos diâmetro e altura, ao mesmo tempo em que o produto do Exemplo Comparativo A tem um crescimento de 2,7% no diâmetro e um crescimento de 8,2% na altura.

A diferença apenas nas composições dos Exemplos 1 e 2 e o Exemplo Comparativo A foi a presença de metacrilato, Alcosperse 125. O metacrilato deste modo ajudou na estabilidade dimensional dos produtos do Exemplo 1 e do Exemplo 2. Por controlar a migração de água e atua como um doador ou receptor de água livre, o metacrilato admitido processamento e prevenido os produtos formados de dilatação quando os produtos foram submetidos a calor assim como controlada a taxa de solidificação do produto na faixa desejada. Porque a composição do Exemplo Comparativo A não conterá qualquer metacrilato, a composição não incluirá um mecanismo para controlar o movimento da água no produto sólido. O Exemplo Comparativo A não seria adequado para processamento e fracassou o teste para a estabilidade dimensional.

Exemplo 3 e Exemplo Comparativo B

O Exemplo 3 é uma composição da presente invenção, com concentrações de componentes (em por cento em peso) de água amolecida, carboxilato, aminocarboxilato, Alcosperse 125 a 30%, poliacrilato, hidroxido de sódio a 50%, carbonato de sódio (cinza densa), aniônico tensoativo, e tensoativo não iônico, como fornecido na Tabela 3. Os líquidos (água amolecida, aminocarboxilato, Alcosperse 125 a 30%, poliacrilato, e hidróxido de sódio a 50%) foram pré-misturados a fim de formar uma pré-mistura liquida e os pós (carbonato de sódio, aniônico tensoativo, e tensoativo não iônico) foram pré-misturados a fim de formar um pó pré-misturo. A pré-mistura liquida e o pó pré-misturo foram em seguida misturados para formar a composição, a qual foi subsequentemente despejado nas cápsulas.

A composição do Exemplo Comparativo B foi preparada como no Exemplo 3, a não ser que a composição do Exemplo Comparativo B não conterá qualquer Alcosperse 125, porém conterá a mesma quantidade de água disponível.

A Tabela 3 fornece as concentrações da composição para as composições do Exemplo 3 e do Exemplo Comparativo B.

Tabela 3

Componente	Exemplo 3	Exemplo comparativo B
Água, amolecida, % em peso	20,49	27,49
Carboxilato, % em peso	4,00	4,00
Aminocarboxilato, % em peso	3,00	3,00
Alcosperse 125, 30%, % em peso	10,00	0,00
Poliacrilato, % em peso	0,75	0,75
NaOH, 50%, % em peso	0,33	0,33
Carbonato de sódio, % em peso	56,43	59,43
Aniônico tensoativo, % em peso	1,00	1,00
Tensoativo não iônico, % em peso	4,00	4,00

Após as composições do Exemplo 3 e o Exemplo Comparativo B foram formados, 10 foram submetidas ao teste de estabilidade dimensional para produtos fundidos, como discutidos acima, para observar a estabilidade dimensional das composições após o aquecimento. Os resultados são tabulados abaixo na Tabela 4.

Tabela 4

		Inicial	Pós-aquecimento	% de Crescimento
Exemplo 3	Diâmetro, mm	161	163	1,2
Exemplo comparativo B	Diâmetro, mm	161	170	5,6

Como ilustrado na Tabela 4, o produto fundido do Exemplo 3 exibiu considerada15 mente menos dilatação do que o produto fundido do Exemplo Comparativo B. Em particular, o produto do Exemplo 3 experimentado apenas um crescimento de 1,2% no diâmetro, ao mesmo tempo em que o produto do Exemplo Comparativo B tem um crescimento de 5,6% no diâmetro.

A diferença apenas nas composições do Exemplo 3 e do Exemplo Comparativo B 20 foi à presença de metacrilato, Alcosperse 125. O metacrilato deste modo ajudou na estabilidade dimensional dos produtos do Exemplo 3. Para controlar a migração de água e atua como um doador ou receptor de água livre, o metacrilato admitindo processamento e preve30 nindo o produto fundido da dilatação quando o produto foi submetido a calor assim como controlando a taxa de solidificação do produto na faixa desejada. Por contraste, porque a composição do Exemplo Comparativo B não conterá qualquer metacrilato, a composição não conterá um mecanismo para controlar o movimento da água no produto sólido. A com5 posição do Exemplo Comparativo B fracassou o teste durante a estabilidade dimensional e não seria adequado durante a fabricação.

Apesar de que a presente invenção tem sido descrita em relação às modalidades preferidas, trabalhadores versados na técnica devem reconhecer que as alterações podem ser produzidas na forma e detalhes sem afastar-se do espírito e escopo da invenção.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição sólida de limpeza CARACTERIZADA por comprender:

(a) metacrilato, em que o metacrilato constitui entre 1% e 10% de metacrilato em peso da composição sólida de limpeza, e em que o metacrilato é selecionado do grupo con5 sistindo em: polimetacrilato de sódio, polimetacrilato de lítio, polimetacrilato de potássio, polimetacrilato de amônio e polimetacrilato de alcanolamina;

(b) água, em que a água constitui menos do que 5% de água em peso da composição sólida de limpeza;

(c) antiespumante, em que o antiespumante constitui entre 1% e 5% de antiespu10 mante em peso da composição sólida de limpeza;

(d) carboxilato, em que o carboxilato constitui entre 10% e 30% de carboxilato em peso da composição sólida de limpeza;

(e) carbonato de sódio, em que o carbonato de sódio constitui entre 15% e 80% de carbonato de sódio em peso da composição sólida de limpeza;

15 (f) metassilicato, em que o metassilicato constitui entre 1% e 5% de metassilicato em peso da composição sólida de limpeza; e (g) tensoativo, em que o tensoativo constitui entre 1% e 10% de tensoativo em peso da composição sólida de limpeza;

em que a composição é substancialmente livre de ácido nitrilotriacético.

20 2. Composição sólida de limpeza, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato constituir entre 1% e 7% em peso da composição sólida de limpeza.

3. Composição sólida de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do antiespumante constituir entre 1% e 3% em peso da com25 posição sólida de limpeza.

4. Composição sólida de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do carboxilato constituir entre 15% e 25% em peso da composição sólida de limpeza.

5. Composição sólida de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, 30 CARACTERIZADA pelo fato do carbonato de sódio constituir entre 20% e 70% em peso da composição sólida de limpeza.

Petição 870170064066, de 30/08/2017, pág. 9/12
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6. Composição sólida de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do metassilicato constituir entre 2% e 4% em peso da composição sólida de limpeza.

7. Composição sólida de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, 5 CARACTERIZADA pelo fato do tensoativo constituir entre 2% e 4% em peso da composição sólida de limpeza.

8. Matriz de solidificação CARACTERIZADA por compreender a composição de limpeza sólida, conforme definida na reivindicação 1, compreendendo:

(a) metacrilato, em uma quantidade entre 1% e 10% de metacrilato em peso da 10 composição de limpeza sólida;

(b) carbonato de sódio; e (c) água;

(d) em que o metacrilato, o carbonato de sódio e a água interagem para formar um hidrato sólido e

15 em que a composição é substancialmente livre de ácido nitrilotriacético e fósforo.

9. Matriz de solidificação, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato ser selecionado do grupo consistindo em: polimetacrilato de sódio, polimetacrilato de lítio, polimetacrilato de potássio, polimetacrilato de amônio, e poli metacrilatos de alcanolamina.

20 10. Matriz de solidificação, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato constituir entre 1% e 10% em peso da matriz de solidificação.

11. Matriz de solidificação, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato constituir entre 1% e 7% em peso da matriz de solidificação.

12. Matriz de solidificação, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA 25 pelo fato do carbonato de sódio constituir entre 15% e 80% em peso da matriz de solidificação.

13. Matriz de solidificação, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADA pelo fato do carbonato de sódio constituir entre 20% e 70% em peso da matriz de solidificação.

30 14. Sistema de solidificação, conforme definido na reivindicação 8,

CARACTERIZADO por compreender ainda pelo menos um ingrediente funcional selecionaPetição 870170064066, de 30/08/2017, pág. 10/12
3/4 do do grupo consistindo em: agentes de quelação, agentes sequestrantes, detergentes inorgânicos, detergentes orgânicos, fontes alcalinas, tensoativos, agentes de limpeza, auxiliares de enxágüe, agentes de branqueamento, sanitizadores, agentes anti-microbianos, ativadores, construtores de detergentes, cargas, agentes antiespumantes, agentes anti5 redeposição, branqueadores ópticos, corantes, odorantes, agentes de endurecimento secundários e modificadores de solubilidade.

15. Composição de limpeza CARACTERIZADA por compreender:

(a) uma matriz de solidificação compreendendo a composição de limpeza sólida, conforme definida na reivindicação 1, em que a matriz de solidificação compreende metacri10 lato em uma quantidade entre 1% 10% de metacrilato em peso da composição de limpeza sólida, carbonato de sódio, e água; e (b) pelo menos um ingrediente funcional selecionado do grupo consistindo em: agentes de quelação, agentes sequestrantes, detergentes inorgânicos, detergentes orgânicos, fontes alcalinas, tensoativos, agentes de limpeza, auxiliares de enxague, agentes de

15 branqueamento, sanitizadores, agentes anti-microbianos, ativadores, construtores de detergentes, cargas, agentes antiespumantes, agentes anti-redeposição, branqueadores ópticos, corantes, odorantes, agentes de endurecimento secundários, e modificadores de solubilidade;

em que a composição é substancialmente livre de ácido nitrilotriacético.

20 16. Composição de limpeza, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato compreender um polimetacrilato.

17. Composição de limpeza, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato do polimetacrilato ser selecionado do grupo consistindo em: polimetacrilato de sódio, polimetacrilato de lítio, polimetacrilato de potássio, polimetacrilato de amônio e polime25 tacrilatos de alcanolamina.

18. Composição de limpeza, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato constituir entre 1% e 10% em peso da matriz de solidificação.

19. Composição de limpeza, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADA pelo fato do metacrilato constituir entre 1% e 7% em peso da matriz de solidificação.

30 20. Composição de limpeza, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato do carbonato de sódio constituir entre 15% e 80% em peso da matriz de solidificaPetição 870170064066, de 30/08/2017, pág. 11/12
4/4 ção.

21. Composição de limpeza, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADA pelo fato do carbonato de sódio constituir entre 20% e 70% em peso da matriz de solidificação.

22. Método de solidificação de uma composição CARACTERIZADO por compreender:

(a) misturar uma matriz de solidificação compreendendo a composição de limpeza sólida, conforme deifinida na reivindicação 1, compreendendo metacrilato em uma quantidade entre 1% 10% de metacrilato em peso da composição de limpeza sólida, carbonato de sódio, e água, em que a composição é substancialmente livre de ácido nitrilotriacético; e (b) adicionar a matriz de solidificação à composição para formar um material solidificado.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO por compreender ainda formar o material em um bloco.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO por compreender ainda moldar o material em um recipiente de embalagem.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato do bloco se solidificar entre 1 minuto e 3 horas.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato do material no recipiente de embalagem se solidificar entre 20 minutos e 2 horas.

27. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato do metacrilato constituir entre 1% e 10% em peso da matriz de solidificação.

28. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato do carbonato de sódio constituir entre 15% e 80% em peso da matriz de solidificação.

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