PT81196B

PT81196B - Processo para a preparacao de um detergente liquido com base num agente tensio-activo nao ionico com elevada formacao de espuma

Info

Publication number: PT81196B
Application number: PT81196A
Authority: PT
Inventors: Kuo-Yann Lai
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1987-09-30
Also published as: AT394572B; AU578736B2; PH21163A; BE903335A; DE3533977C2; SE465677B; PT81196A; NL8502670A; LU86104A1; NO853828L; DK161715B; ES547378A0; IT1182880B; DK440185A; FR2571059A1; FR2571059B1; SE8504441L; ZA857168B; GB2165855A; SE8504441D0

Description

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO

[

A omissão de um ou mais ingredientes afecta de modo prejudicial a formação de espuma, tal como mostrado nos Quadros 1 e 2 utilizando-se o bem conhecido teste de espuma de ”Ross - Miles” descrito em “Oil and Soap" 18, págs. 99 - 102 (1941), As soluções

de teste a 0,1% das composições detergentes efectuaram-se numa coluna de espuma de "Ross - Miles” e registou-se a altura de espuma.

- 12 -

QUADRO 1

Produção de espuma (temperatura ambiente a aprox. 20^gC)

Altura da espuma (mm)

Composição	'Água da torneira (lOOppm)	300ppm
detergente	Oppm
N91-8¹ (30% AI)	60	68	60
16/6 N91-8/LSA²	112	110	105
16/6/4 N91-8/LSA/ Betaina³	140	143	120
16/6/4/3 N91-8/LSA/Betaín^/LMMEA⁴	143	152	142
5 DLANR Comercial de l^sclasse	122	146	103
Etoxilato de Neodol (Shell Co.)	contendo	8 grupos de óxido	de etile-

uo por mol de álcool C^-C^^ ^ali£ático.

Sulfato lauril de amónio (65% de alquil C_12> 28% alquil C₁₄ e 7% de alquil em peso).

- 13 -

^J Cocoamidopropil-dimetil-betaína

4

L auril-miristil-mo no etano1arnida

t

!' 5 *

Contendo 30%, em peso, de agentes tensio-activos aniónicos e 4%, em

h

ji peso, de alcanolamida de ácido gordo.

i

f

I

! QUADRO 2

Produção de espuma (50^sC)

Altura de espuma (mm)

Composição	Âgua de torneira ( lOOppm)	300ppm
detergente	QPPm
N91-8 (30% AI)	75	95	70
16/6 N91-8/LSA	126	132	125
16/6/4 N91-8/LSA/Betaína	134	145	141
16/6/4/3 N91-8/LSâ/Β et aí né/LMMEA	163	170	148
DLANr5 Comercial de I^aclasse	149	174	135

- 14 -

Estes resultados mostram claramente que a

I

í omissão de um ou mais dos ingredientes da composição detergente de ba^! se não-iónica do presente invento reduz bastante a formação de espuma

ι

i , .

; e faz com que nao seja atinjida uma quantidade satisfatória de espuma.

’ Também se verifica que as presentes composições revelam uma melhor forI mação de espuma do que um detergente líquido de acção não reforçada

presentemente existente no mercado,que contem cerca de 30%, em peso, í de uma mistura de detergentes alquil benzeno sulfonato aniónico e sulfato de éter polietenoxi de alquilo aniónico e cerca de 4%, em peso, de uma alcanolamida de ácido gordo.

0 agente tensio-activo não-iónico, que constií tui o principal ingrediente do presente detergente líquido, está presente em quantidades de cerca de 8% - 30%, de preferência 13% - 25%, mais preferivelmente 16% - 22%, em peso, da composição e proporciona um excelente rendimento na eliminação de sujidades oleosas, bem como

uma excelente suavidade para a pele humana.

Os agentes tensio-activos não-iónicos solúveis na água utilizados neste invento são bem conhecidos comercialmente e compreendem os de álcool alifático primário, etoxilatos, etoxilatos de álcool alifático secundário, etoxilatos de alquilfenol e condensados de óxido de etileno-óxido de propileno em alcanóes primários, tais como Plurafacs (Vyandotte) e condensados de óxido de etileno com esteres de ácido gordo de sorbitano, tais como os Tweens (iCl). Os detergentes orgânicos sintéticos não-iónicos sao geralmente os produtos de condensação de um composto orgânico alifático ou alquilo aromático hidro- 15

fóbico e grupos de óxido de etileno hidrofilicos. De facto, qualquer composto hidrofóbico contendo um grupo carboxi, hidroxi, amido ou amii no com um hidrogénio livre ligado ao nitrogénio pode ser condensado com ) óxido de etileno ou com o seu produto de poli-hidratação, polietileno| -glicol, para formar um detergente não-iónico solúvel na água. Para í além disso, o comprimento da cadeia polietenoxi pode ser regulada de

modo a ser alcançado o equilíbrio desejado entre os elementos .hidrofóbicos e hidrofilicos. A classe dos detergentes não-iónicos inclui os produtos de condensação de um álcool superior (por exemplo, um alcanol

contendo cerca de 8 a 18 átomos de carbono numa configuração de cadeia ramificada ou linear) condensado com cerca de 5 a 30 mol de óxido de etileno, por exemplo, álcool laurilico-miristico condensado com cerca de 16 mol de óxido de etileno (0E), tridecanol condensado com cerca de 6 mol de 0E, álcool miristico condensado com cerca de 10 mol de OE por mol de álcool miristico, o produto de condensação de OE com uma fracção do núcleo de álcool gordo de coco contendo uma mistura de al! coois gordos com cadeias alquilo variando de 10 a cerca de 14 átomos

1

I de carbono, em comprimento, e em que o condensado contem ou cerca de

| 6 mol de OE por mol de álcool total ou cerca de 9 mol de OE por mol de

álcool e etoxilados de álcool de sebo contendo 6 OE para 11 0Ξ por mol

de álcool.

Os etoxilatos Neodol (Shell Co.) são um grupo preferido dos agentes tensio-activos não-iónicos anteriores, que são

I

[ etoxilatos de álcool primário, alifático superior tendo cerca de 5 a

20 grupos etilenoxi por mol de álcool primário alifático contendo cerca

de 9 - 15 átomos de carbono, tal como alcanol C -G condensado com 8 ? IX

mol de óxido de etileno (líeodol 91-8), alcanol C^₂ condensado com 6,5 mol de óxido de etileno (Ueodol 23-6,5), alcanol C^₂ condensado com 12 mol de óxido de etileno (líeodol 25-12), alcanol ^con~

densado com 13 mol de óxido de etileno (Ueodol 45-13), e análogos.

Tais etoxàmeros têm um valor de EHL (Equilíbrio hidrofóbico-lipofilico) de cerca de 8 - 15 e proporcionam uma boa emulsificação θ/w enquanto que os etoxàmeros com valores de EHL inferiores a 8 contêm menos de 5 grupos etilenoxi e tem tendência para ser fracos emulsificadores e fracos detergentes.

Outros condensados satisfatórios de óxido de etileno de álcool solúveis na água são produtos de condensação de um álcool alifático secundário contendo 8 a 18 átomos de carbono numa configuração de cadeia ramificada ou linear condensado com 5 a 30 mol de óxido de etileno. São exemplos de detergentes não-iónicos do tipo anterior comercialmente disponíveis o alcanol C-q-C secundário condensado quer com 9 0E (Tergitol 15-S-9) quer com 12 0E (Tergitol 15-S-12), comercializados pela Union Carbide.

Outros detergentes não-iónicos adequados incluem os condensados de óxido de polietileno de um mol de alquil fenol contendo de cerca de 8 a 18 átomos de carbono num grupo alquilo de cadeia linear ou ramificada com cerca de 5 a 30 mol de óxido de etileno. Exemplos específicos de etoxilatos de alquil-fenol incluem nonilo condensado com cerca de 9,5 mol de 0E por mol de nonil-fenol, dodecil fenol condensado com cerca de 12 mol de 0Ξ por mol de fenol, dinoil-fenol condensado com cerca de 15 mol de 0E por mol de fenol e di-iso»

-octilfenol condensado com cerca de 15 mol de OE por mol de fenol.

Os agentes tensio-activos não-iónicos deste tipo, comercialmente dis! poníveis, incluem Igepal C0-630 (etoxilato de nonil-fenil) comerciaí

í lizados pela GAP Corporation.

' Igualmente entre os detergentes não-iónicos

I satisfatórios encontram,-se os produtos de condensação solúveis na água

I de um alcanol C_o-C _A com uma mistura hetérica de óxido de etileno e

i

óxido de propileno, em que a relação de peso de óxido de etileno para i óxido de propileno é de 2,5:1 a 4:1, de preferência 2,8:1 - 3,3:1,

sendo o total de óxido de etileno e óxido de propileno (incluindo o grupo etanol ou propanol terminal) de 50 - 85%, de preferência 70 - 80% em peso. Tais detergentes são vendidos pela BASF - Wyandotte e ou

I

detergente especialmente preferido é um condensado de alcanol Ο^θ-C^g com óxido de etileno e óxido de propileno, sendo a relação de peso de óxido de etileno para óxido de propileno de 3:1 e sendo o teor total de alcoxi de cerca de 75%, em peso.

Os condensados de 2 a 30 mol de óxido de etileno com esteres ácidos de sorbitano mono- e tri-C^g-C θ alcanóicos, tendo um EHL de 8 a 15, podem também ser utilizados como ingrediente detergente não-iónico no shampoo descrito. Estes agentes tensio-activos são bem conhecidos e são vendidos pelas Imperial Chemical Industries com a marca registada de Tween. Os agentes tensio-activos adequados incluem monolaurato de sorbitano de polioxietileno (4), monoestearato de sorbitano de polioxietileno (4), trioleato de sorbitano de polioxietileno (20) e triestearato de sorbitano de polioxietileno (20).

- 18 -

Outros detergentes não-iónicos solúveis na água adequados, mas que são menos preferidos, são comercializados com a marca registada "Pluronics”. Os compostos são formados por condensação do óxido de etileno com uma base hidrofóbica formada pela condensação de óxido de propileno com propileno glicol. 0 peso molecular da porção hidrofóbica da molécula ê da ordem de 950 a 4000 e de preferência, de 1200 a 2500. A adição de radicais de polioxietileno à porção hidrofóbica tende a fazer aumentar a solubilidade da molécula, no conjunto, de modo a tornar o agente tensio-activo solúvel na água. 0 peso molecular nos polímeros em cadeia varia de 1000 a 15000 e o teor de óxido de etileno pode consistir em 20% a 80% em peso. De preferência, estes agentes tensio-activos terão a forma liquida e os agentes tensio-activos satisfatórios encontram-se disponíveis nas classes L62 e L64.

0 agente tensio-activo aniónico, que é um ingrediente essencial da presente composição detergente liquida, constitui cerca de 1% a 10%, de preferência 2% - 8%, mais preferivelmente 3% - 6% do seu peso e apresenta boas propriedades de formação de espuma. Contudo, são utilizados de preferência quantidades reduzidas de modo a aumentar as propriedades desejadas de suavidade para a pele nas composições do invento e, deste modo, a relação de peso do detergente não-iónico para o aniónico deve ser superior a cerca de 3:1. Para além disto, o grupo específico de agentes tensio-activos aniónicos utilizados exclui os agentes tensio-activos de alquil 0θ -0^θ polietenoxi éter sulfato de modo a evitar a toxicidade do dioxano associado com o processo

de sulfatação de álcoois etoxilados. Assim, os referidos eter-sulfatos

I

19 -

de álcool etoxilado são expressamente excluídos do grupo específico dos agentes tensio-activos aniónicos utilizados.

Os agentes tensio-activos aniónicos que podem

ser utilizados no detergente líquido de base não-iónica deste invento

são solúveis na água e compreendem os sais de sódio, potássio, amónio

e etanolamónio de alquil Cg sulfatos, tais como lauril sulfato,

miristil sulfato e análogos; alquil Οθ -C^ linear benzeno sulfonatos;

parafino C_1Q -C₂₀ sulfonatos; alfa olefino sulfonatos contendo cerca de

10 - 24 átomos de carbono; alquil 0θ -C^g sulfoacetatos, esteres alquil

0θ “^cjg sulfossucinato; acil Cg isetionatos; e acil Cg taurato.s. Os agentes tensio-activos aniónicos preferidos são os alquil

^C'l2”^C16 ^sulfatOs» ^os alquil Cjq-Çjj benzeno sulfonatos, os parafino

C..-C. _ sulfonatos e os alfa olefino C..-C, _o sulfonatos solúveis na XO 1/ 12 lo

água.

0 agente tensio-activo zwiteriónico solúvel na água, que é igualmente um ingrediente fundamentei na presente composição detergente líquida, constitui cerca de 0,5 - 8%, dé preferência 2% - 6%, mais preferivelmente 3# - 5%, em peso, e fornece boas propriedades de formação de espuma e suavidade para o presente detergente liquido de base não-iónica. 0 agente tensio-activo zwiteriónico é uma betaína solúvel na água tendo a fórmula gerais

3l- 20 -

em que R^ é um grupo alquilo com 10 a cerca de 20 átomos de carbono, de preferência 12 a 16 átomos de carbono, ou o radical amidoj

O H

R - c - H - (c H/)^

em que R é um grupo alquilo com cerca de 9 a 19 átomos de carbono e a é o número inteiro 1 a 4; R_g e R^ são cada um grupos alquilo com 1 a 3 carbonos e, de preferência 1 carbono; R^ é um grupo alquileno ou hidroxialquileno tendo de 1 a 4 átomos de carbono e, facultativamente,

1 grupo hidroxilo. As alquildimetil betaínas tipicas incluem decil-dimetil-betaína ou 2-(lí-decil-N, U-dimetil-amónio) acetato, coco-dimetil-betaína ou 2-(N-coco-N, N-dimetil amónio) acetato, miristil-dimetil-betaína,palmitil-dimetil betaína, lauril-diemetil betaína, cetil-dimetil hetaína, estearil-dimetil-betaína, etc. As amidobetainas incluem, de modo semelhante, cocoamidoetil-betaína, cocoamidopropil-betaína e análogos. Uma betaína preferida é, a coco (Οθ-Ο^θ) amidopropil-dimetil betaína.

0 quarto ingrediente essencial do presente detergente líquido de base não-iónica é uma alcanolamida C,>-Cg ácido gordo, que funciona como um estabilizador de espuma em quantidades de cerca de 0,5 - 8%, de preferência 2% - 6%, mais preferivelmente 3% -5%, em peso da composição. Os compostos úteis deste grupo compreendem

- 21 -

as mono-e di-etanolamidas e isopropanolamidas de ácidos gordos superiores tendo cerca de 10 - 18 átomos de carbono, Nos exemplos específicos de alcanolamidas adequadas incluem-se a cocomonoetanolamida, a cocodietanolamida, a dietanolamida láurico-miristica, a monoetanolamida láurica, a monoisopropanolamida láurica e a monoetanolamida láurico-miristica, sendo a última particularmente preferida.

Os quatro ingredientes anteriormente referidos deste detergente liquido de acção não reforçada são todos solúveis em água ou dispersíveis na água e assim permanecem durante a armazenagem.

Esta particular combinação de agente tensio-activo aniónico e agente tensio-activo de betaina, juntamente com o estabilizador de espuma de alcanolamida de ácido gordo, fornece um sistema detergente que tem uma acção conjunta com o agente tensio-activo não-iónico de modo a produzir uma composição detergente líquida com as desejadas propriedades de formação de espuma, estabilidade de espuma e

propriedades detersivas bem como de suavidade para a pele humana. Surpreendentemente, o detergente líquido homogênio resultante apresenta uma capacidade de formação de espuma, tanto no que respeita ao volume inicial de espuma e estabilidade de espuma na presença de sujidades, como no respeita à eficácia de limpeza, igual ou melhor do que um detergente líquido de acção não reforçada de base aniónica (DLANR), tal como ê mostrado no quadro 3 seguinte, baseado no teste de lavagem à mão de pratos. Neste teste, os pratos de mesa de cerâmica, com um diâmetro de nove e meia polegadas, sujos com cerca de 15 gramas de molho de ”spaghetti" Ragu^ ' ou cerca de 4 gramas de Crisco' ' são lavados

22 -

com intervalos de trinta segundos numa tina de pratos contendo ou seis

gramas (0,1$) ou 12 gramas (0,2%) de composição líquida dissolvida em

seis litros de água de uma dureza seleccionada, a uma temperatura de

I cerca de 46^SC (utiliza-se seis gramas de detergente quando os pratos

Z

estão sujos de molho de "spaghetti" Eagu' ' e utiliza-se doze gramas quando os pratos estão sujos de Crisco no inicio do teste). Forma-se uma camada de espuma, permitindo que os seis litros de água caiam de

) um funil de separação montado dezasseis polegadas acima do fundo da tina

de pratos para dentro de um prato Petri, que contêm a composição líquida a ser testada e que está colocado no centro da tina. 0 prato Petri ê cuidadosamente retirado e mede-se a altura da espuma antes de se iniciar o teste. Coloca-se um prato sujo na solução,de trinta em trinta segundos, o qual ê lavado pelo operador durante 10 a 15 segundos enquanto o segura metade dentro e metade fora da solução. Δ lavagem prossegue atê que metade da superfície da tina de pratos esteja coberta de espuma. Normal mente faz-se um controle na mesma altura que o do produto de teste, de modo a eliminar quaisquer diferenças devidas a operadores diferentes. Os resultados são reproduzíveis e considera-se significativa uma diferença registada nos dois pratos.

Quadro 3

Avaliação de Actuação de vários Agentes Tensio-Activos Não-lónicos
	Lavagem manual de pratos
Sistema de Base não iónica	(n²	de pratos lavados)
19/6/4/5 3Ç/LSA/Betaxn^/LMMEA	Crisco	Molho de Ragu
X= Neodol 91-8	20	41
X= Neodol 91-6	20	38
X= Neodol 23-6.5	17	32
X= Neodol 25-12	17	34
X= Neodol 45-11	15	32
X= Tergitol 15-S-9	16	33
X= Tergitol 15-S-12	16	32
X= Igepal C0-630⁶	18	37
X= Plurafac B-26?	17	31
X= Ultrawet N⁸	19	38
Sistema de Base aniónica
17/13/4 dlbss⁹/asa(3)¹⁰/lmmea	15	34
16/6/4/3 ASA( 6,5 )/LS A/Betain^/LMMEA	17	33

24 Fil

Neodol (Shell): etoxilatos de álcool primário

Tergitol (Union Carbide): etoxilatos de álcool secundário

6 - Mbnilfenol (9,5) etoxilado

7 - Condensado de óxido de etileno e óxido de propileno em alcanol

C₁₀“C₁₆ (OE/OPr = 3:1 e óxido de alquileno total= 75%)

8 - Etoxilato de alcanol modificado

9 - Dodecil linear benzeno sulfonato de sódio

10 - Alquil C -C^ (CgH^O)^ sulfato de amónio

Os resultados da avaliação de actuação da lavagem manual de pratos, resumidos no Quadro 3, mostram claramente que as formulações com base em agentes tensio-activos aniónicos actuam de forma equivalente ou melhor que os sistemas de base aniónica.

Verificou-se que também pode ser alcançada uma actuação satisfatória com o presente detergente líquido de base não-iónica a niveis reduzidos de agente tensio-activo aniónico de modo a obter-se uma melhor suavidade; e a niveis inferiores de etanolamidas, de modo a evitar a turvação da composição, tal como mostrado no Quadro

4.

Quadro 4

Exemplos

Rendimento de Lavagem manual de pratos

(n^s de pratos lavados)

Crisco Molho de Sagu

1. 19/6/4/5

Neodol 91-8/LSA/Betaina/LMMSA

20

41

2. 19/4/4/5

Neodol 91-8/LSVBetaina/LMMEA

17

37

3. 19/ξ/4/5

Neodol 91-8/LSA/Betain^/LMMEA

17

32

4. 19/6/4/4

Neodol 91-8/lSA/Betain^/LMMEA

17

36

5. 19/6/4/3

Neodol 91-8/LS^/Betain^/LMMEA

16

32

6. 34

Neodol 91-8

Quantidades tão baixas como 2% de agente tensio-activo aniónico (Exemplo 3), apresentam um só rendimento e quantidades de 3% de etanolamida (Exemplo 5) apresentam bom rendimento, especialmente quando comparadas com uma composição contendo 34%, em peso, de detergente não-iónico de Neodol 91-8.

- 26 -

Λ

ΉΛ. -·-r"

A formulação com base em agente tensio-activo não-iónico oferece as seguintes vantagens, para além de uma igual ou superior actuação:

Elimina o potencial problema da toxicidade do dioxano associado à fabricação de alcanol-etoxámero-sulfatos

Permite mais possibilidades para um maior aumento de suavidade

Permite uma maior redução de custos

0 rendimento na remoção de sujidades, como uma forma de avaliação de eficiência de limpeza para lavagem de pratos ou aplicação geral, ê superior à dos produtos conhecidos presentemente no mercado, tal como mostrado no Quadro 5, utilizando-se um teste de impregnação estático. Deixa-se impregnar durante 30 segundos um prato, contendo, há um minuto e meio, sujidade (0,5 g de sujidades de Crisco ) numa solução aquosa quente (50^aC) de teste com uma dureza de 150 ppm e uma alcalinidade de 100 ppm e com 0,1% de detergente, que é imediatamente transferida para um banho de água gelada para parar o processo de remoção de sujidade. A sujidade não eliminada solidifica no prato que ê seco ao ar e calcula-se a % de ES (Remoção de Sujidade) do seguinte modo:

Quantidade de Sujidade eliminada % RS = ____ X 100%

Quantidade Original de Sujidade

- 27 -

Quadro 5

Teste estático de impregnação

Detergente % de Remoção de Sujidade

1. DLANR Comercial l^sclasse A^a	33
2. DLANR Comercial l^aclasse B^b	54
3. Neodol 91-8 (30% Al)	2,
4. Neodol 23-6.5 (30% Al)	19
5- 16/6/4/3
N 91-8/LSA/BE^C/LMMEA	73
6. 16/6/4/3
N 91~8/LSA/BE^C/LMDEA	56
7. 16/10/3
N 91-8/ASA (3)/LMMEA	50

a) Contem 17% de dodecil-benzeno sulfonato de sódio, 13% de alquil C^^—C trietenoxi eter sulfato de amónio e 4% de alcanolamida de áciX ✓

do gordo.

b) Contem aproximadamente 15% de polietenoxi -C^^ (¹²) ^^{te3?-saljeato}» 8% de etenoxi ^σ^2""θΐ4 ét er-sul fato, 3% de lauril sulfato de amónio, 5% de óxido de lauril-dimetil-amina, 1% de alquil-gliceril- éter-sulfonato e 1% de não-iónico.

- 28 c) BE - alquil Οθamidopropil-dimetil betaína.

Também se verifica que o Exemplo comparativo ) 7, que contemos alquil eter sulfatos etoxilados apresenta resultados

de remoção de sujidade mais pobres que os dos Exemplos 5 e 6, que são

i

representativos do presente invento.

0 presente invento é também adequado para aplicação em lavagem de roupa quando ê desejável uma elevada formação de espuma, tal como no caso da lavagem à mão.

0 rendimento da detergência de sujidade oleosa, como uma avaliação da eficácia de limpeza comparativa para aplicação em lavagem de roupa, ê apresentada no Quadro 6. Uma quantidade de amostras de tecido de dacron/algodão sendo o conteúdo em tecidos de 65/35, são sujas com 3 gotas dos seguintes tipos de sujidades, em amostras separadas e etiquetadas em conformidade :

1. O/t/E - ácido oleico/Triolene/Eicogene

2. OSM - óleo sujo de motor

3. Sebum - Sebo de Spanglers

4. Nujol - Óleo mineral

As amostras são lavadas numa tina tergotómetro, contendo 0,96 g de detergente por litro de água da torneira, à temperatura ambiente, durante dez minutos. As amostras são retiradas da tina e enxaguadas com água fria, secas num secador, e faz-se a leitura da reflectância, Ed, de cada amostra, utilizando-se um computador Macbeth ou Sadio Shack.

- 29 -

0 valor Rd mais elevado indica uma melhor detergência e normalmente uma diferença de cerca de 2 unidades rd é significativa porque pode ser observada a olho nú.

Quadro 6

Detergência de sujidades de óleo

Rd

tergente	Sebum	OSM	o/t/e	Nujol
Líquido tipico para lavagem de roupa classe A 32/ 7 ΙΪ25-7¹ VdLBSS^{1 2}	76,1	41,1	61,6	69,2
Líquido tipico para lavagem de roupa classe B 18/16/1 ASA (2)/DLBSS/CDEA¹³	73,7	43,5	62,0	67,6
16/6/4/3
N23-6,5/LS VBE/LMMEA	73,3	40,03	65,7	70,0
16/6/4/3
N91-8/LS4/BE/lMMEA	74,4	41,4	65,4	70,0
16/10/3
N91-8/DLBSS/LMMEA	72,5	42,3	62,0	67,9
16/10/3
N91-8/TLBSS/LMMEA	72,2	43,7	62,0	68,4
16/6/4/3 N91-8/LS4/be/lMDEA	72,7	39,3	64,7	68,3

30

71,8

38,8

61,1

68,2

8. 16/10/3

N91-8/ASA (3)/LMMEA

11. Etoxilato de Neodol contendo 7 grupos de óxido de etileno por mol

de álcool alifático

12. Dodecii-linear-benzeno-sulfato de sódio

13. Cocodietanolamida

Este quadro mostra claramente a óptima detergência dos Exemplos 3, 4 e 7 que tipificam 0 presente invento relativamente às sujidades de O/t/e e Nujol, bem como a detergência comparável relativamente às sujidades de Sebum e OSM, apesar de uma concentração detergente activa total menor do que a dos detergentes comercialmente disponíveis (isto é, 29% nos Exemplos 3, 4 e 7 vs. 39% e 33% nos Exemplos 1 e 2). Também se verifica que a omissão da betaina nas presentes e novas composições (Exemplos 5 e 6) apresenta resultados de detergência mais pobres em referência às sujidades de Sebum, o/t/E e Nujol. 0 emprego dos éter-sulfatos etoxilados, que se encontram excluídos do grupo dos agentes tensio-activos aniónicos utilizados no presente invento ocasiona composições detergentes mais pobres que as presentes composições.

Os quatro ingredientes essenciais anteriormente descritos são solubilizados num meio aquoso que consiste em água e, facultativamente, em ingredientes solubilizantes tais como os mono-e di-hidroxi-alcanóis C-C~, por ex. etanol, isopropanol e propileno

d. -7

- 31 -

glicol, ou sais solúveis em água de hidrótropos de benzeno-sulfonatos substituídos com alquilo por ex. Xileno-sulfonato de sódio,

cumeno-sulfonato de sódio e tolueno-sulfato de potássio, ou misturas dos referidos alcanóis C^-C^ ^{e dOs} referidos benzeno sulfonatos substituídos por C^-Cg. Os sais hidrotropicos solúveis em água adequados incluem os sais de sódio, potássio, amónio e mono-, di-e tri-etanolamónio. Embora o meio aquoso seja principalmente água, incluem-se de preferência os referidos agentes solubilizantes com o fim de controlar a viscosidade da composição líquida e também as propriedades de eliminar a turvação a baixa temperatura. Normalmente é desejável manter a limpidez a uma temperatura na gama dos 5²C a 10²0. Por este motivo, a proporção de solubilizador será geralmente de cerca de 1% - 15%, de preferência 2% - 12%, mais preferivelmente 3% - 8%, em peso, da composição detergente, sendo a proporção de etanol quando presente, 5% em peso ou menos, de modo a fornecer uma composição com um ponto de inflamação acima de 46^SC aproximadamente. De preferência, o ingrediente solubilizante será uma mistura de etanol e ou xileno-sulfonato de sódio ou cumeno-sulfonato de sódio ou uma mistura dos referidos sulfonatos.

Os anteriores ingredientes solubilizantes também simplificam o fabrico das composições do invento porque tendem a inibir a formação de gel.

0 formato de sódio, potássio ou trietanolamónio solúvel em água é um outro ingrediente facultativo preferido nas composições do invento. Os sais de formato tendem a inibir a formação irreversível de gel na composição líquida final quando a temperatura é

- 32 -

reduzida a cerca de 5^SC a 8^SC. Geralmente a concentração do formato será de 0,5% - 6%, de preferência 1% - 5%, em peso, da composição detergente líquida não-iónica.

Para além dos constituintes essenciais e facultativos anteriormente mencionados do detergente líquido de acção não-reforçada, podem também ser utilizados adjuvantes normais e convencionais, desde que não afectem prejudicialmente as propriedades do detergente. Deste modo, podem utilizar-se vários agentes corantes e perfumes; absorventes de luz ultravioleta, tais como os "Uvinuls" que são produtos da GAP Corporation ; agentes sequestrantes tais como tetra-acetato s de etilenodiamina; hepta-hidrato de sulfato de magnésio; preservantes tais como peróxido de hidrogénio ou formaldeído; agentes perlantes e opacificadores; modificadores de pH; etc. A proporção de tais materiais adjuvantes, no total, não excederá normalmente 15% em peso, da composição detergente, e as percentagens da maior parte de tais componentes individuais representarão 5% em peso, no máximo, e preferivelmente menos do que cerca de 2% em peso.

Os presentes detergentes líquidos de acção não reforçada de base não-iónica tais como os líquidos para lavagem de pratos são facilmente fabricados por processos simples de mistura de componentes facilmente disponíveis que, quando armazenados, não afectam prejudicialmente toda a composição. No entanto, é preferível que o agente tensio-activo não-iónico seja misturado com os ingredientes solubilizantes, por exemplo, xileno-sulfonato de sódio e etanol, se estiverem presentes, antes da adição da água, a fim de se evitar uma possível

33 formação de gel.

0 sistema de agente tensio-activo de base não-iónica ê preparado sucessivamente por adição, sob agitação, do agente tensio-activo aniénico, da betaina e da etanolamida ao agente tensio-activo não-iónico que previamente foi misturado com um agente solubilizante, tal corno álcool etílico e/ou xileno-sulfonato de sódio, com vista a auxiliar a solubilização dos referidos agentes tensio-activos e, seguidamente, por adição, sob agitação, da quantidade de água da fórmula, de modo a formar uma solução aquosa do sistema de agente tensio-activo de base não-iónica. 0 elevado nivel da alcanolamida de ácido

gordo pode ocasionar a turvação das composições a uma temperatura abaixo da ambiente, que pode ser rectifiçada por elevação do nivel do xileno sulfato de sódio e/ou o teor de álcool etílico. A utilização de um aquecimento moderado (atê lOO^c) auxilia a solubilização dos agentes tensio-activos. As viscosidades são ajustáveis pela alteração da percentagem total de ingredientes activos normalmente não se adiciona qualquer agente espessante, no entanto podem adicionar-se espessantes se são desejados líquidos com viscosidade mais elevada. Em todos estes casos, o produto fabricado será decantável de uma garrafa de boca relativamente estreita (l,5 cm. de diâmetro) ou abertura, e a viscosidade da formulação detergente não será tão baixa como se fosse água.A viscosidade do detergente será desejavelmente pelo menos de 100 centipoises (cps) à temperatura ambiente, mas pode subir atê cerca de 1000 centipoises, como medida com um viscosímetro de Brookfield utilizando-se um fuso de número 1 rodando a 12 rpm. A sua viscosidade pode ser

existentes no

próxima das dos detergentes comercialmente aceitáveis, mercado neste momento. A viscosidade do detergente e o próprio detergente permanecem estáveis durante o armazenamento durante longos períodos de tempo sem alterações de cor ou sedimentação de quaisquer materiais insolúveis. 0 pH desta formação é substancialmente neutro, por exemplo, cerca de 6 a 8 e, de preferência, cerca de 7,5.

Estes produtos apresentam inesperadas propriedades desejáveis. Por exemplo, a qualidade de espuma e a propriedade detersiva são iguais ou melhores que as dos detergentes líquidos de acção não reforçada de tipo Standard, porquanto utiliza um agente tensio-activo não-iónico como principal agente tensio-activo e quantidades minimas de agente tensio-activo aniónico, obtendo-se desse modo um detergente líquido suave, não irritante.

A propriedade suavizante dos presentes detergentes de base não-iónica ê claramente mostrada nos Quadros 7 e 8, utilizando-se o teste in vivo de irritação de pele em porquinhos-da-india.

No teste dos porquinhos-da-india, o abdomera é rapado um dia antes do inicio do teste, uma concentração apropriada do produto em água, seieccionada na gama de cerca de 0,5% - 20%, é escolhida para teste e 1 cm da solução de teste é aplicada em duas areas distintas cerca de uma polegada quadrada, do abdomem rapado do animal para teste. Cobre-se a referida área com um emplastro, que se retira após quatro horas. Repete-se o procedimento anterior nos segundo e terceiro dias, utilizando-se sítios diferentes do abdomem do animal. No sexto dia procede-se à remoção de pelos que tenham crescido, com um

35

produto comercial de remoção de pelos e o animal do teste ê completamente enxaguado com água e seco. Quatro horas mais tarde cada um dos locais submetidos a teste é classificado, numa escala de o - 4, por

} um observador especializado para determinação da irritação, isto ê,

vermelhidão, existência de escamas ou gretas e chagas visíveis. Uma classificação 0 corresponde à inexistência de irritação e uma classificação 4 indica chagas visíveis e formação de gretas. 0 valor final correspondente ao grau de irritação representa a média de seis classificações. Considera-se significativa uma diferença de 0,5 na classificação. As soluções aquosas dos detergentes utilizados neste teste contêm 5% de álcool etílico e 7% de xileno-sulfonato de sódio (XSS) na fórmula de base não-iónica e 3% de XSS na fórmula de base aniónica.

Quadro 7

Irritação da pele em Porquinho s-da-india

i

Média de marcas

Amostra _de irritação

2¾ 3¾

1. 19/6/4/4.5

Neodol 91-8/LSA/Betaina/LMMEA 1,3* 2,2 *

2· DLANR^ Comercial de

suavidade de I^a classe 2,9 3,8

£ Significativamente diferente do NLANR suave de I^a classe

36

Amostra

Quadro 8

Irritação de pele em Porquinhos-da-india

Média de marcas de irritação

Cone, a 2% Cone, a 3%

1. 19/6/4/5 N91-8/LS4/Betainé/LMMEA

2. 19/ζ/4/5 N91-8/LSA/Betaina/LMMEA

3. Detergente suave de base

2,0

0,66

2,0

. 14

aniónica

2,0

2,8

14 - 16/6/4/3 ASA - 6,5 OE/LSA/Betaim/LMMEA

(14)

Significativamente diferente do detergente suave de base aniónica

0s resultados deste teste mostram claramente que todos os detergentes de base não-iónica são significativamente menos irritantes do que o detergente comercial de I^a classe em suavidade e do que o detergente de base aniónica, representando o Exemplo 2 (Quadro 8), que contem apenas 2% de agente tensio-activo aniónico, o produto menos irritante a uma concentração de 2%.

Os exemplos seguintes são unicamente ilustrativos do invento e não devem ser interpretados como limitativos desse

mesmo invento.

EXEMPLOS 1-12

Ingrediente

6 7 8

WMMB IMMM· O·»···

10 II 12

Neodol 91-8 19 19

Neodol 91-6

Neodol 23-6,5

Neodol 25-12

Neodol 45-11 - Tergitol 15-S-9 - Tergitol 15-S-12 - Igepal CO-63O

Plurafac B-26

Ultrawet N -Lauril(C_l2-0₁₆) sulfato de amónio 6 2

Cocoamidopropil-dimetil-hetaina 4 4

Monoetanolamida lauricd-miristica 5 5

Etanol 5 5

- 19 16 — — — - —

- - - 19 - - - ----19------ - 19 - - _ „ _ - - 19 _

-------19

6 6 6 6

4 4 4 4

5 5 5 5

6 6 6 6

4 4 4 4

5 5 5 5

19

- 19

6 6

4 4

5 5

- 38 -

Ingrediente _1__2_ 3 4 __5__6_ _7__8_ 9 10 11 12

Xileno-sulfo nato

de sódio 777777777 7 7 7

Água - a perfazer 0 agente tensio-activo não-iónico, o etanol e o xil eno-sulfonato de sódio são misturados em conjunto até se tornarem homogéneos e límpidos, a temperatura ambiente ou a temperaturas ligeiramente elevadas (l00^sC no máximo). Adiciona-se a seguir,com agitação, o lauril sulfato de amónio, a betaina e a etanolamida, juntando-se a seguir a água, enquanto se agita a mistura até se formar uma solução aquosa do sistema de ágente tensio-activo de base não-iónica. Se ocorrer uma turvação, adiciona-se mais etanol e/ou xileno-sulfonato de sódio, que provocarão a limpidez imediata da solução.

Estas formulações detergentes com base em agente tensio-activo não-iónico apresentam elevadas propriedades de for mação de espuma e são eficazes na limpeza. A avaliação da lavagem manual de pratos indicou que estas formulações são equivalentes ou melhores que as dos dois detergentes de l^s classe para lavagem de pratos, quando usados na limpeza de pratos sujos com gordura de Crisco e molho de Spaghetti Eagu, tal como mostrado no Quadro 9.

Quadro $

lí^s de pratos lavados
Sujidade de	Sujidade de molho de spa-

Composição		Crisco	ghetti de Eagu
Exemplo 1		20	41
Exemplo 2		17	27
Exemplo 3		20	38
Exemplo 4		17	32
Exemplo 5		16	27
Exemplo 6		17	34
Exemplo 7		15	32
Exemplo 8		16	33
Exemplo 9		16	32
Exemplo 10		18	37
Exemplo 11		17	31
Exemplo 12		19	38
A aniomco	de primeira classe	16	33
_b .z . B aniomco	de primeira classe	19	29

Apresentam-se outras composições detergentes líquidas não-iónicas satisfatórias aos Exemplos 13 - 16 que se seguem, sendo a composição do Exemplo 13 uma composição especialmente preferida.

- 40 Composição

EXEMPLO 13

% em Peso

Neodol 91-8

Alquil θ^2^-^ΐ6 ^sulf^at0 de amónio Cocoamidopropil-dimetil-betaina

Mo no et ano1amida 1áur i co-miristica

Formato de sódio

Xileno-sulfonato de sódio

Cumeno-sulfo na to de sódio

Etanol

Hepta-hidrato de sulfato de magnésio Âgua, perfume, sais

19

6

4

2

2,4

0,5

1,2

1,0

q.b.

100,0

A composição do Exemplo 13 apresenta uma viscosidade de 225 cps a 24^fiC e tem um ponto de turvação abaixo de 5^SC e um ponto de limpidez abaixo

de 16^SC.

Quando o etanol e o cumeno-sulfo nato de sódio não são incluídos na composição do Exemplo 13, a viscosidade aumenta para 300 cps a 24^SC. Por outro lado, quando se inclui 1% de etanol na composição do Exemplo 13, a viscosidade diminui para 115 cps.

EXEMPLOS 14 - 16

Composição	% em Peso
14	15	16
Neodol 91-8	14	16	8
Alquil ^c12“^Ci6 sulfato de amónio	2	4	1
Cocoamidopropil-dimetil-betaina	2	3	0,5
Monoetanolamida láurico-miristica	2	3	0,5
Xileno-sulfonato de sódio	1,2	1,8	0,3
Água, sal	q.b.	q.b.	q.b.
	100,0	100,0	100,0

Podem ser feitas variações nas formulações anteriores. Por exemplo, outros agentes tensio-activos podem ser utilizados no lugar do lauril sulfato de amónio, tal como lauril sulfato de sódio, lauril sulfato de potássio, dodecil-linear-benzeno-sulfonato e análogos. De modo semelhante, outras etanolamidas podem ser utilizadas no lugar das mono-etanolamidas láuricas/miristicas, tais como CocomonoetanoIamida, cocodietanolamida, dietanolamida láurico-miristica e análogas. Do mesmo modo outras betainas podem ser utilizadas no lugar da cocoamídopropil-betaina, tal como a cocoamidoetilbetaina, cocobetaina e análogas.

Para além disso, as quantidades de cada um dos ingredientes podem ser alteradas dentro dos parâmetros aqui apresentados.

- 42 -

0 invento foi descrito com referência a vários exemplos e formas de realização, mas não se encontra limitado a eles, porque ê evidente que um perito na técnica da especialidade terá a capacidade de, perante ele, utilizar substitutos e equivalentes, sem se afastar do espírito do invento.

Γ>τιΤ51

Claims

REIVINDICAÇÕES

I^a. - Processo para preparação de um detergente líquido, de acção não reforçada, com elevada formação de espuma com base num agente tensio-activo não-iónico, caracterizado por se incluir no referido detergente líquido essencialmente em (A) 8% a 30%, em peso, de um agente tensio-activo não-iónico solúvel na água, seleccionado a partir do grupo formado por condensados de alcanois primários e secundários com 5 a 30 mol de óxido de etileno, condensados de alquilfenois Οθ-Ό.^ com 5 a 30 mol de óxido de etileno, condensados

de alcanois C„-C _rt com uma mistura hetérica de óxido de etileno e óxido

de propileno, tendo uma proporção em peso de óxido de etileno para óxido de propileno de 2,5:1 a 4:1 e um teor total de óxido de alquileno

de 60% a 85%, em peso, e condensados de 2 a 30 mol de óxido de etileno

com ésteres de sorbitano de ácidos mono- e tri-alcanóicos tendo

um HLB (equilíbrio hidrofóbico-lipofílico de 8 a 15; (B) 1% a 10% em peso, de um detergente aniónico solúvel na água seleccionado a partir do grupo formado por alquil Οθ-Ο^θ-sulfatos, alquil Οθ-C^g-benzeno-sulfonatos, parafino sulfonatos, alfa olefino Ο^θ-Ο^-sulfonatos, ésteres alquil ^σθ“°τθ sulfosuccinato, acil ^C8-^C18 isetionatos e

acil C_o-C._o tauratos; (C) 0,5% a 8% em peso, de uma betaina solúvel na o lo

água, tendo a fórmula geral

L

R -N -R -C002 | 4

R„

em que R^ ê um grupo alquilo tendo 10 a cerca de 20 átomos de carbono, de preferencia 12 a 16 átomos de carbono, ou o radical amido:

0 H

II I

r-c-n-(ch₂) _aem que R é um grupo alquilo tendo cerca de 9 a 19 átomos de carbono e

a é o número inteiro 1 a 4; R^ e R^ são cada um grupos alquilo tendo

1 a 3 carbonos e, de preferencia, 1 carbono; R ê um grupo alquileno 4

ou hidroxialquileno tendo de 1 a 4 átomos de carbono e, facultativamente, um grupo hidroxilo; (d) 0,5% a 8% em peso, de um estabilizador de espuma de alcanolamida ^de ácido gordo solubilizados

em (E) um meio aquoso; por a soma de A-D representar de 10% a 55%,em peso, da composição e o referido agente tensio-activo não-iónico estar em excesso de 50%, em peso, da referida soma:
2-. - Processo de acordo com a reivindicação

1, caracterizado por se incluir na referida composição detergente líquida adicionalmente 1% a 15%, em peso, de um agente solubilizante seleccionado a partir do grupo formado por mono- e di-hidroxialcanóis

C -C , sais solúveis em água de hidrotropos de benzeno-sulfonatos subs· tituidos com alquilo C^-C^ e suas misturas.
3^a. - Processo de acordo com a reivindicação

2, caracterizado por estar presente etanol numa quantidade de 5%, ou

menos, em peso.

i

- 45 -

it
4^δ. - Processo de acordo com a reivindicação

1, caracterizado por o agente tensio-activo não-iónico ser o referido

condensado de um alcanol C_o-C.„ primário com 5-30 mol de óxido de etio lo

leno.
5^S. - Processo de acordo com a reivindicação

1, caracterizado por o referido detergente aniónico ser seleccionado

a partir do grupo formado por alquil C. -0. . sulfatos, alquil 0.,--0. _c12 lo 1U ±2

benzeno sulfonatos, parafino sulfonatos e alfa olefino

sulfonatos.
6^â. - Processo de acordo com

5, caracterizado por a referida betaina ser uma alquil propildimetil-betaina.

a reivindicação ^C9"^C19 ^andd°~
7^a. - Processo de acordo com 5, caracterizado por a referida alcanolamida de ácido mono- ou di-etanolamida de ácido gordo

a reivindicação

gordo ser uma
8^a. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o agente tensio-activo não-iónico estar presente numa quantidade de 13% a 25%, em peso, por o referido detergente aniónico estar presente numa quantidade de 2% a 8%, em peso, por a referida betaina estar presente numa quantidade de 2% a 6% em peso, e por a referida alcanolamida de ácido gordo estar presente numa quantidade de 2% a 6% em peso.

I

- 46

PORTUGA!
9^a. - Processo de acordo com a reivindicação

8, caracterizado por o referido agente tensio-activo não-iónico estar presente numa quantidade de 16% a 22% em peso, por o referido detergente aniónico estar presente numa quantidade de 3% a 6% em peso e cada uma das referidas betaina e alcanolamida de ácido gordo estarem presentes numa quantidade de 2% a 6% em peso.
10³. - Processo de acordo com a reivindicação

9, caracterizado por se incluir na referida composição detergente líquida, adicionalmente, 1% a 5%, em peso, de formato de sódio, de potássio ou de trietanolamónio.

ll³. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o referido detergente não-iónico ser um condensado do referido alcanol 0_ο-σ__ο primário com 5-30 mol de óxido de etio lo

leno, por o referido detergente aniónico ser wn alquil C. -CL _r sulfato 12 lo

por a referida betaina ser uma alquil amidopropil-dimetil-betaina e por a referida alcanolamida de ácido gordo ser uma mono-etanolamida.
12^â. - Processo para preparação do detergente líquido de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender as fases de primeiramente misturar o referido agente tensio-activo não-iónico com o agente solubilizante, seguindo-se a adição, com agitação do referido agente tensio-activo aniónico, da referida betaina e da referida alcanolamida de ácido gordo e, por último, a adição, com

- 47 agitação da quantidade de água da formulação para formar uma solução aquosa da composição com base no agente tensio-activo não-iónico.