PT85508B

PT85508B - Processo para a preparacao de suspensoes aquosas fixotropicas a base de argilas contendo estabilizadores de acidos gordos saturados de cadeia longa

Info

Publication number: PT85508B
Application number: PT85508A
Authority: PT
Inventors: Julien Drapier; Daniel Van De Gaer; Chantal Gallant; George Chazard
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1986-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1990-06-29
Also published as: SG27293G; US4801395A; HK50593A; SE8703056D0; PT85508A; BR8703993A; AU612586B2; CH674016A5; AT396935B; CA1305641C; BE1002558A4; LU86968A1; NO169781B; ATA190087A; NO169781C; MX163621B; FI90253B; NO873289L; DK413587A; DE3724484A1

Description

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE SUSPENSÕES AQUOSAS FIXOTRÓPICAS Ã BASE DE ARGILAS, CONTENDO ESTABILIZADORES DE ÁCIDOS GORDOS SATURADOS DE CADEIA LONGA” ί

colóides, ou outro espessante fixotrópico melhora substâncialmente quando se incorpora na composição quantidades pequenas, nomeadamente 0,1 ou 0,2%, em peso, de ácidos gordos de cadeia longa. As composições aquosas que contêm sais estruturados inorgânicos ou outros sais inorgânicos funcionais, agente de branqueamento à base de cloro, detergente estável em presença do agente de branqueamento, espessante fixotrópico e um ácido gordo como estabilizador físico apresentam um aumento significativo na viscosidade aparente e permanecem estáveis contra a separação de fases por um longo período de tempo. As propriedades fixotrópicas podem ser conservadas ou aumentadas quando se utilizam níveis inferiores do espessante fixotrópico de argila do que na ausência do estabilizador físico. As referidas composições líquidas de tipo gel são para utilização em máquinas automáticas de lavar louça.

presente invento diz respeito a um processo para a preparação de uma suspensão aquosa de argila fixotrópica com estabilidade física melhorada. Mais específicamente, o invento diz respeito à utilização de ácidos gordos de cadeia longa como estabilizadores físicos para suspensões aquosas fixotrópicas de argila.

presente invento diz específicamente respeito a composições detergentes, para a lavagem automática de louça, tendo propriedades fixotrópicas, melhor estabilidade física e química e com maior viscosidade aparente, e que é rápidamente dispersível no meio de lavagem, proporcionando um poder de limpeza efectivo de pratos, copos e outra louça.

Os detergentes comercialmente existentes para máquinas de louça de tipo doméstico apresentados em forma de pó têm várias desvantagens, por ex., composição não uniforme; operações dispendiosas necessárias para o seu fabrico; tendência para empastar em armazém a elevadas humidades, resultando na formação de torrões que são difíceis de dispersar; em poeira, uma fonte de particular irritação para os utilizadores que sofrem de alergias; e tendência para empastar no recipiente de distribuição da máquina de lavar louça.

As investigações recentes e a actividade de desenvolvimento têm-se centrado na forma de gel ou forma fixotrópica de tais composições, por ex., produtos para desengordurar e produtos para máquinas automáticas de lavar louça caracterizados como pastas fixotrópicas. Os produtos para a máquina apresentados desta forma são principalmente contestados por serem insuficientemente viscosos e ficarem ancorados no copo distribuidor da máquina de lavar e por deixarem ainda resíduos tipo mancha nos pratos, copos e outra louça. De forma ideal, as composições fixotrópicas

-4·

para limpeza devem ser altamente viscosas em repouso, de natureza plástica de Bingham e terem valores de cedência relativamente elevados. No entanto, quando sujeitas a tensões de corte, tal como quando são agitadas num recipiente ou comprimidas através de um orifício, elas devem fluidificar rapidamente e, após cessação da tensão de corte aplicada, devem voltar rápidamente ao estado de elevada viscosidade/natureza plástica de “Bingham. A estabilidade é igualmente de primeira importância, isto é, não deve haver uma evidência significativa de separação de fases ou ausência de estanqueidade após um longo repouso.

O pedido de patente dos E.U.A., Série n2. 744.754, depositada em 14 de Junho de 1985» que é atribuído ao requerente, tem como objectivo composições detergentes para lavagem de louça com suspensão aquosa fixotrópica de argila contendo sais matálicos de ácidos gordos de cadeia longa, nomeadamente estearato de alumínio, como agentes estabilizantes físicos. As composições do pedido Série n2. 744.754 apresentam uma melhoria na estabilidade física da composição detergente e uma melhoria quanto à separação de fases relativamente às composições contendo argila que não incluem o estearato de alumínio.

facto de as composições para máquinas de lavar roupa automáticas em forma de gel terem as propriedades anteriormente descritas para além das melhorias descritas no pedido atrás referido, série n2. 744.754·, mostrou assim ser problemático 0 seu uso, em especial relativamente a composições para máquinas de lavar louça domésticas. Para uma utilização eficaz, é geralmente recomendado que 0 detergente para máquinas de lavar louça automáticas, de aqui em diante também designado por DL A, contenha (1) tripolifosfΒίο de sódio (NaTPF) para amaciar ou ligar minerais de água dura e para emulsificar e/ou peptizar sujidades; (2) silicato de sódio para fornecer a alcalinidade necessária para uma de tergência eficaz e para dar protecção ao esmalte e contorno de porcelana fina; (5) carbonato de sódio, geralmente considerado como sendo facultativo, para aumentar a alcalinidade; (4) um agente para libertação de cloro, que contribui para a eliminação de manchas de sujidade que levam a que a água fique manchada; e (5) supressor de espuma/agente tensio-activo para redução da espuma, aumentando assim a eficiência da máquina e fornecendo a detergência requerida. Veja-se, por exemplo, SDA Detergente in Depth; Eormulations Aspects of Machine Dishwashing,Thomas Oberle (1974). Os agen tes de limpeza que se aproximam das composições anteriormente descritas são, na sua maior parte, líquidos ou pós. Tem-se mostrado díficil combinar aqueles ingredientes numa forma de gel eficaz para utilização em máquinas de tipo doméstico. Geralmente, tais composições omitem o agente de branqueamento à base de hipoclorito, dado este ter tendência para reagir com outros ingredientes quimicamente activos, em especial com o agente tensio-activo. Assim, a Patente dos E.U.A. n® 4.115.308 revela pastas fixotrópicas para máquinas automáticas de lavar louça contendo um agente de suspensão, por ex., CMC, argilas sintéticas e afins; sais inorgânicos incluindo silicatos, fosfatos e polifosfatos; uma pequena quantidade de agente tensio-activo e um supressor de espuma. Hão é feita qualquer revelação quanto ao agente de branqueamento. A Patente dos Ε.ϋ.Α. ntt. 4.147.650 é algo semelhante, incluindo facultativamente agente de branqueamento à base de Cl-(hipoclorito), mas sem agente tensio-activo orgânico ou supressor de espuma, para além disso, 0 produto é descrito como uma pasta detergente sem propriedades fixotrópicas aparentes.

A patente dos E.U.A. na. 5.985*668 descreve produtos abrasivos para desengordurar de consistência semelhante ao gel contendo (1) agente de suspensão, de preferência argilas dos tipos esmética e atapulgite; (2) abrasivo, por ex., areia de sílica ou perlita; e (5) agente de —6— enchimento contendo polímeros em pó de fraca densidade, perlita expandida e afins, que têm um poder flutuante e, por conseguinte, um efeito estabilizante na composição, para além de servirem como um agente dilatador, substituindo assim a água, que alias existe para formação de uma camada sobre-nadante indesejável devido à ausência de estanqueidade e desestabilização de fases· Os ingredientes anteriormente descritos são os essenciais. Os ingredientes facultativos incluem agente de branqueamento à base de hipoclorite, agente tensio-activo estável em presença do agente de branqueamento e solução tampão, por ex·, silicatos, carbonatos e mono fosf atos. Os estruturadores, nomeadamente NaTPF, podem incluir-se como outros ingredientes facultativos para fornecer ou complementar a função estruturante não assegurada pela solução tampão, não execendo a quantidade de tal estruturador 5% da composição total, de acordo com a patente. A manutenção dos níveis desejados de pH 10 (superiores a 10) é alcançada pelos componentes solução tampão/estruturador. Um pH elevado é tido como reduzindo ao mínimo a decomposição do agente de branqueamento à base de cloro e a indesejável reacção entre agente tensio-activo e agente de branqueamento. Não é revelado qualquer supressor de espuma.

Nos pedidos de Patentes Britânicas GB 2,116.199A e GB2.140,450A, ambos atribuídos à Colgate-Palmolive, revelam-se composições DLA líquidas, que têm propriedades de caracterização desejável fixotrópica, estrutura de tipo gel e que incluem cada um dos vários ingredientes necessários para efectiva detergência com uma máquina automática de lavar louça. A composição detergente aquosa, normalmente de tipo gel, para máquinas automáticas de lavar louça, que têm propriedades fixotrópicas, inclui os seguintes ingredientes numa base em peso:

(a) 5 a 55% <1® tripolifosfato de metal alcalino;

(b) 2,5 a 20% de silicato de sódio;

(c) 0 a 9% de carbonato de metal alcalino;

(d) 0,1 a 5% de material activo orgânico, dispersível em água, estável em presença do agente de branqueamento à base de cloro, para detergentes;

(e) 0 a 5% de supressor de espuma estável em presença do agente de branqueamento à base de cloro;

(f) composto de branqueamento à base de cloro, numa quantidade suficiente para fornecer cerca de 0,2 a 4$ de cloro disponível;

(g) espessante fixotrópico numa quantidade suficiente para fornecer à composição um índice de fixotropia de cerca de 2,5 a 10$ (h) hidróxido de sódio, quando necessário, para ajustar o pH; e (i) água a perfazer.

As composições DLA assim formuladas são de fraca formação de espuma; são fácilmente solúveis no meio de lavagem e muitíssimo eficazes aos valores de pH que melhor conduzem a um maior rendimento de limpeza, viz. pH 10,5-14. As composições têm normalmente a consistência de um gel, isto é, um material altamente viscoso, opaco, de tipo gelatinoso tendo uma natureza plástica de ”Bingham^w e, por isso, valores de cedência relativamente elevados. Nesta conformidade, é necessária uma determinada força de corte para iniciar ou aumentar a fluidez, tal como a que se obteria dentro do copo de distribuição sob agitação numa máquina automática de lavar louça em funcionamento. Nestas condições, a composição é rápidamente fluidificada e fácilmente dispersa quando a força de corte é interrompida, a composição fluida volta rapidamente a um estado de elevada viscosidade e de natureza plástica de Bingham muito próxima da sua anterior consistência.

A Patente dos E.U»A· 4.511.487 de 16 de Abril de 1985 descreve uma pasta detergente de fraca formação de espuma para máquinas de lavar louça. 0 agente de limpeza fixotrópico da patente tem uma viscosidade de pelo menos 50

pa.s a 20°C, conforme determinado num viscosímetro rotacional a uma velocidade de fuso de 5 revoluções por minuto. A composição é baseada numa mistura de metassilicato de sódio hidratado, finamente dividido, um composto cloro activo e um agente espessante que é um silicato xistoso do tipo hectonite. Pode utilizar-se uma pequena quantidade de derivados tensio-activos não iónicos e carbonatos de metal alcalino e/ou hidróxidos.

Também tem havido descrições sobre a formação de organoargilas pela reacção de argilas (tais como bentonite e hectonite) com compostos orgânicos. Tais como sais de amónio quaternário (W.S. Mardis, JAOCS, vol. 61, n2 2, pág. 382 (1984)).

Enquanto que estas formulações DLA líquidas, conforme anteriormente descrito, não estão sujeitas, ou estão sujeitas num menor grau, a uma ou mais das anteriores desvantagens, verificou-se que são desejáveis outras melhorias na estabilidade física, com custos mais reduzidos, para aumentar a duração de vida do produto e aumentar desse modo a aceitação pelo consumidor.

Ao mesmo tempo, seria muito desejável aumentar a estabilidade física de outras formulações líquidas fixotrópicas à base de argila, tais como produtos de limpeza para desengordurar, pastas dentífricas, sabões líquidos* e afins.

Nesta conformidade, é um objectivo do presente invento apresentar aditivos anti-sedimentação para suspensões aquosas fixotrópicas à base de argila.

É um outro objectivo do invento apresentar composições DDA líquidas tendo propriedades fixotrópicas com melhores propriedades reológicas e estabilidade física,

a menores custos, utilizando-se ácidos gordos no lugar de sais metálicos de ácidos gordos, que são mais caros.

É ainda um outro objectivo do invento apresentar composições DLA líquidas fixotrópicas tendo níveis reduzidos de espessante fixotrópico sem um efeito prejudicial nas viscosidades geralmente elevadas a baixas velocidades de corte e viscosidades inferiores a elevadas velocidades de corte, que são característica.das desejadas propriedades fixo trópicas.

Mais genericamente, é um objectivo deste invento melhorar a estabilidade de composições fixotrópicas aquosas à base de argila, em especial géis ou pastas detergentes líquidas para máquinas automáticas de lavar louça, incorporando-se na suspensão aquosa de argila uma quantidade menor de um ácido gordo eficaz para aumentar a viscosidade aparente da formulação e para inibir a sedimentação das partículas em suspensão e para previnir a separação de fases.

Estes e outros objectivos do invento que se tornarão mais fácilmente evidentes a partir da memória descritiva seguinte do invento e suas formas preferidas de realização são alcançados quando se incorpora numa composição líquida aquosa, normalmente do tipo gel, uma pequena mas efectiva quantidade de um estabilizador físico, que é um ácido gordo de cadeia longa. Mais particularmente, de acordo com uma preferida e específica forma de realização do invento, apresenta-se uma composição detergente normalmente de tipo gel para máquinas automáticas de lavar louça, na qual se incorpora uma quantidade de um ácido gordo de cadeia longa que é eficaz para aumentar a viscosidade aparente da formulação e para inibir a sedimentação das partículas em suspensão, nomeadamente agente fixotrópico.

De acordo com este aspecto particular, o

presente invento apresenta uma composição detergente aquosa, normalmente de tipo gel, para máquinas de lavar louça, tendo propriedades fixotrópicas que incluem, numa base em peso;

(a) 5 a 55% de tripolifosfato de metal alcalino;

(b) 2,5 a 20% de silicato de sódio;

(c) 0 a 9% de carbonato de metal alcalino;

(d) 0,1 a 5% de material activo, para detergente, orgânico, dispersível em água, estável em presença do agente de branqueamento à base de cloro;

(f) composto de branqueamento à base de cloro, numa quantidade suficiente para fornecer cerca de 0,2 a 4% de cloro disponível;

(g) espessante fixotrópico numa quantidade suficiente para fornecer à composição um índice de fixotropia de cerca de 2,5 a 10; e (h) 0 a â% de hidróxido de sódio;

(i) um ácido gordo de cadeia longa numa quantidade efectiva para aumentar a viscosidade aparente e a estabilidade física da composição; e (j) água a prefazer^

Igualmente relacionado com este aspecto específico, o invento apresenta um método para lavar louça numa máquina automática com um banho de lavagem aquoso contendo uma quantidade efectiva da composição detergente líquida (DLAL) para máquina de lavar louça automática, conforme anteriormente descrito. De acordo com este aspecto do invento, a composição DLAL pode ser rápidamente derramada para o copo de distribuição da máquina automática de lavar louça, tornando-se espessa, em apenas alguns segundos, voltando ao seu estado normal de tipo gel ou pastoso, permanecendo em segurança dentro do copo de distribuição até que as forças de corte lhe voltem a ser aplicadas, nomeadamente através de um jacto de água da máquina de lavar louça.

-11Em geral, a eficácia das composições iyt.aTi está directamente relacionada com (a) níveis de cloro disponíveis; (b) alcalinidade; (c) solubilidade no meio de lavagem; e (d) inibição de espuma. Prefere-se aqui que o pH da composição DLAL seja pelo menos cerca de 9,5» mais preferivelmente de cerca de 10,5 a 14,0 e na forma mais preferida de todas, pelo menos cerca de 11,5· A presença de carbonato é também aqui frequentemente necessária, dado ele agir como uma solução tampão, contribuindo para manter o desejado nível de pH. Ho entanto, é de evitar um excesso de carbonato, dado ele poder causar a formação de cristais de tipo pedra de carbonato, prejudicando desse modo a estabilidade, bem como a dispersibilidade do produto de, por exemplo, frascos em forma de tubo comprimível. A soda cáustica (NaOH) tem ainda a função de neutralizar o supressor de espuma de éster de ácido fosfórico ou fosfónico, quando presente. São típicas quantidades de cerca de 0,5 a 6%, em peso, de NaOH e de cerca de 2 a 9%, em peso, de carbonato de sódio na composição DLAL, embora seja de notar que uma alcalinidade suficiente pode ser assegurada pelo NaTPF e pelo silicato de sódio·

NaTPF utilizado na composição DLAL, numa gama de cerca de 8 a 55%, ^em peso, de preferência cerca de 20 a 50%, em peso, deve de preferência ser isento de metal pesado, que tende a decompor ou a inactivar o hipoclorito de sódio preferido e outros compostos de branqueamento à base de cloro. 0 NafPF pode ser anidro ou hidratado, incluindo o hexahidrato estável com um grau de hidratação de 6, correspondendo a cerca de 18%, em peso, de água ou mais. Obtêm-se composições DLAL especialmente preferidas por exemplo, quando se utiliza uma relação em peso de 0,5:1 sl 2:1 de NaTE? anidro ou hexa-hidratado, sendo particularmente preferidos valores de cerca de 1:1.

A inibição de espuma é importante para

aumentar a eficácia da máquina de lavar louça e para reduzir ao mínimo os efeitos desestabilizadores que podem ocorrer devido à presença de espuma em excesso dentro da máquina de lavar durante a utilização. A espuma pode ser suficientemente reduzida pela selecçao adequada do tipo e/ou quantidade de material activo detergente, o principal componente para a produção de espuma. 0 grau de espuma está também um pouco dependente da dureza da água de lavar na máquina, podendo o ajustamento adequado das proporções de NaTPF, que tem um efeito amaciador da água, contribuir para a obtenção do grau desejado de inibição de espuma. No entanto pode-se, de forma óptima, incluir um inibidor ou supressor de espuma estável em presença do agente de branqueamento à base de cloro, onde é desejável um DIAL de fraca formação de espuma. São particularmente eficazes os ésteres alquílicos de ácido fosfónico da fórmula

O

II

HO~P — R

I

OR vendidos, por exemplo, pela BASF-Wyandotte (PCUK-PAE), e especialmente os ésteres alquílicos de fosfato ácido da fórmula

O

II

HO-P — OR

I

OR

vendidos, por exemplo, pela Hooker (SAP) e Knapsack (EPKn-158), em que um ou ambos os grupos B em cada tipo de éster pode representar independentemente um grupo alquilo

012-20* ^po<iem utilizar-se misturas de dois tipos, ou quaisquer outros tipos estáveis em presença do agente de branqueamento à base de cloro, ou misturas de mono e di-ésteres do mesmo tipo. É especialmente preferida uma mistura de ésteres mono e dialquílicos 0₁₆_₁₈ de fosfato ácido, tal como monoestearil/distearil-fosfatos ácidos 1,2/1 (Knapsack) ou 4/1 (UG1NE KULHPLAN). Quando se utiliza supressor de espuma na composição, são típicas proporções de 0,1 a 5%, em peso, de preferência cerca de 0,1 a 0,5%, em peso, variando geralmente a relação em peso de componente activo detergente (d) para supressor de espuma (e) em cerca de 10:1 a 1:1, de preferência cerca de 5:1 a 1:1. Outros supressores de espuma que podem ser utilizados incluem, por exemplo, os conhecidos silicones. Para além disso, é um aspecto vantajoso deste invento 0 facto de muitos dos ácidos gordos estabilizantes de cadeia longa, nomeadamente ácido esteárico e ácido behénico também actuarem como supressores de espuma.

Embora se possa utilizar nas composições deste invento qualquer composto de branqueamento à base de cloro, nomeadamente dicloro-isocianurato, dicloro-dimetil-hidantoina ou FTS clorado, metal alcalino, por ex., potássio, lítio, magnésio e em especial sódio é preferido 0, hipoclorito. A composição deve conter composto de branqueamento à base de cloro suficiente para fornecer cerca de 0,2 a 4,0%, em peso, de cloro disponível, como determinado, por exemplo, por acidificação de 100 partes da composição com ácido clorídrico em excesso, uma solução contendo cerca de 0,2 a 4,0%, em peso, de hipoclorito de sódio contêm ou fornece quase a mesma percentagem de cloro disponível. É especialmente preferido uma quantidade de eerca de 0,8 a 1,6%, em peso, de cloro disponível. Por exemplo, pode utilizar-se com vantagem uma solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) de cerca de

a cerca de 14% de cloro disponível, em quantidades de cerca de 5 a 20%, de preferência cerca de 7 a 12%.

silicato de sódio, que fornece alcalinidade e protecção de superfícies duras, nomeadamente esmalte e contorno de porcelana fina, é utilizado numa quantidade variando de cerca de 2,5 a 20%, em peso, de preferência cerca de 5 a 15%, em peso, na composição. 0 silicato de sódio é geralmente adicionado na forma de uma solução aquosa, de preferência tendo uma relação de HagO^iOg de cerca de 1:2 a 1:2,8* material activo detergente útil para este fim deve ser estável na presença de agente de branquea mento à base de cloro, em especial agente de branqueamento à base de hipoclorito, e são preferidos os tipos de agentes tensio-activos dispersíveis em água, orgânicos aniónicos de óxido de amina, óxido de fosfina, sulfóxido ou betaína, sendo os mais preferidos os aniónicos referidos em primeiro lugar* Eles são utilizados em quantidades que variam de cerca de 0,1 a 5%, de preferência cerca de 0,3 a 2,0%. Os agentes tensio-activos particularmente preferidos para este fim são os mono- e/ou dialquil^g-.yPlinear ou ramificado-difenil-óxido mono e/ou dissulfatos ou dissulfonatos de metais al calinos, comercialmente existentes, por exemplo, como DOWFAX (marca registada) 3B-2 e DOWFAX 2A-1. Para além disso, o agente tensio-activo deve ser compatível com os outros ingredientes da composição. Os outros agentes tensio-activos adequados incluem os alquil-sulfatos, alquil-sulfonatos, alquil-aril-sulfonatos primários e sec.-alquil-sulfatos. Os exemplos incluem alquilO^Q-Ο^θ sulfatos de sódio, tais como dodecil-sulfato e sulfato de álcool de sebo e de sódio; alcano sulfonatos de sódio, tais como hexadecil-l-sulfonato de sódio e alquil C]_2”^G18 benzeno-sulfonatos de sódio, tais como dodecil-benzeno-sulfonatos de sódio, podem também utilizar-se os correspondentes sais de potássio.

Tal como outros agentes tensio-activos ou detergentes adequados, os agentes tensio-activos de óxido de amina são tipicamente da estrutura RgR^TST-O, em que cada R representa um grupo alquilo inferior, por exemplo, metilo, e R¹ representa um grupo alquilo de cadeia longa tendo de 8 a 22 átomos de carbono, por exemplo, um grupo laurilo, miristilo, palmitilo ou cetilo. Em vez de um óxido amina, pode utilizar-se um correspondente óxido R^R^PO ou sulfóxido RR^SO de fosfina tensio-activo. Os agentes tensio-activos de betaína são tipicamente da estrutura R^R^N-R‘COO~, em que cada R representa um grupo alquileno inferior, tendo de 1 a 5 átomos de carbono, são exemplos específicos destes agentes tensio-activos o óxido lauril dimetilamina, óxido miristildimetilamina, os correspondentes óxidos e sulfóxidos de fosfina e as correspondentes betainas, incluindo acetato dodecildimetilamónio pentanoato tetradecildietilamónio, hexanoato hexadecildimetilamónio e afins. Por motivos de biodegradabilidade, os grupos alquilo nestes agentes tensio-activos devem ser lineares e são preferidos estes compostos.

Os agentes tensio-activos do tipo anterior, todos bem conhecidos na técnica da especialidade, são descritos, por exemplo, nas patentes dos E.U.A. 5.985.668 e 4.271.050.

Os agentes de espessamento fixotrópico, isto é, os espessantes ou agentes de suspensão que proporcionam um meio aquoso com propriedades fixotrópicas são conhecidos na técnica da especialidade e podem ser orgânicos ou inorgânicos, solúveis em água, dispersíveis em água ou que formam colóides, e monoméricos ou poliméricos, e devem evidentemente ser estáveis nestas composições, por ex., estáveis na presença de uma elevada alcalinidade e compostos de branqueamento à base de cloro, nomeadamente hipoclorito de sódio. São em geral especialmente preferidas as argilas inorgânicas, que

formam colóides, de tipo esmético e/ou atapulgite. Estes materiais eram geralmente utilizados em quantidades de cerca de 1,0 a 10, de preferência 1,2 a 5%, em peso, para conferirem as desejadas propriedades fixotrópicas e natureza plástica de Bingham, nas anteriores formulações DLAL reveladas pelo requerente nas Patentes anteriormente mencionadas GB2.116.199A e QB2.140.450A. Ê uma das vantagens das formulações DIAL do presente invento, que as desejadas propriedades fixotrópicas e natureza plástica de Bingham possam ser obtidas na presença dos estabilizadores de ácidos gordos com quantidades menores dos espessantes fixotrópicos. Por exemplo, quantidades de argilas inorgânicas que formam colóides, dos tipos esmético e/ou atapulgite, na gama de cerca de 0,1 a 3%, de preferência 0,1 a 2,5%, em especial 0,1 a 2%, são geralmente suficientes para que se obtenham as desejadas propriedades fixotrópicas e natureza plástica de Binggam, quando utilizados em combinação com o estabilizador físico.

As argilas esméticas incluem a montmorilonite (bentonite), hectorite, atapulgite, esmétite, saponite e afins. São preferidas as argilas de montmorilonite e são vendidas com os nomes comerciais de Thixogel (Marca Registada) GP, H, etc., da iuthern Glay Products. As argilas de atapulgite incluem os materiais comercialmente existentes com o nome de Attagel (Marca Registada), isto é, Attagel 40, Attagel 50 e Attagel 150 da Engelhard Minerais e Chemicals Corporation. São também úteis para este fim misturas dos tipos esmético e atapulgite em relações, em peso, de 4:1 a 1;5· Os agentes de espessamento ou de suspensão dos tipos anteriores são bem conhecidos na técnica da especialidade, sendo descritos, por exemplo, na Patente dos E.U.A. nfi 5*985·663. Os abrasivos ou agentes de polimento devem ser evitados nas composições DIAL, pois eles podem manchar a superfície de louça fina, cristal e afins.

A quantidade de água contida nestas com

-17posições deve, evidentemente, nem ser tão elevada que produza, indevidamente, uma baixa viscosidade e fluidez nem tão pequena que produza, indevidemente, uma elevada viscosidade e uma baixa fluidez, sendo em ambos os casos reduzidas ou destruídas as propriedades fixotrópicas. Uma tal quantidade é fácilmente determinável por experimentação de rotina em qual quer caso específico, variando geralmente de cerca de 50 a

75%, em peso, de preferência, cerca de 55 a 65%, em peso· A água deve também ser, de preferência, desionizada ou macia.

Até agora, a descrição do produto DIAL, salvo anotação em contrário, corresponde às composições conforme revelado nos pedidos de patente britânicas anteriormente mencionadas, GB2.116.199A e GB2.140.450A, que são atribuídas ao requerente.

Os produtos DLAL dos anteriores pedidos de Patentes Britânicas GB2.116.199A e GB2.140.450 apresentam propriedades reológicas melhoradas, como avaliadas por teste da viscosidade do produto em função da velocidade de corte. As composições apresentaram uma mais elevada viscosidade a uma baixa velocidade de corte e uma viscosidade inferior a uma velocidade de corte elevada, indicando os dados uma eficiente fluidificação e gelificação bem dentro das velocidades de corte existentes dentro da máquina padrão de lavar louça. Em termos práticos, isto significa melhores característieas de derramamento e processamento, bem como uma menor ausência de estanqueidade no copo de distribuição da máquina, em comparação com os anteriores produtos DLA líquidos ou em gel. para velocidades de corte aplicadas correspondendo a 5-50 ipm, as viscosidades (Brookfield), variam, de forma correspondente, de cerca de 10.000 a 50.000 cps, a cerca de 5*000 a 7*000 cps, conforme medição à temperatura ambiente por meio de um viscosímetro LVT Brookfield, após 5 minutos, utilizando-se um fuso n2 4. Uma velocidade de corte de 7,4 -1 sec corresponde a cerca de 5 rpm do fuso. Um aumento apro-18-

ximado de dez vezes na velocidade de corte produz uma redução na viscosidade de cerca de 3 a 9 vezes. Com os anteriores geis DLA, a correspondente redução na viscosidade foi apenas de cerca de duas vezes. Para além disso, com tais composições, a viscosidade inicial medida a cerca de 3 rpm fo:Í de apenas cerca de 2.500 a 2.700 cps. As composições do anterior invento do requerente apresentam assim fluidificações de patamar a velocidades de corte inferiores e de âmbito significativamente maior em termos de aumento crescente na velocidade de corte versus diminuição crescente na viscosidade. Esta propriedade dos produtos DLAL do anterior invento é resumida em termos de um índice fixotrópico (IT), que é a proporção da viscosidade aparente a 3 rpm e a 30 rpm. As anteriores composições têm um IT de 2 a 10. As composições DLAL testadas apresentaram um substâncial e rápido retorno à anterior consistência em estado de repouso, quando foi interrompida a força de corte.

presente invento baseia-se na descoberta de que a estabilidade física, isto é, resistência à separação de fases, sedimentação, etc. das composiçoes DLA líquidas aquosas dos pedidos de Patentes Britânicas GB2.116.199A e GB2.140.450 e do pedido de Patente dos E.U.A., Série n2 744.754 podem ser significativamente melhoradas ou não prejudicialmente afectadas, enquanto, ao mesmo tempo, se verifica um aumento significativo na viscosidade aparente e uma melhoria da estabilidade física das formulações, e a um custo inferior, quando se adiciona à composição uma pequena mas efectiva quantidade de um ácido gordo de cadeia longa.

Como um exemplo da melhoria nas propriedades reológicas, verificou-se que as viscosidades a baixas velocidades de corte, por ex., a cerca de 3 rpm do fuso, as viscosidades aparentes podem frequentemente ser aumentadas para o dobro ou triplo com a incorporação de apenas 0,2%, ou menos, por ex., 0,16% do estabilizador de ácido gordo. Ao

mesmo tempo, a estabilidade física pode melhorar até uma tal extensão que, mesmo após um longo período de tempo, as composições contendo os estabilizadores de ácidos gordos não apresentam qualquer separação vísivel de fases·

Os ácidos gordos de cadeia longa preferidos são os ácidos gordos alifáticos superiores tendo de cerca de 8 a cerca de 24 átomos de carbono, mais preferivelmente de cerca de 10 a 24 átomos de carbono e muito preferivelmente de cerca de 12 a 22 átomos de carbono, inclusive do átomo de carbono do grupo carboxilo do ácido gordo. 0 radical alifático pode ser saturado ou insaturado e pode ser linear ou ramificado. Os ácidos gordos saturados de cadeia linear são os preferidos, podem utilizar-se misturas de ácidos gordos, tais como os derivados de fontes naturais, nomeadamente ácido gordo de sebo, ácido gordo de coco, ácido gordo de soja, etc., ou de fontes sintéticas resultantes de processos de fabrico industriais.

Assim, os exemplos de ácidos gordos que podem ser utilizados como estabilizadores, incluem, por exemplo, ácido decanóico, ácido dodecanóico, ácido palmítico, ácido mirístico, ácido esteárico, ácido behénico, ácido oleico, ácido eicosanóico, ácido gordo de sebo, ácido gordo de coco, ácido gordo de soja, misturas destes ácidos, etc. São preferidos o ácido behénico, o ácido esteárico e ácidos gordos mistos, sendo o mais preferido o ácido behénico.

Naturalmente, para as composições DLAL, bem como quaisquer outras aplicações, onde a composição do invento esteja ou possa estar em contacto com artigos utilizados para o manuseamento, armazenamento ou para servir produtos alimentares ou que possam estar em contacto com, ou ser consumidos por pessoas ou animais, a utilização de ácidos gordos como agentes estabilizante é especialmente vantajosa, devido à sua conhecida baixa toxicidade. Para este fim,

o ácido esteárico e o ácido behénico são especialmente preferidos como aditivos alimentares geralmente seguros. Uma outra vantagem evidente do uso dos ácidos gordos como estabilizadores é o seu menor custo em comparação com os sais metálicos de ácidos gordos.

Muitos destes ácidos gordos encontram-se comercialmente disponíveis, por exemplo, o ácido esteárico e o ácido behénico são fácilmente adquiríveis.

Os ácidos gordos mistos, nomeadamente os ácidos de derivççãs natural, por ex., ácido de coco, bem como ácidos gordos mistos resultantes de processo de fabrico comercial, são também utilizados, com vantagem como uma fonte não dispendiosa mas efectiva de ácidos gordos de cadeia longa.

A quantidade dos estabilizadores de ácidos gordos necessários para se alcançar o desejado aumento da estabilidade física e da viscosidade aparente dependerá de factores como a natureza do ácido gordo, a natureza e quantidade do agente fixotrópico, composto activo detergente, sais inorgânicos, em especial TPP, outros infredientes DLAL, bem como armazenamento prematuro e condições de expedição.

No entanto, quantidades de agentes estabilizantes de ácidos gordos na gama de cerca de 0,0S a 1%, de preferência de cerca de 0,06 a 0,8%, muito preferivelmente de cerca de 0,08 a 0,4%, proporcionam geralmente o aumento da viscosidade aparente e a estabilidade a longo prazo e a ausência da separação de fases em repouso ou durante o transporte tanto a baixas como a elevadas temperaturas, conforme requerido para um produto comercialmente aceitável.

Dos exemplos a seguir fornecidos, ver-se-à que, dependendo das quantidades, proporções e tipos

de estabilizadores físicos e agentes fixotrópicos, a adição dos ácidos gordos não só aumenta a estabilidade física, mas também proporciona um aumento simultâneo na viscosidade aparente. São normalmente suficientes proporções de ácido gordo para agente fixotrópico na gama de cerca de 0,08 a 0,4$, em peso, de ácido gordo e de cerca de 1,5 a 2,5%, em peso, de agente fixotrópico para fornecer estas vantagens simultâneas, sendo por isso muito preferível a utilização destes ingredientes nestas proporções.

De acordo com um método preferido para o fabrico destas composições, deve fazer-se primeiramente a dissolução ou dispersão de todos os sais inorgânicos, isto é, carbonato (quando utilizado), silicato e tripolifosfato, no meio aquoso. 0 agente de espessamento é o último a ser adi cionado. 0 supressor de espuma (quando utilizado) é preliminarmente apresentado como uma dispersão aquosa tal como o agente de espessamento. A dispersão de supressor de espuma, a soda cáustica (quando utilizada) e sais inorgânicos são primeiramente misturados a temperaturas elevadas em solução aquosa (água desionizada) e, a seguir, arrefecidos, sob agitação profunda. Adiciona-se a seguir à solução arrefecida (25-55°C) agente de branqueamento, agente tensio-activo, estabilizador de ácido gordo e dispersão de espessante à temperatura ambiente. Com exclusão do composto de branqueamento à base de cloro, a concentração total de sal (NaTPF, silicato de sódio e carbonato) é geralmente de cerca de 20 a 50%, e» peso, de preferência cerca de 50 a 40%, em peso, na composição.

Um outro método altamente preferido para misturar os ingredientes das formulações DLAL consiste primeiramente em formar uma mistura de água, supressor de espuma (quando utilizado), detergente, estabilizador físico (ácido gordo) e agente fixotrópico, por ex., argila. Estes ingredientes são misturados em conjunto em condições de corte

elevado, de preferência com inicio à temperatura ambiente, para que se forme uma dispersão uniforme. Esta é a porção pre-misturada, sendo os restantes ingredientes introduzidos em condições de misturação de corte reduzido «Por exemplo, a quantidade requerida da pre-mistura é introduzida num misturador de corte reduzido, adicionando-se a seguir os restantes ingredientes, com misturação, quer em sequência quer simulttLneamente. De preferência, os ingredientes são adicionados em sequência, embora não seja necessário completar a adição de todo um ingrediente antes de se começar a adicionar o ingrediente seguinte. Para além disso, um ou mais dos ingredientes podem ser divididos em porções e adicionados em alturas diferentes. Tem-se obtido bons resultados quando se procede à adição dos ingredientes restantes na seguinte sequência: hidróxido de sódio, carbonato de metal alcalino, silicato de sódio, tripolifosfato de metal alcalino (hidratado), tripolifosfato de metal alcalino (anidro ou até 5% de água), agente de branqueamento (de preferência hipoclorito de sódio) e hidróxido de sódio.

pode incluir-se nestas composições outros ingredientes convencionais, em pequenas quantidades, geralmente inferiores a cerca de 3%, em peso, nomeadamente perfume, agentes hidrotrópicos tal como benzeno, tolueno, xileno e cumeno-sulfonatos de sódio, conservantes, agentes de tingimento e pigmentos e afins, sendo evidentemente todos estáveis em presença do composto de branqueamento à base de cloro e grande alcalinidade (propriedades de todos os componentes). São especialmente preferidos, para efeitos de coloração, as ftalocianinas cloradas e polissulfetos de aluminossilicato que fornecem, respectivamente, tons agradavéis de verde e azul. Pode utilizar-se Ti0₂ para branquear ou neutralizar descolorações.

As composições DIA líquidas deste invento são fácilmente utilizáveis, da forma conhecida, para la

var pratos, outros utensílios de cozinha e afins numa máquina automática de lavar louça equipada com um dispositivo para distribuição do detergente, num banho de lavar aquoso contendo uma quantidade efectiva da composição.

Apesar de o invento ter sido particularmente descrito relativamente à sua aplicação a detergentes líquidos para máquinas automáticas de lavar louça, será fácilmento entendido por um perito da técnica da especialidade que as vantagens que se obtêm pela adição dos ácidos gordos de cadeia longa, nomeadamente maior viscosidade aparente e melhor estabilidade física da suspensão fixotrópica à base de argila, se aplicarão igualmente a outras suspensões fixotrépicas à base de argilas, nomeadamente as formulações de pastas para desengordurar descritas na Patente dos E.U.A. 5·985·668 anteriormente mencionada.

invento pode ser posto em prática de várias maneiras e serão descritas várias formas específicas de realização para ilustrar o invento, com referência aos exemplos que as acompanham.

Todas as quantidades e proporções referidas são em peso relativamente à composição salvo indicação em contrário.

ExegEloJ.

Para se demonstrar o efeito do estabilizador de ácido gordo, fez-se a preparação de uma formulação DLA líquida da seguinte forma:

Água desionizada,

Solução de soda cáustica (50% NaOH)

Carbonato de sódio, anidro

Silicato de sódio,

Solução a 47,5% do

Na₂0:Si0₂ relação de 1:2,4

TPF de sódio (substâncialmente anidro, i.e, 0,5%» era especial 3%, humidade) (Thermphos NW)

TP1? de sódio (hexahidrato) (Thermphos N hexa) percentagem

41,10

15,74

12,00

Esta mistura é arrefecida a 25~3O°C e a agitação é mantida em profundidade, adicionando-se a ela os seguintes ingredientes à temperatura ambiente:

percentagem

Hipoclorito de sódio, solução (11% de cloro disponível)9,00

Hono-estearil-fosfato0,16

DOWFAX 5B-2 (solução a 45% de

Na-monodecil/didecil difenil-óxido-dissulfonato-aquoso)0,80

Estabilizador físico (ácido gordo ou sal de ácido gordo)X

Pharmagel H2,00

Faz-se a preparação de três formulações, em que X=0%, X-0,10% de estearato de sódio e XO, 16% de ácido behénico.

supressor de espuma de mono-estearil-fosfato (quando utilizado e o Dowfax 3B-2”, estabilizador de ácido gordo do composto activo detergente, são adicionados à mistura imediatamente antes do espessante Pharmagel H.

A operação 1 é uma formulação de controlo que inclui o agente anti-espuma de mono-estearil-fosfato, mas que não contem um estabilizador de ácido gordo·

A operação 2 é uma formulação de controlo da operação 1, à qual se adicionou um agente estabilizante de estearato de cálcio do pedido Série n2 744*754.

A operação 3 é uma formulação do presente invento e. que o ácido behénico (CH₃(CH₂)_2oC00H é utilizado como agente estabilizante e o agente anti-espuma de mono-estearilfosfato é facultativamente omitido.

Fez-se a medição de cada uma das formulações DLA líquidas resultantes, conforme mostrado no Quadro, quanto à viscosidade aparente a 5 -rpm e JO rpm. Os resultados obtidos são também apresentados no Quadro.

Dos dados indicados no Quadro, tiram-se as seguintes conclusões:

A incorporação de 0,1% de estearato de cálcio numa fórmula da operação 2 (controlo) contendo 2,0% de pharmagel H leva a um aumento da viscosidade aparente, Operação 1 (controlo).

A incorporação de 0,16% de ácido behéni-26-

co numa fórmula da operação 3 (invento) contendo 2% de pharmagel H leva a um significativo aumento da viscosidade aparente, em comparação tanto com a operação de controlo 1 como com a 2.

QUADRO

OPERAÇÃO	FORMULAÇÃO	VISCOSIDADE BROOK LVT (KCBS) (1) [3RPM 3ORPM
1 (controlo)	U₂0 «41,10% Mono-estearil-fosfato» 0,16% Estabilizante « 0% Pharmagel H «2,0%	18 4,9
2 (controlo)	H₂0 - 41,0% Mono-estearil-fosfato« 0,16% Estearato de cálcio »0,1% pharmagel H «2,0%	24 3,8
5 (invento)	H₂0 » 41,0% Mono-estearil-fosfato « 0% Ãcido behénico « 0,16% Pharmagel H «2,0%	87 10,2

(1) Medida com fuso 4 após três minutos a 3 β 30 rpm em amostras com 24 horas.

-27Exemplo 2 seguinte DLA líquido fixotrópico de tipo gel é preparado seguindo-se os mesmos procedimentos gerais do Exemplo 1:

Ingrediente Quantidade (I.A.) %, em peso Silicato de sódio (solução a 47,5% d® KagOíSiOg relação

de 1:2,4)	7,48
Mono-estearil-fosfato	0,16
Dowfax 3B-2	0,36
Thermphos W	12,0
Thermphós H hexa	12,0
Ãcido behénico	0,1
Carbonato de sódio, anidro	5,0
Solução de soda cáustica (50% NaOH)	5,1
pharmagel H”	1,5
Solução de hipoclorito de sódio (11%)	1,0
Água	a perfazer

Podem também adicionar-se à formulação quantidades menores de perfume, corante, etc.

Exemplo 5
0 seguinte DLA	líquido fixotrópico de
tipo gel é preparado seguindo-se os do Exemplo 1:	procedimentos gerais
Ingrediente	Quantidade de (I.A.) % em peso
Silicato de sódio (solução a 47,5% de NagOíSiOg relação de 1:2,4)	7,48
Mono-estearil-fosfato	0,16
Dowfax 3B-2”	0,36
Thermphos KW^w	12,0
Thermphos N hexa	12,0
Ácido esteárico	0,2
Carbonato de sódio, anidro	5,0
Solução de soda cáustica (50% NaOH)	3,1
Pharmagel H”	1,0
Solução de hipoclorito de sódio
(11%)	1,0
Água	a perfazer
Podem adicionar-	-se também à formulação
quantidades menores de perfume, corante, etc·

Claims

la. - Processo para a preparação de uma composição líquida fixotrópica aquosa, caracterizado por se incluir na referida composição um agente fixotrópico de argila, uma quantidade de, pelo menos, um ácido gordo de cadeia longa eficaz para aumentar a viscosidade aparente e a estabilidade física da composição, água, e pelo menos um ingrediente adicional seleccionado a partir do grupo formado por detergentes orgânicos, agentes modificadores do pH, estruturador para detergentes de branqueamento à base de cloro, agente sequestrante, inibidores de espuma, partículas abrasivas e suas misturas.
2a. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ácido gordo consistir num ácido gordo de cadeia longa tendo cerca de 8 a 24 átomos de carbono, ou numa mistura de dois ou mais desses ácidos gordos.

5a. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ácido gordo conter 12 a 24 átomos de carbono.
4a. - processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ácido gordo ser ácido esteárico ou ácido behenico.
5ã. - Processo para a preparação de uma composição aquosa fixotrópica para máquina automática de lavar louça, caracterizado por se incluir na referida composição em peso e em valores aproximados:

(a) 5 a 35% de tripolifosfato de metal alcalino;

(b) 2,5 a 20% de silicato de sódio;

(c) 0 a 9% de carbonato de metal alcalino;

(d) 0,1 a 5% de material activo, detergente orgânico dispersível, em água, estável em presença do agente de branqueamento à base de cloro;

(e) 0 a 5% de um supressor de espuma estável em presença do agente de branqueamento à base de cloro;

(f) composto de branqueamento à base de cloro, numa quantidade capaz de fornecer cerca de 0,2 a 4% de cloro disponível;

(g) espessante fixotrópico numa quantidade suficiente para fornecer à composição um índice de fixotropia de cerca de 2 a 10;

(h) 0 a 8% de hidróxido de sódio;

(i) um ácido gordo de cadeia longa, com o estabilizador físico numa quantidade eficaz para aumentar a viscosidade aparente e para aumentar a estabilidade física da composição; e (j) água a perfazer.
6a. - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o estabilizador físico (i) ser um ácido gordo alifático tendo cerca de 10 a 24 átomos de carbono.

- Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o ácido ter de cerca de 12 a 22 átomos de carbono.
8ft. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o estabilizador físico (i) ser ácido esteárico.
9a. - Processo de acordo com a reivindicação 5» caracterizado por o estabilizante físico (i) ser ácido behénico.

' loa. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o estabilizador físico (i) estar presente numa quantidade de cerca de 0,02 a 1%.

í 11a. - processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o estabilizador físico (i) estar presente numa quantidade de cerca de 0,06 a 0,8%.
12a. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o estabilizador físico (i) estar presente numa quantidade de cerca de 0,08 a 0,4%.

15a. - Processo de acordo com a reivindicação 5» caracterizado por 0 espessante fixotrópico (g) ₍ ser uma argila inorgânica que forma colóides.
14a. - processo de acordo com a reivindicação
15, caracterizado por a argila ser uma argila de montmorilonite, atapulgite, hectorite ou uma argila esméti15&. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a quantidade de espessante de argila se situar na gama de cerca de 0,1 a 3%.
16a. - Processo de acordo com a reivin-32- dicação 13, caraeterizado por a quantidade espessante de argila se situar na gama de cerca de 0,1 a 2,5%.

171. - processo de acordo com a reivindicação 13, caraeterizado por se incluir na referida composição cerca de 0,06 a 0,8% do estabilizador físico (i) e de cerca de 0,1 a 2%, em peso, de uma argila inorgânica que forma colóides, como espessante fixotrópico (g).
18a, - Processo de acordo com a reivindicação 13, caraeterizado por se incluir na referida composição cerca de 0,08 a 0,4% do estabilizador físico (i) e cerca de 0,25% a 1,0% de uma argila inorgânica que forma colóides, como espessante fixotrópico (g).
19&. - Processo de acordo com a reivindicação 5» caraeterizado por o composto de branqueamento à base de cloro (f) ser hipoclorito de sódio.
20&. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caraeterizado por se incluir na referida composição cerca de 0,1 a 0,5% do supressor de espuma (e).
21a, - processo de acordo com a reivindicação 20, caraeterizado por 0 supressor de espuma ser um éster alquílico de fosfato ácido ou um éster alquílico de ácido fosfónico, contendo um ou dois grupos alquilo 012-20’ ou uma sua mistura.
22a. - processo de acordo com a reivin-33dicação 5, caracterizado por a referida composição ter um pH de 10,5 a cerca de 13,5.