PT86019B

PT86019B - Processo para a preparacao de uma composicao detergente solida de limpeza contendo um alquil aril sulfonato, um esfregao de limpeza reutilizavel contendo aquela composicao e respectivo metodo de fabrico

Info

Publication number: PT86019B
Application number: PT86019A
Authority: PT
Inventors: Charles E Buck; Harry W Aszman
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1990-07-31
Also published as: EP0273467A3; NO874510L; NO169664C; FI87798C; DK567387A; NO169664B; AU8043487A; NZ222313A; PT86019A; FI87798B; MX168239B; BR8705774A; FI874772A; US4935158A; NO874510D0; FI874772A0; AU606086B2; EP0273467A2; DK567387D0; JPS63178200A

Description

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DETERGENTE SOLIDA DE LIMPEZA CONTENDO UM ALQUIL ARIL SULFONATO, UM ESFREGÃO DE LIMPEZA REUTILIZÁVEL CONTENDO AQUELA COMPOSIÇÃO E RESPECTIVO MÉTODO DE FABRICO

eficaz para remover míldio. 0 componente detergente consiste essêncialmente no produto anidro de neutralização de um agente tensio-activo aniónico, tal como um ácido alquil linear benzeno sulfónico e um material sólido neutralizante, tal como um sal, óxido ou hidroxido de um metal alcalino, ou alcalino-terroso, incluindo carbonato de sódio.

componente de limpeza, juntamente com um material de enchimento, é adicionado ao componente detergente durante o curso da reacção de neutralização e antes da sua conclusão. Faz-se também a revelação de um esfregão reutilizável que incorpora a composição detergente sólida. Para além de outros aspectos do invento, destacam-se composições sólidas acídicas, de limpeza, contendo pelo menos um ácido policarboxílico, composições sólidas de limpeza contendo um agente de branqueamento funcional a um pH básico e métodos de fabrico e utilização, tanto das composições de limpeza sólidas com pH ácido como pH básico.

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ANTECEDENTES DO INVENTO

O presente invento diz respeito a um processo para a preparação de composições detergentes sólidas com capacidade de libertação múltipla de ingredientes activos e que são incorporadas em esfregões de limpeza tendo uma camada abrasiva que pode ser deitada fora após várias utilizações. Tais esfregões de limpeza podem conter composições detergentes acídicas sólidas que são particularmente úteis para limpar uma série de superfícies, incluindo apetrechos de casa de banho, azulejos, protecções de chuveiro em fibra de vidro e plástico, etc., para remover deles a escuma de sabão, essêncialmente sem danificar a argamassa que possa existir entre os azulejos. A camada abrasiva será eficaz para remover também (por acção mecânica) qualquer mancha provocada pela humidade presente. No entanto, outros esfregões podem conter composições detergentes sólidas que são básicas em relação ao pH e contêm um agente de branqueamento, sendo estes esfregões úteis para branquear as manchas provocadas pela humidade da argamassa entre os azulejos.

SUMÁRIO DO INVENTO

Este pedido diz respeito a composições detergentes. Mais particularmente, ele diz respeito a composições detergentes sólidas que são contidas em esfregões e são úteis para limpar superfícies duras, em especial para limpar apetrechos e superfícies de casa de banho, removendo deles escuma de sãbao e manchas provocadas pela humidade. Elas são eficazes para limpar superfícies macias, tais como cortinas de chuveiro.

problema da limpeza da escuma de sabão das superfícies da casa de banho, tais como pias, cubas , paredes e chão do chuveiro é bem conhecido de todas

as donas de casa. A escuma de sabão, que contém sabões de cálcio e magnésio insolúveis em água, produzida pelas reacções de água dura em sabões de sódio solúveis, provoca o embaciamento e a formação de manchas nos azulejos e nas outras superfícies duras que são de forma normal e desejável, atractivamente lustrosas e brilhantes. Tal escuma de sabão é normalmente muito aderente ao substrato e é de difícil remoção com a ajuda dos materiais de limpeza convencionais.

Saba-se que os ácidos e as preparações acídicas ajudam a remover a escuma de sabão de uma série de superfícies e que têm sido feitos, patenteados e comercializados produtos de limpeza acídicos. Tem-se utilizado detergentes sintéticos em tais produtos de limpeza, que também têm incorporado solventes. É conhecida a forma sólida de tais produtos de limpeza, mas uma sua desvantagem é o facto de serem considerados inadequados para utilização. É frequentemente preferida a forma líquida de tais produtos de limpeza sendo muitas vezes escolhida a água como veículo ou solvente. No entanto, os consumidores verificam que tais produtos de limpeza líquidos tendem a escorer pela parede a ser limpa. Assim, enquanto que o problema da remoção, de forma adequada e simples, de escuma de sabão de uma superfície é conhecido há bastante tempo e se tem sugerido a inclusão de água, detergentes, agentes acidificantes e solventes em composições para limpeza de azulejos, não existiam, antes do presente invento, composições de limpeza sólidas, de libertação múltipla incorporadas em esfregões, para a limpeza efectiva de superfícies de casa de banho e afins.

pedido igualmente pendente dos Estados Unidos da América NQ 861.904, atribuido ao requerente do presente invento revela um esfregão de limpeza contendo um detergente líquido, sendo o esfregão concebido para uma única utilização.

De acordo com um aspecto do presente in-5-

vento, apresenta-se um constituinte activo detergente que serve também como veículo para um constituinte de limpeza - quer um constituinte de pH acídico, quando é desejável remover escuma de sabão (e manchas provocadas pela humidade), quer um constituinte de pH básico que contém um agente de branqueamento, quando é desejável branquear as manchas provocadas pela humidade. Este constituinte detergente consiste no produto de reacção da reacção de neutralização essêncialmente anidra ou não aquosa entre um ácido alquil linear-benzeno-sulfónico e um sal alcalino sólido ou alcalino-terroso, resultando esta reacção na formação de um sal alquil linear-benzeno sulfonato sólido. Deste modo, o constituinte activo detergente servetanto como um agente tensio-activo na composição detergente final como um veículo para outros ingredientes activos, contanto que os outros ingredientes activos sejam misturados com o constituinte detergente durante o curso da reacção de neutralização, mas antes da sua conclusão.

De acordo com um outro aspecto do presente invento, apresenta-se um esfregão de utilização múltipla, eficaz para remover escuma de sabão e manchas provocadas pela humidade, em que o constituinte de pH acídico é adicionado ao constituinte detergente activo, juntamente com um constituinte de enchimento, para fornecer uma composição detergente sólida acídica que, quando incorporado no esfregão descrito a seguir, é útil para a remoção de escuma de sabão e míldio de superfícies duras.

De acordo ainda com um outro aspecto do presente invento, apresenta-se esfregões úteis para branquear e remover míldio. Tais esfregões incorporam uma composição de limpeza que compreende um agente de branqueamento que é funcional num meio de pH alcalino, que é adicionado ao constituinte detergente activo durante o curso da reacção de neutralização e antes da sua conclusão .

Ainda um outro aspecto deste invento está

relacionado com a manufactura de um esfregão de utilização múltipla que inclui as composições detergentes deste invento. Tais esfregões consistem de preferência, numa camada esfregão, numa primeira camada almofadada ligada à sua superfície posterior, numa forma sólida de uma composição detergente activa (acídica ou básica) aplicada, como uma pasta, na face frontal de uma segunda camada almofadada, que está ligada à superfície posterior da primeira camada almofadada, e numa folha plástica de cobertura, que cobre a superfície posterior da segunda camada almofadada, sendo as camadas ligadas umas às outras a quente através dos seus cantos periféricos de modo a formarem um esfregão unitário.

Outros aspectos tornar-se-ão completamente evidentes a partir da seguinte memória descritiva e das reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma montagem com os componentes destacados uns dos outros, mas nas suas posições relativas, da forma preferida de um esfregão de acordo com o presente invento;

Fig. 2 é uma vista em perspectiva de um esfregão montado;

Fig. 3 é uma vista em corte transversal do esfregão montado, tirada ao longo das linhas 3-3 da Fig. 2.

Fig. 4 é uma vista em perspectiva de uma montagem com os componentes destacados uns dos outros, mas nas suas posições relativas, de uma forma alternativa de um esfregão de acordo com o presente invento;

Fig. 5 é um gráfico ilustrando as velocidades de dissolução comparativas de uma forma disseminada versus forma em disco de 20 gramas da formulação preferida de uma composição detergente ácida sólida;

Fig. 6 é um gráfico ilustrando a quantidade de oxigénio disponível em discos de várias idades, que incorporam uma composição detergente de branqueamento sólida funcional a um pH alcalino; e

Fig. 7 é um gráfico ilustrando as velocidades de dissolução comparativas de uma formulação preferida de uma composição detergente ácida sólida deste invento, que é o produto de reacção de uma reacção de neutralização não aquosa, e de uma composição equivalente que incorpora um sal alquil-aril-sulfonato pre-neutrali zado.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS PREFERIDAS DE REALIZAÇÃO DO INVENTO

Com referência agora às Figs. 1-3, apresenta-se um esfregão de limpeza, geralmente designado por (20) do presente invento. O esfregão (20) tem uma camada esfregão (22), uma primeira camada almofadada (24), uma segunda camada almofadada (26) na face oposta da camada almofadada (24), uma folha impermeável a líquidos (28) na face oposta da camada almofadada (26) e uma composição detergente sólida (29) colocada entre a primeira e a segunda camada almofadada (24) e (26).

A camada esfregão (22) tem um par de ares tas lateriais opostas (30a) e (30b) e um par de arestas terminais opostas (32a) e (32b) que ligam as arestas lateriais (30a e b). A camada esfregão (22) tem uma superfície frontal (34) para contacto com uma superfície suja, e uma superfície posterior (36) que reveste a primeira camada almofadada (24)

A camada esfregão (22), é de preferência, construída de um material não tecido, que desliza fácilmente pelas superfícies duras a serem limpas. A camada esfregão (22) tem uma textura áspera e resiliente em comparação com os artigos convencionais, nomeadamente esponjas.

A camada esfregão (22) é compatível com as superfícies a ser limpas, e é livre de fibras ou ligantes duros no tecido não tecido que poderiam riscar as superfícies . A camada esfregão (22) tem uma estrutura entrançada aberta de modo a ser porosa para prender as sujidades em forma de partículas durante a operação de esfregar. A camada-esfragão (22) é suficientemente flexível para assegurar uma recuperação excelente depois do enxaguamento. A camada-esfregão (22) também proporciona uma excelente disseminação do líquido.

Um exemplo de um material para a camada-esfregão (22) é um material não tecido de ligação entransada vendido sob o Código nQ 6952801 pela Union Wadding of Pawtucket, Rhode Island. As especificações mostram que este material é seguro e eficaz na limpeza de superfícies fibrosas sujas: fibras de 100% de poliéster de 15 e 25 denier ligadas com 30%, em peso, de cloreto de polivinilo e um peso de base de 5,5 onças jarda quadrada. A natureza porosa deste material captura material em forma de partículas. Um outro exemplo da camada esfregão (22) é um material não tecido feito por The Kendall Company, Boston, Massachussetts, e identificado como Bristle-tex, tal como o tecido revelado pela Patente dos E.U.A. 4.537.819, aqui incorporado como referência. Este material não tecido é uma estrutura composta de espuma de poliuretano e fibras hidro-entrelaçadas. O material é uma espuma de poliuretano reticulado contendo 10 a 15 poros/polegada hidro-entrelaçada com uma mistura de fibras de 50%/50% poliester/raion. Essa estrutura composta produz um efeito de escova ou cerda que penetra profundamente em áreas com rele-9-

vos ou vales das superfícies a ser limpas. Outros exemplos de materiais úteis como o esfregão (22) são espumas flocosas com uma fibra de denier pesado formando flocos num substrato de espumas, a espuma de poliuretano referida na Patente dos E.U.A. 4.537.819 e compostos de cerda. Numa forma preferida, a camada-esfregão tem um peso de base de 2 a 6 onças/ /jarda quadrada e uma espessura na gama de 0,125 a 1,0 polegadas. A espessura da camada-esfregão (22) é um elemento importante quanto ao rendimento de limpeza e facilidade de utilização.

A primeira camada almofadada (24) tem um par de arestas lateriais opostas (58a) e (58b), um par de arestas terminais opostas (60a) e (60b) que ligam as arestas lateriais (58a e b), uma superfície frontal (62) que está em contacto com a superfície da camada-esfregão (22) e uma superfície posterior (64) virada para a folha impermeável a líquidos (28).

De forma semelhante, a sequnda camada almofadada (26) tem um par de arestas lateriais opostas (66a) e (66b), um par de arestas terminais opostas (68a) e (68b), que ligam as arestas lateriais (68a) e (68b), uma superfície frontal (70) virada para a superfície posterior (64) da primeira camada almofadada (24) e uma superfície posterior (72) virada para a folha (28).

A composição detergente sólida (29) é colocada entre as camadas almofadadas (24) e (26) e será examinada seguidamente em detalhe.

A folha impermeável a líquidos (28) tem um par de arestas lateriais opostas (38a) e (38b), um par de arestas terminais opostas (40a) e 40b) que ligam as arestas laterais (38a) e (38b), uma superfície frontal (42) virada paraa camada-esfregão (22) e uma superfície posterior

(44). A folha (28) evita que os dedos do utilizador se molhem ou entrem em contacto com os ingredientes activos quando se utiliza o esfregão (20). A folha (28) também constribui para fornecer a integridade estrutural e o corpo do esfregão (20). Quando se esfrega, a película (28) facilita o deslizar do esfregão (20). A folha (28) é, de preferência, construída de um material termoplástico, nomeadamente polietileno de baixa densidade de modo a poder ser selado a quente à camada esfregão (22) e às camadas almofadadas (24), (26) nas regiões (46). Em alternativa, pode utilizar-se uma cola adequada para ligar a folha (28) à camada esfregão (22) e às camadas almofadadas (24), (26). A folha (28) é feita de um material que não é demasiadamente rígido para evitar arestas vivas e rígidas que, de outro modo poderiam riscar a superfície suja ou cortar o utilizador. Outros materiais adequados incluem borracha de latex e tecidos não tecidos impermeáveis a líquidos. Numa forma preferida, a folha (28) tem uma espessura de 4 milésimos de polegada ou mais e, de preferência uma textura trabalhada em relevo, demodo a poder ser fácilmente agarrada pelo utilizador.

Uma forma alternativa de um esfregão é ilustrada na Fig. 4, em que os números de referência semelhantes designam partes semelhantes. Nesta forma de realização, a camada esfregão (22) está em contacto com a primeira camada almofadada (24). A composição detergente sólida (29), que será descrita a seguir, está colocada entre a superfície posterior (64) da primeira camada almofadada (24) e a superfície de topo (86) da camada inpermeável (80), cuja superfície posterior (88) está em contacto com a superfície de topo da segunda camada almofadada (26), que, por sua vez, está em contacto com uma camada de folha de reforço (90).

Deve, no entanto, ser reconhecido que as camadas apenas necessárias para formar um esfregão são a camada esfregão e a camada de reforço ou folha impermeável,

que são ilustradas nas Figs. 1-3 com os números (22) e (28) respectivamente, com a composição detergente sólida (29) colocada entre elas. A primeira e a segunda camada almofadada (24) e (26), que, deste modo, são facultativas, podem ser constituídas por tecidos não tecidos aplicados por jacto de ar ou esponjas de celulose, e são utilizadas no esfregão para lhe dar corpo. Uma camada almofadada útil é a da Union Wadding.

Deve também ser reconhecido que se pode afixar manípulos (não ilustrados) às superfícies posteriores dos esfregões, se desejável. Os esfregões podem também ser afixados a uma cabeça de esfregão. Nesta conformidade, faz-se referência ao pedido igualmente pendente N2 861.904, em especial às Figs. 8-10 e à sua explicação.

COMPOSIÇÃO DETERGENTE SÓLIDA

A composição detergente sólida (29) é preparada fazendo-se reagir, num meio não aquoso os essêncialmente anidro, um ácido alquil linear ou ramificado aril-sulfónico com um agente neutralizante sólido, em forma de partículas. No decorrer da reacção de neutralização, mas antes da sua conclusão, faz-se a adição, com misturação uniforme, de um constituinte activo de limpeza, seleccionado do grupo formado por ácidos orgânicos e agentes de branqueamento funcionais a pH alcalinos, com o ácido sulfónico parcialmente neutralizado, que inicialmente tem a forma de uma massa fluída e posteriormente toma a forma de um sólido pastoso. Durante a fase de massa fluída, pode também adicionar-se outros ingredientes, incluindo agentes de enchimento, perfumes, solventes, auxiliares de processamento e afins. Com o arrefecimento e o envelhecimento, esta mistura pastosa endurece até formar um sólido. Esta mistura pode ser aplicada directamente numa camada do esfregão numa forma disseminada ou numa outra forma geométrica, ou na forma de um disco, onde inicialmente

endurecerá até alcançar a sua consistência final.

Inesperadamente, descobriu-se que a adição dos constituintes de limpeza à massa fluída, que contem o ácido alquil-aril-sulfónico parcialmente neutralizado durante o curso da reacção de neutralização essêncialmente anidra, mas antes da sua conclusão, é responsável pela lenta ou regulada libertação dos constituintes activos de limpeza, gue prolonga a vida útil do esfregão permitindo múltiplas re-utilizações antes de este ser rejeitado.

Em geral, a formulação ácida da composição detergente sólida consiste em: a) de cerca de 12-40%, em peso, de um agente tensio-activo detergente aniónico, que contém um sal de metal alcalino ou alcalino-terroso de um alquil-aril-sulfonato, em que o grupo alquilo contém de cerca de 10-22 átomos de carbono e o grupo arilo é benzeno; b) de cerca de 2-30% de um agente neutralizante sólido, que consiste num sal, óxido ou hidróxido de um metal alcalino ou metal alcalino-terroso; c) de cerca de 1-50% de um constituinte ácido orgânico que fornece um poder solubilizante tampão efectivo a uma gama de pH entre 2,5 e 5,5, sendo preferida a gama de pH de 4-4,5. Os ácidos adequados incluem os ácidos policarboxílicos, em especial os ácidos dibásicos e dicarboxílicos sólidos; e) de cerca de 0-70% de um agente de enchimento, sendo preferido o sulfato de sódio; e f) a parte restante é composta por outros ingredientes menores incluindo perfumes (cerca de 1%), solventes cerca de (0-3%) e auxiliares de processamento.

A formulação contendo agente de branqueamento funcional a um pH alcalino da composição detergente sólida é semelhante à formulação ácida anterior, com as seguintes excepções; i) o constituinte ácido c) é substituído por uma quantidade efectiva de um agente de branqueamento efectivo de pH alcalino, tal como Oxone ou ácido triclo-13-

rocianúrico (ATCC), que é um agente de branqueamento à base de cloro; e ii) podem fazer-se ajustamentos na quantidade do agente neutralizante e/ou ácido presentes para assegurar uma gama de pH de 7-11, embora um pH óptimo se situe na gama de 7,5-8,5 para a composição detergente sólida.

Entre os ácidos alquil-aril-sulfónico eficazes encontram-se aqueles que têm cerca de 10-22 átomos de carbono no grupo alquilo. São preferidos os ácidos alquil linear superior-benzeno-sulfónico, sendo o ácido dodecil linear-benzeno-sulfónico (DLBS) o ácido sulfónico preferido .

Entre os agentes neutralizantes sólidos adequados, encontram-se os sais (sendo preferidos os carbonatos e bicarbonatos), óxidos e hidróxidos de metais alcalinos (sendo preferidos o sódio e o potássio) e os metais alcalino-terrosos (sendo preferidos o cálcio e o magnésio). De preferência, estará presente uma quantidade de agente neutralizante, pelo menos igual à quantidade estoiquiometricamente necessária para a neutralização essêncial completa do ácido detergente (na formulação ácida). Na formulação de agente de branqueamento com pH alcalino, estará presente um excesso (juntamente com um ácido, se necessário) para resultar num pH final na gama de 7,5-8,5.

Entre os constituintes ácidos polibásicos orgânicos adequados, encontram-se os ácidos dibásicos ou dicarboxílicos, tais como glutárico, oxálico, succínico, adípico, tartárico e suas misturas. Pode também utilizar-se ácido cítrico, um ácido tricarboxílico. Um constituinte ácido preferido é ADB (ácidos dibásicos) vendido por E.I. DuPont DeNemours & CO. Inc., que consiste aproximadamente em 55% de ácido glutárico, 28% de ácido succínico, 18% de ácido adípico e 0,3% de ácido nítrico. O ADB proporciona uma gama efectiva de pH, que permite a fácil remoção de escuma de sabão e é vendido a um preço inferior aos dos ácidos dicarbo-14-

xílicos individuais.

Conforme préviamente mencionado, o pH da formulação ácida da composição detergente sólida deve ser mantido dentro da gama de pH 2,5-5,5, sendo preferida a gama 4-4,5.

Entre os agentes de branqueamento adequados, que funcionam a pH's alcalinos, encontram-se os: a) Oxone, que é um agente de branqueamento à base de oxigénio fornecido por DuPont, cujo ingrediente activo é monopersulfato de potássio e é constituído por duas mol de monopersulfato de potássio, uma mol de sulfato de potássio hidrogenado e uma mol de sulfato de potássio; e b) ácido triclorocianúrico, um agente de branqueamento à base de cloro. Como se mostra no Quadro VI, pode utilizar-se ácido glutárico, ácido cítrico e carbonato de sódio em excesso com as formulações de branqueamento, como auxiliares de processamento .

carbonato de sódio em excesso é adicionado para apressar a reacção de neutralização e, desse modo, apressar o endurecimento da composição detergente sólida. 0 ácido glutárico ou cítrico é utilizado para neutralizar o carbonato de sódio em excesso para manter um pH de cerca de 8 .

Os exemplos seguintes são dados para ilustrar a natureza do invento, mas é evidente que o invento não está limitado a eles. Nestes exemplos, bem como no resto da memória descritiva e nas reivindicações, as proporções são indicadas em peso, salvo indicação em contrário. Além disso, algumas formulações podem não totalizar 100% devido à exclusão de perfumes, solventes, auxiliares de processamento e afins. O quadro I apresenta nove exemplos de várias formulações detergentes ácidas orgânicas . O Quadro II

apresenta três exemplos de agentes neutralizantes diferentes que podem ser utilizados para neutralizar o ácido alquil-benzeno-sulfónico. 0 Quadro III apresenta três exemplos que ilustram variações aceitáveis na quantidade de carbonato de sódio que pode ser utilizada como agente neutralizante. Deve notar-se que o carbonato de sódio em excesso da quantidade estoiquiométrica necessária para neutralizar o ácido alquil-benzeno-sulfónico pode estar presente para acelerar a reacção de neutralização e, portanto, para acelerar o endurecimento da composição deterqente. Em tais casos, a quantidade do constituinte ácido orgânico pode ser aumentada de modo a resultar um pH ao desejável nível ácido, sendo preferida uma gama de pH de 4-4,5. 0 quadro IV apresenta quatro exemplos ilustrando variações na quantidade do agente de enchimento de sulfato de sódio. 0 exemplo 16, contudo, ilustra a formulação em que a água substitui o agente de enchimento de sulfato de sódio. O material resultante dissolveu-se demasiado rápidamente e ficou demasiadamente macio para ter valor comercial. Este exemplo ilustra a necessidade de se efectuar a reacção de neutralização e da adição dos materiais auxiliares num meio essêncialmente anidro ou não aquoso. 0 quadro V apresenta quatro exemplos ilustrando variações na quantidade do constituinte ácido alquil-benzenosulfónico nas composições detergentes contendo agente de branqueamento. 0 Quadro VI apresenta três exemplos de auxiliares de processamento diferentes para as formulações contendo agente de branqueamento com pH alcalino. Por exemplo o carbonato de sódio em excesso da quantidade estoiquiométrica necessária para neutralizar o ácido alquil-benzeno-sulfónico pode estar presente para acelerar a reacção de neutralização e, portanto, acelerar o endurecimento da composição detergente. 0 ácido cítrico ou o ácido glutárico podem também estar presentes para neutralizar o carbonato de sódio em excesso, para manter um pH ao desejável nível alcalino, sendo preferido um pH ria gama de 7,5-8,5. 0 Quadro VII apresenta quatro exemplos de agentes de branqueamento di-16-

ferentes (Oxone - com percarbonato de sódio presente como um activador- e ATCC).

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QUADRO II. - VARIAÇÃO DE AGENTES DE NEUTRALIZAÇÃO EM

FORMULAÇÕES ACIDAS

COMPONENTE	Exemplo 10	Exemplo 11	Exemplo 12
Ãcido DLBS	35,1	35,1	35,1
Ãcido glutárico	15,0	15,0	15,0
Carbonato de sódio	10,6	—	—
Bicarbonato de sódio	—	10,6	—
Hidróxido de sódio	—	—	10,6
Ãcido oxálico	6,3	6,3	6,3
Estearato de sódio	1,4	1,4	1,4
Sulfato de sódio	30,2	30,2	30,2

QUADRO III.

- VARIAÇÃO DE CARBONATO EM FORMULAÇÕES ACIDAS

componente	Exemplo 13	Exemplo 14	Exemplo 15
Ãcido DLBS	24,6	24,6	35,1
Ãcido glutárico	—	10,0	27,9
Ãcido oxálico	—	4,2	H,7
ADB	22,3	—	—
Carbonato de sódio	9,4	7,1	19,8
Sulfato de sódio	42,6	40,9	—

QUADRO IV. - VARIAÇÃO DE SULFATO EM FORMULAÇÕES ACIDAS

COMPONENTE Exemplo 16	Exemplo 17	Exemplo 18	Exemplo
Agua	32,0	—	—	—
DLBS	26,0	24,6	26,0	32,1
Ãcido glutárico	20,0	22,3	20,0	24,7
Acido oxálico	6,0	—	6,0	7,4
Carbonato de sódio	10,5	9,4	12,0	14,8
Sulfato de sódio	—	42,6	8,0	19,7

QUADRO V. - VARIAÇÃO DE ACIDO DLBS EM FORMULAÇÕES CONTENDO

AGENTE DE BRANQUEAMENTO COM pH ALCALINO

COMPONENTE	Exemplo 20	Exemplo 21	Exemplo 22	Exemplo 23
Acido DLBS	37,0	24,6	18,5	10,0
Acido glutárico	5,3	5,3	5,3	5,3
Carbonato de sódio	26,3	20,0	18,0	15,0
Oxone^	21,0	21,0	21,0	21,0
Sulfato de sódio	10,4	29,1	37,2	58,6

QUADRO VI. - VARIAÇÃO DE AUXILIARES DE PROCESSAMENTO PARA

AS FORMULAÇÕES CONTENDO AGENTE DE BRANQUEAMENTO COM pH ALCALINO

COMPONENTE	Exemplo 24	Exemplo 25	Exemplo 26
Ãcido DLBS	37,0	37,0	24,6
Acido glutárico	5,3	—	—
Ãcido citrico	—	—	6,0
Carbonato de sódio	26,3	18,4	20,0
Sulfato de sódio	10,4	34,1	28,3
'Oxone'®	21,1	10,5	21,1

QUADRO VII. - VARIAÇÃO DE SISTEMA DE BRANQUEAMENTO PARA FORMULAÇÕES CONTENDO AGENTE DE BRANQUEAMENTO COM pH ALCALINO

COMPONENTE	Exemplo 27	Exemplo 28	Exemplo 29	Exemplo 30
Ãcido DLBS	24,6	24,6	24,6	24,6
Ãcido glutárico	5,3	5,3	—	5,3
Ãcido citrico	—	—	6,0	—
Carbonato de sódio	20,0	10,0	18,0	20,0
'OXONE ’®	21,0	10,5	—	21,1
Percarbonato de
sódio*	—	5,3	—	—
ATCC	—	—	6,0	—
Sulfato de sódio	29,1	44,3	45,4	28,0

um activador de 'Oxone'

-21PROCESSO PARA FORMAR COMPOSIÇÕES SOLIDAS

As composições detergentes sólidas deste invento são formadas pela reacção essêncialmente anidra ou não aquosa entre um ácido alquil-aril-sulfónico, sendo preferido o ácido dodecil linear-benzeno-sulfónico (ácido DLBS), e um agente neutralizante sólido, sendo adequado o carbonato de sódio, para formar um sal neutralizado do ácido sulfónico (DLBS de sódio), que inicialmente toma a forma de uma massa fluída, tendo, posteriormente uma consistência pastosa. A medida que esta reacção prossegue, os ingredientes activos de limpeza (os ácidos orgânicos ou agentes de branqueamento funcionais a um pH alcalino) são adicionados à massa fluída e misturados uniformemente. Quando esta mistura tiver uma consistência pastosa, ela é directamente aplicada numa camada de um esfregão. Com o arrefecimento e envelhecimento, esta mistura pastosa endurece num sólido, tendo nessa altura essêncialmente terminado a reacção de neutralização, e é a forma sólida da composição detergente que é responsável pela lenta libertação dos compostos activos de limpeza, que prolonga a vida do esfregão através de re-utilizações múltiplas. Por exemplo, verificou-se que os esfregões que incorporam cerca de 20 gramas da composição do Exemplo 8 são eficazes para 3-6 utilizações antes de ser necessário deitá-los fora.

Por reacção essêncialmente anidra pretende-se significar que a reacção de neutralização é efectuada num meio não aquoso. A única água presente é a encontrada nos reagentes iniciais (i.e., o ácido DLBS contem cerca de 2% de água como uma impureza); não se adiciona água livre. Qualquer água assim presente ou formada como um resultado da reacção de neutralização é absorvida pelo produto da reacção (que será perdida pela subsequente secagem) ou liberta como um gás.

De igual modo, a composição detergente pastosa pode ser espalhada directamente sobre uma camada do esfregão e deixada endurecer e, durante esse tempo as camadas do esfregão selar-se-ão entre si. A composição pode permanecer como um produto disseminado ou ser formada numa série de formas geométricas, isto é, um disco, e aplicada a seguir no esfregão. A Figura 5 é um gráfico das velocidades de dissolução de uma forma disseminada de 20 gramas da composição detergente sólida do Exemplo 13 versus a forma em disco. Cada curva representa a média de três experiências. Utilizou-se um aparelho de ensaio de impregnação, que é usado para medir o grau de desprendimento do sabão, para medir as velocidades relativas de dissolução da forma em disco versus a forma disseminada. 0 teste efectuou-se como segue: Afixou-se um esfregão contendo a composição a uma haste que foi seguidamente introduzida numa tina de água onde foi deixada a impregnar durante dez minutos. Seguidamente, a haste foi virada para cima e para baixo a uma velocidade de vinte ciclos por minuto e os testes no esfregão foram feitos a intervalos de vinte minutos.

Como se verificará, os resultados não revelaram uma diferença significativa nas velocidades de dissolução entre as duas formas, excepto nos valores iniciais.

A estabilidade de uma composição detergente contendo agente de branqueamento (contendo Oxone') foi determinada pela medição da quantidade de oxigénio disponível (OD) presente em comparação com a quantidade de Oxone ' inicialmente utilizada. Os resultados revelaram que um disco de controle da fórmula do Exemplo 21 tinha 4,43% de OD; um disco não utilizado tinha 4,34% de OD; e um disco parcialmente utilizado tinha 4,39% de OD. Este teste foi realizado fazendo-se esfregões contendo a formulação do Exemplo 21, que foram utilizados para limpar uma cuba e colocando-se a seguir o esfregão usado numa solução de teste para

determinar o OD. Aquele esfregão foi a seguir rejeitado e utilizou-se um novo.

Preparou-se a formulação do Exemplo 21 a 23 graus e 50 graus centígrados. Os discos feitos a 50 graus eramduros em comparação com os feitos a 23 graus e ) forneciam a necessária libertação regulada, de 'Oxone'. Verificou-se que os discos feitos a 23 graus endureciam após um período de envelhecimento. Dado a dissolução do disco ser em função da dureza, foi necessário medir a quantidade de oxigénio disponível no disco à medida que se dava o seu envelhecimento. A Figura 6 ilustra gráficamente os resultados.Como se verificará, para os discos feitos a 23 graus, a quantidade de oxigénio disponível aumenta com o tempo até 1 semana, e depois estabiliza, os discos feitos a 23 graus endurecem durante a primeira semana de envelhecimento. Os discos feitos a 50 graus, dentro de 24 horas, e fornecem uma quantidade constante de oxigénio disponível. Os resultados indicam que os discos feitos a 23 graus e 50 graus libertam oxigénio disponível à mesma velocidade após 1 semana de envelhecimento .

Uma explicação possível para as diferenças entre os discos feitos a 23 graus e 50 graus centígra| dos é devida à velocidade a que ocorre a seguinte reacção de base ácida:

2R-SO₃H(1) + Na₂CO₃ (s)-* 2R-SO₅Na+ (s) H₂O + CO₂ (g)

A uma temperatura inferior, é necessária cerca de uma semana para que a reacção prossiga até ao mesmo ponto que a uma temperatura mais elevada após 24 horas.

Verificar-se-á assim que a composição veículo, que consiste no produto da reacção da neutralização essêncialmente anidra de um ácido alquil linear-aril-sulfónico por um agente neutralizante sólido, parece actuar não só como um detergente aniónico como também como um subs-24-

trato que proporciona a libertação lenta ou regulada dos constituintes activos de limpeza adicionais, nomeadamente os ácidos orgânicos, policarboxílicos e os agentes de branqueamento funcionais a um pH alcalino.

Isto é ainda ilustrado pela comparação í das velocidades de dissolução da Fig.7. Com o fim de comparar as velocidades de dissolução da composição química euivalente, preparou-se a mesma composição química de duas maneiras. De acordo com o primeiro método de preparação, preparou-se um pó a partir de:

DLBS de sódio (57%) que foi seco por pulverização com sulfato de sódio 43,2%.

Carbonato de sódio 9,4%

ADB 22,3%

Sulfato de sódio 24,1%

Isto resulta na seguinte composição em pó:

DLBS de sódio 24,6% | Carbonato de sódio 9,4%

ADB 22,3%

Sulfato de sódio 42,7%

Em segundo lugar, fez-se à preparação da formulação do Exemplo 8 de acordo com o processo aqui revelado. Desse modo, a composição em pó foi essêncialmente idêntica à formulação do Exemplo 8 . Preparam-se quatro esfregões, dois de cada fórmula, da maneira anteriormente explicada. Utilizou-se de novo um aparelho de ensaio de impregnação para medir as velocidades relativas de dissolução. Fez-se a pesagem de um esfregão contendo 30 gramas de cada com-25-

posição e afixou-se a uma haste que foi a seguir introduzida numa proveta com água. Seguidamente a haste foi virada para cima e para baixo a uma velocidade de vinte ciclos por minuto, e fizeram-se os testes em cada uma delas com intervalos de 10 minutos. No fim de cada-um desses intervalos, o esfregão era seco e pesado. Cada curva representa a média de dois ensaios.

Como se verificará, a fórmula em pó, que utiliza o DLBS de sódio pre-neutralizado soltou essencialmente todos os ingredientes activos de limpeza após 40 minutos, enquanto que o esfregão que incorpora a composição sólida deste invento perdeu apenas cerca de 16 a 30 gramas após 40 minutos.

Os esfregões são concebidos para ser utilizados pelos consumidores que os molham com água da torneira (50-75 ml), os amassam suavemente várias vezes para que se forme espuma e esfregam a superfície a ser limpa. Após um tempo de reacção suficiente (5-10 minutos) a superfície tratada será lavada com jacto de água.

O invento foi descrito relativamente às suas ilustrações e exemplos de processamento, mas não está limitado a eles, pois é evidente que um perito na técnica da especialidade, perante o presente pedido, será capaz de utilizar substituintes e equivalentes sem se afastar do invento .

Claims

1—. - Processo para a preparação de uma composição veículo detergente aniónica sólida com libertação múltipla de componentes activos de limpeza, caracterizado por compreender os passos de:

a) reacção num meio não aquoso de um ácido alquil ^C]_q^-C22-aril-sulfónico é um agente neutralizante sólido, para formar no início um produto de reacção parcialmente neutralizado na forma de uma massa fluída que depois endurece até se tornar uma pasta;

b) adição à referida massa fluída de um componente de limpeza seleccionado do grupo formado por ácidos policarboxílicos orgânicos e agentes de branqueamento funcionais a umpH alcalino;

c) misturação uniforme da referida massa fluída e do referido componente de limpeza;

d) se deixar que os referidos materiais uniformemente misturados seguem, continuando assim a referida reacção de neutralização essêncialmente até à sua conclusão, endurecendo a referida composição até se formar um sólido.

2â. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o grupo arilo ser benzeno.

3â. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o ácido alquil-aril-sulfónico ser ácido dodecil-linear-benzeno-sulfónico.

4§. - Processo de acordo com a reivin-27- dicação 1, caracterizado por o agente de branqueamento funcional a um pH alcalino ser seleccionado do grupo formado por um composto mono-persulfato e ácido triclorocianúrico.

5â. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente neutralizante ser um sólido seleccionado do grupo formado por sais, óxidos e hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos.

6ã. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o metal alcalino ser seleccionado do grupo formado por sódio e potássio; por o metal alcalino-terroso ser seleccionado do grupo formado por cálcio e magnésio; e por o sal ser seleccionado do grupo formado por carbonatos e bicarbonatos.

7â. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ácido policarboxílico orgânico ser seleccionado do grupo formado por ácidos dicarboxílicos e tricarboxílicos sólidos e suas misturas.

8§. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o ácido dicarboxílico ser seleccionado do grupo formado por ácidos glutárico, oxálico, succínico, adípico e tartárico e suas misturas.

9â. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o ácido dicarboxílico consistir numa mistura de cerca de 55% de ácido glutárico, 26% de ácido succínico e 18% de ácido adípico.

10^. - Processo para a preparação de uma composição detergente sólida que apresenta um poder de libertação repetido e prolongado de componentes activos de limpeza, sendo a referida composição detergente para se incorporar num esfregão de limpeza, caracterizado por se misturar, a) um sal de sulfonato detergente aniónico que é o produto de reacção de uma reacção essêncialmente não aquosa entre um ácido alquil ^cjq^-C22 ^aril^-sul^fónico aniónico e um agente neutralizante sólido; e b) um componente de limpeza seleccionado do grupo formado por ácidos policarboxílicos orgânicos e agentes de branqueamento funcionais a um pH alcalino, em que o referido componente de limpeza é adicionado ao referido produto de reacção durante o curso da reacção da neutralização, mas antes da sua conclusão.

llâ. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o pH se situar na gama de 2,5 a 5,5.

12â. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o pH se situar na gama de 4,0 a 4,5.

13ê. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o pH se situar na gama de 7 a 11

14â. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o pH se situar na gama de 7,5 a 8,5.

15a. _ Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o grupo arilo ser benzeno.

16^a. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o ácido alquil-aril-sulfónico ser ácido dodecil-linear-benzeno-sulfónico.

17^a. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o agente de branqueamento funcional a um pH alcalino ser seleccionado do grupo formado por um composto mono-persulfato e ácido triclorocianúrico.

18ê. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o agente neutralizante ser um sólido seleccionado do grupo formado pelos sais, óxidos e hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos.

19â. - Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o metal alcalino ser seleccionado do grupo formado por sódio e potássio; por o metal alcalino-terroso ser seleccionado do grupo formado por cálcio e magnésio; e por o sal ser seleccionado do grupo formado por carbonatos e bicarbonatos.

20a. _ Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por se incluir ainda na referida composição um material de enchimento.

21B. - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o material de enchimento ser sulfato de sódio.

22ã. _ Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o ácido policarboxílico orgânico ser seleccionado do grupo formado por ácidos dicarboxílicos e tricarboxílicos sólidos e suas misturas.

23^. - Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o ácido dicarboxllico ser seleccionado do grupo formado por ácidos glutárico, oxálico, succínico, adípico e tartárico e suas misturas, e por o ácido tricarboxílico ser ácido cítrico.

242. - Processo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pro o ácido dicarboxílico consistir numa mistura de cerca de 55% de ácido glutárico, 26% de ácido succinico e 18% de ácido adípico.

252. - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por se incluir na referida composição cerca de 12-40%, em peso, do sal de sulfonato neutralizado; 2-30% do agente neutralizante; 1-50% do ácido policarboxílico orgânico; e 0-70% do material de enchimento.

262. - Processo para a preparação de uma composição veículo detergente aniónica sólida com libertação múltipla de constituintes activos de limpeza, caracterizado por se incluir na referida composição o produto de reacção da reacção de neutralização não aquosa entre um ácido alquil C^g-C22^_aril-sulfónico e agente neutralizante sólido, sendo o referido produto de reacção parcialmente neutralizado e tendo inicialmente a forma de uma massa fluída, tomando posteriormente a forma de uma pasta, em que o componente de limpeza seleccionado do grupo formado por ácidos policarboxílicos orgânicos e agentes de branqueamento funcionais a um pH alcalino é adicionado à referida massa durante o curso da reacção de neutralização, mas antes da sua conclusão.

272. - Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o grupo arilo ser benzeno.

282. - Processo de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por o ácido alquil-aril-sulfónico ser ácido dodecil-linear-benzeno-sulfónico.

29ã. - Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por p agente de branqueamento funcional a um pH alcalino ser seleccionado do grupo formado por um composto monopersulfato e ácido triclorocianúrico.

30a. _ Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o agente neutralizante ser um sólido seleccionado do grupo formado pelos sais, óxidos e hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos.

31a. - Processo de acordo com a reivindicação 30, caracterizado por o metal alcalino ser seleccionado do grupo formado por sódio e potássio; por o metal alcalino-terroso ser seleccionado do grupo formado por cálcio e magnésio; e por o sal ser seleccionado do grupo formado por carbonatos e bicarbonatos.

32a. - Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o ácido policarboxílico orgânico ser seleccionado do grupo formado por ácidos dicarboxílicos e tricarboxílicos sólidos e suas misturas.

33a. -Processo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado por o ácido dicarboxílico ser seleccionado do grupo formado por ácidos glutárico, oxálico, succínico, adípico e tartárico e suas misturas, e por o ácido tricarboxílico ser ácido citríco.

34a. - Processo de acordo com a reivindicação 33, caracterizado por o ácido dicarboxílico consistir numa mistura de cerca de 55% de ácido glutárico, 26% de ácido succínico e 18% de ácido adípico.

35§. - Esfregão de limpeza, caracterizado, por compreender:

uma camada de material poroso, resiliente, áspero para esfregar uma superfície suja, tendo a referida camada esfre gão uma superfície frontal geralmente plana para entrar em contacto com a superfície suja e uma superfície posterior;

um material de reforço que cobre e está fixo à superfície posterior da referida camada esfregão; e uma composição detergente sólida ajustada entre a refe rida camada-esfregão e o referido material de reforço, compreendendo a referida composição uma mistura de a) um sal de sulfonato detergente aniónico, que é o produto de reacção de uma reacção de neutralização essêncialmente anidra entre um ácido alquil ^ciq^_C22 ^aril-sulfónico aniónico e um agente neutralizante sólido; e b) um componente de limpeza seleccionado do grupo formado por ácidos orgânicos, policarboxílicos e agentes de branqueamento funcionais a um pH alcalino, em que o referido componente de limpeza é adicionado ao referido produto de reacção durante o curso da reacção de neutralização, mas antes da sua conclusão.

36^. _ Esfregão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por incluir ainda pelo menos uma camada almofadada, sendo a referida primeira camada almofadada colocada entre a camada esfregão e a composição detergente sólida.

37a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 36, caracterizado por incluir ainda uma segunda camada almofadada colocada entre a referida composição detergente sólida e o referido material de reforço, contendo as referidas primeira e segunda camadas almofadadas materiais seleccionados do grupo formado por tecidos, não tecidos, de camada aplicada por jacto de ar e esponjas de celulose.

38a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por incluir ainda no referido esfregão uma folha impermeável a líquidos colocada entre a referida composição detergente sólida e a referida segunda camada almofadada, em que a referida folha impermeável a líquidos é um material seleccionado do grupo formado por termoplásticos, incluindo borracha de latex, polietileno de baixa densidade e tecidos, não tecidos de napa impermeáveis a líquidos.

39â. - Esfregão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por o pH da composição detergente sólida se situar na gama de 2,5 a 5,5.

40a. _ Esfregão de acordo com a reivindicação 39, caracterizado por o pH da composição detergente sólida se situar na gama de 4,0 a 4,5.

41a. _ Esfregão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por o pH da referida composição detergente sólida se situar na gama de 7 a 11.

42§. - Esfregão de acordo com a reivindicação 41, caracterizado por o pH da composição detergente sólida se situar na gama de 7,5 a 8,5.

43ã. _ Esfregão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por o ácido alquil-linear-aril-sulfónico ser ácido dodecil-linear-benzeno sulfónico.

44a. - Esfregão de acordo com a reivin-34- dicação 35, caracterizado por o agente de branqueamento funcional a um pH alcalino ser seleccionado do grupo formado por um composto monopersulfato e ácido triclorocianúrico.

45a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por o agente neutralizante ser um sólido seleccionado do grupo formado pelos sais, oxidos e hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos.

46a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 45, caracterizado por o metal alcalino ser seleccionado do grupo formado por sódio e potássio, por o metal alcalino-terroso ser seleccionado do grupo formado por cálcio e magnésio e por o sal ser seleccionado do grupo formado por carbonatos e bicarbonatos.

47a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por incluir ainda um material de enchimento.

48a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 47, caracterizado por o material de enchimento ser sulfato de sódio.

49a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por o ácido policarboxílico orgânico seleccionado do grupo formado por ácidos dicarboxílicos e tricarboxílicos sólidos e suas misturas.

50a. - Esfregão de acordo com a reivindicação 49, caracterizado por o ácido dicarboxílico ser se leccionado do grupo formado por ácidos, glutárico, oxálico, succínico, adípico e tartárico e suas misturas, e por o ácido tricarboxílico ser ácido cítrico.

51â. - Esfregão de acordo com a reivindicação 50, caracterizado por o ácido dicarboxílico consistir numa mistura de cerca de 55% de ácido glutárico, 26% de ácido succínico e 18% de ácido adípico.

52â. - Esfregão de acordo com a reivindicação 47, caracterizado por incluir cerca de 12-40%, em peso, do sal de sulfonato neutralizado; 2-30% do agente de neutralizante; 1-50% do ácido policarboxílico orgânico e 0-70% de um material de enchimento.