PT912707E - Bloco de limpeza de sanitarios - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

BLOCO DE LIMPEZA DE SANITÁRIOS

Campo Técnico A presente invenção refere-se a blocos de limpeza adequados para uso em autoclismos. O bloco liberta lentamente um agente de limpeza na sanita de cada vez que o autoclismo é descarregado.

Antecedentes da Técnica

Conhecem-se vários blocos de limpeza para usar em autoclismos e outros reservatórios de água. Esses blocos de limpeza contêm tipicamente um surfactante para limpeza e frequentemente agentes de oxidação, enchimentos, ligantes, corantes e perfumes. São concebidos para libertar lentamente estes materiais na sanita de cada vez que o autoclismo é descarregado. Ver p. ex.. Patentes U.S. 4.269.723; 4.722.801; 4.722.802; 4.738.728; 4.820.449; 5.336.427 e 5.449.473.

Esses blocos não devem incluir materiais que deixem resíduos indesejáveis na sanita, o que é ambientalmente inaceitável, ou que tenham odores desagradáveis. Embora tenham sido criados blocos com esses atributos desejados, existem algumas vezes compromissos entre atributos desejados para cada formulação. À medida que a vida útil se prolonga, é particularmente difícil assegurar desempenho consistente independentemente da dureza ou macieza da água. Variações na dureza do fornecimento de água podem afectar a velocidade de dissolução, especialmente quando o bloco é concebido para uma vida muito longa. A insatisfação do consumidor associada a desempenho inconsistente é uma preocupação crescente à medida que mais e mais pessoas usam água amaciada ou se mudam para áreas de água macia. A Patente U. S. 4.738.728 revela um bloco de limpeza de sanitários, para imersão no reservatório de um sanitário, formado de uma composição compreendendo (a) de 5 a 85% por peso de um ou mais agentes activos de superfície aniónicos, (b) de 2 a 50% por peso de um ou mais agentes de controlo de solubilidade tendo uma solubilidade em água 1 inferior à do(s) agente(s) activo(s) de superfície aniónico(s) e (c) de 0,5 a 50% por peso de um ou mais sais solúveis em água de metais polivalentes juntamente com um balanço, se existir, compreendendo um ou mals enchimentos Inertes, agentes amaciadores de áyua, agentes corantes, perfumes, germicidas e agentes de remoção de calcário. Agentes de controlo de solubilidade incluem ceras naturais, ceras de polietileno, ceras de amida, álcoois gordos de cadeia longa (>C10), ácidos gordos de cadeia longa, ésteres de álcoois gordos de cadeia longa com ácidos carboxílicos alifáticos, ésteres de ácidos gordos de cadeia longa com álcoois mono- ou poli-hídricos, mono- e di-alcanolamidas de ácido gordo, paradiclorobenzeno ou hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa. Sugere-se nesta patente U.S. que o sal de metal polivalente (p. ex., cálcio ou magnésio) serve para fornecer iões de metal polivalente à solução que mimetizam a acção de iões similares presentes na água dura. Assim, a composição desta patente U.S surge, em essência, para tornar dura água macia com vista a alcançar vida igual.

Assim, pode ver-se que existe uma necessidade para um bloco de limpeza de reservatório de água melhorado.

Revelação da Invenção

Num aspecto, a invenção proporciona um bloco de limpeza de reservatório de água tendo 3%-10% por peso de álcool primário linear, em que o álcool tem entre nove e vinte carbonos. Existe também 30%-70%, mais preferivelmente cerca de 30% a cerca de 65%, por peso de surfactante aniónico. O bloco tem também pelo menos 1% por peso de ligante seleccionado do grupo consistindo em lígante celulósico e goma. A razão ponderai do álcool para o surfactante está entre 1:3 e 1:20. O bloco é formulado e configurado de modo a que o tempo para o bloco essencialmente se dissolver completamente no ‘Teste Em-reservatório” (“ln-tank Test”) aqui descrito em água amaciada seja pelo menos 90% do tempo para o bloco essencialmente se dissolver completamente no Teste Em-reservatório em água de dureza de cerca de 115-130 ppm, expressa em termos de carbonato de cálcio. Além disso, em nenhum destes testes o bloco essencialmente se dissolverá completamente antes de 150 descargas.

Numa forma preferida, o álcool é um álcool gordo, o surfactante aniónico é um sulfonato e o ligante é material celulósico hidratado. Esses blocos podem alcançar tanto vida longa como desempenho consistente ao longo de uma larga gama de dureza de água.

Ainda numa outra forma de realização, a invenção proporciona um método de limpar uma bacia de um sanitário. Imergem-se esses blocos num reservatório de água do autoclismo e descarrega-se o autoclismo. Os blocos de limpeza da presente Invenção são concebidos para se dissolver em sanitários a temperaturas ambientes de cerca de 10SC a cerca de 309C. Vários surfactantes aniónicos conhecidos são úteis em ligação com a presente invenção. Surfactantes preferidos incluem sais de metal alcalino de sulfatos e sulfonatos de alquilo, alcenilo e alquiarilo. Alguns desses surfactantes aniónicos têm a fórmula geral ROSO3M ou RSO3M, onde R pode ser um grupo alquilo ou alcenilo de cerca de 8 a 20 átomos de carbono ou um grupo aralquilo, podendo a sua porção alquilo ser um grupo alquilo de cadeia linear ou ramificada de cerca de 9 a cerca de 15 átomos de carbono, podendo a sua porção arilo ser fenilo ou um seu derivado e M pode ser um metal alcalino (p. ex., sódio, potássio ou lítio). Como uma alternativa, M pode ser um derivado de azoto (p. ex., amino ou amónio). Os surfactantes aniónicos mais preferidos são alquilarilsulfonato de sódio vendido comercialmente por Albrigth & Wilson Warley, Inglaterra, sob a designação comercial “NANSA” HS 85/S e “UFARYL” DL85 vendido por Unger Fabrikker, Fredistad, Noruega, individualmente ou em combinação. O álcool preferido é Neodol 23 comercializado por Shell Oil Company. É uma mistura de álcool primário linear C12 e C13. Como alternativas, acredita-se que qualquer álcool gordo primário linear (não ramificado), inferior a C21 e superior a Ce (e suas misturas) será também adequado. São exemplos 1-dodecanol; EPAL-16 (por Ethyl Corporation) que é uma mistura de decanol, dodecanol, tetradecanol e octadecanol; e ALFOL 1214 (por Vista Chemical Co.) que é uma mistura de dodecanol e tetradecanol.

Inclui-se também preferivelmente um pigmento ou corante (em níveis de cerca de 3% a 12%). A escolha do agente corante dependerá largamente da cor desejada para a água à qual a composição de limpeza de sanitários é para ser fornecida. Um agente corante preferido é Acid Blue 9. A quantidade de agentes corantes ou pigmentos a serem fornecidos à água dependerá da intensidade de cor desejada e do custo do pigmento. A absorvância dos agentes corantes ou pigmentos pode ser determinada para fins laboratoriais através do uso de um espectrofotómetro de visível, tal como um espectrofotómetro Perkin-Elmer Modelo 552. A quantidade de agentes corantes ou pigmentos libertada no autoclismo deve ser suficiente para proporcionar uma absorvância numa célula espectrofotométrica de 1 cm de cerca de 0,02 unidades de absorvância (“u.a.”) a cerca de 0,2 u.a., quando medida numa comprimento de onda máximo. Isto porque os consumidores tipicamente acreditam que um produto de limpeza colorido deixa de funcionar (“essencialmente completamente dissolvido”) quando tem uma intensidade de cor abaixo desta gama.

Pode usar-se um ligante para alcançar vida aceitável (superior a 15 dias a 10 descargas por dia, num uso típico; preferivelmente superior a 30 dias). Ligantes preferidos são à base de celulose. Ligantes especialmente preferidos são o material celulósico hidratado da patente U.S. 4.722.802, tal como hidroxialquilcelulose (especialmente hidroxietilcelulose ou hidroxipropilcelulose).

Também se podem usar ligantes de goma. Exemplos são guar, xantana, tragacante, carragenena, caraia ou algina.

Para alcançar densidade adequada para que o bloco não flutue, e se mantenham os custos ao mínimo, podem adicionar-se enchimentos inertes (tipicamente 15%-65% por peso). Preferem-se sais inertes tais como sais orgânicos ou inorgânicos solúveis em água (ou misturas desses sais).

Exemplos incluem vários sulfatos, cloretos, boratos e citratos de metal alcalino e/ou alcalinoterroso. Sais inertes específicos são sulfato de sódio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio, sulfato de potássio, carbonato de sódio, cloreto de lítio, fosfato de tripotássio, borato de sódio, fluoreto de potássio, bicarbonato de sódio, cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, citrato de sódio, sulfato de magnésio e fluoreto de sódio.

Pode também adicionar-se um perfume ou fragrância, dependendo do tipo de aroma que se pretende conferir. Por exemplo, podem usar-se odores de pinheiro, citrinos e pot-pourri. Um odor de pinheiro preferido pode ser proporcionado por acetato de isobornilo.

Outros aditivos que podem ser Incluídos no bloco sâo outros agentes de limpeza (p. ex., borax) e conservantes (p. ex., Dowicil 75 de Dow Chemical).

Estabelecendo a razão álcool para surfactante entre 1:3 e 1:20 (preferivelmente 1:6 a 1:15) por peso, com as quantidades globais especificadas, e por adição de ligante específico, pode criar-se um bloco que tenha vida extensa e essencialmente a mesma velocidade de dissolução ao longo de uma larga gama de dureza de água típica. Na técnica anterior de blocos de limpeza de sanitários, estes dissolvem-se mais depressa em água macia, é desejável que os blocos durem pelo menos 90% em água macia em relação à água dura. Além disso, é desejável que os blocos usados em água macia não ultrapassem blocos usados em água dura em mais de 10%.

Os objectivos da presente invenção consequentemente incluêm proporcionar um bloco de limpeza de reservatório de água do tipo seguinte: (a) ter essencialmente a mesma velocidade de dissolução ao longo de uma larga gama de dureza de água típica; (b) dissolver-se num autoclismo a baixa velocidade; (c) manter as sanitas em condição de limpeza em uso normal; e (d) usar componentes baratos e ambientalmente aceitáveis.

Estes e outros objectivos e vantagens da presente invenção (p. ex., métodos de uso destes blocos) surgirão da descrição que se segue. A descrição seguinte é apenas das formas de realização preferidas. Assim, as reivindicações devem ser encaradas com vista a compreender o âmbito completo da invenção.

Melhores Modos de Realização da Invenção

Um bloco de limpeza preferido é:

Inarediente % Ponderai Sulfato de sódio 47,90 Pigmento Acid Blue #9 100% 10,00 em pó Cellosize HEC QP-52000 H 8,00 (hidroxietilcelulose) Acetato de Isobornilo 1,00 Álcool Primário Linear 3,00 5

Neodol 23 Ufaryl DL-85 Sulfonato de 30,00 Alquilarilo Ácido Ascórbico 0,10

Outros exemplos de blocos de limpeza são:

Inarediente % Ponderai Gama Alternativa Sulfato de sódio 18,80 0-40% Pigmento Acid Blue #9 100% 10,00 0-12% em pó Cellosize HEC QP-52000 H 8,00 2-15% Acetato de Isobornilo 4,00 0-10% Álcool Primário Linear 4,00 3-10% Neodol 23 Ufaryl DL-85 Sulfonato de 50,00 30-65% Alquilarilo Borax 5 moles 5,00 0-10% Dowicil 75 0,20 0-2%

Para fazer estes blocos misturam-se os componentes sólidos uns com os outros. Adicionam-se então o(s) líquido(s) e misturam-se todos os materiais. A mistura fluída resultante é então extrudida em “noodles”, sendo depois os “noodles” re-extrudidos e cortados em blocos (p. ex., discos (“pucks”) de 50 gm).

Alternativamente, pode primeiro criar-se uma mistura homogénea usando um misturador tal como um misturador de cinta. A mistura pode então ser alimentada ao cilindro de um extrusor de pressão e passada através do extrusor para formar um extrudido contínuo que é então cortado no tamanho de bloco desejado.

Apesar das condições exactas de extrusão variarem de extrusor para extrusor, o cilindro do extrusor pode ser mantido a uma temperatura entre cerca de 25SC e 35SC (p. ex., uma temperatura ambiente) por meio de circulação de água de arrefecimento através de um 6 invólucro externo do cilindro. A frente do molde pode ser aquecida para assegurar uma superfície do produto extrudido mais lisa. O bloco na forma de extrudido contínuo inicia a cura depois de deixar o extrusor e portanto pode ser cortado em blocos de limpeza de tamanho requerido, por meios de corte convencionais, a jusante do molde e antes da cura substancialmente completa. O “bloco” não precisa de ser rectangular. Pode ser uma tablete, disco, tijolo ou outra massa sólida com ou sem fendas, furos ou semelhante, e não precisa de ser formado por extrusão (embora se prefira a extrusão). Assim, qualquer forma sólida se pretende que seja um “bloco” para fins desta patente.

Para usar os blocos da presente invenção sem um distribuidor que controle a dose, coloca-se um bloco num autoclismo convencional e descarrega-se o autoclismo de modo usual.

Testes Comparativos

Num primeiro conjunto de testes (as nossas condições padrão de “Teste Em-reservatório”), cada bloco testado foi inserido num autoclismo de modelo Mansfield 35 (Mansfield Corporation; Perrysville, Ohio). Este autoclismo é concebido para fornecer 3,5 galões (cerca de 13,25 litros) por descarga. Os autoclismos são descarregados dez vezes por dia. O bloco é preferivelmente inserido num tempo zero do primeiro dia. O autoclismo é então descarregado ao fim das horas 8, 9,10,14,15, 19,20, 21,22 e 23, com o padrão de descarga sendo repetido cada vinte e quatro horas. A temperatura da água é cerca de 148C. No caso de testes comparativos, formam-se blocos de 50 g com o mesmo formato (no teste padrão, formato de disco).

Nalguns testes usamos água da torneira com dureza de 115-120 ppm expressa em termos de carbonato de cálcio (ou o seu equivalente Mg/Ca) para ilustrar desempenho de água dura. Noutros testes usamos quer água desionizada quer água amaciada por um método de permuta iónica de modo a remover substancialmente todo o cálcio e magnésio. Isto simula desempenho com água amaclada/náo dura. 7

Os blocos de limpeza da presente invenção foram comparados a discos tendo a seguinte fórmula (que é semelhante a um conhecido sistema de disco “de branqueamento” da técnica anterior):

Percentagem 61,00 30.00 8.00 1,00

Ingrediente Nansa HS/85S Dicloroisocianurato de sódio Neodol 91 (álcool C9-C11) Óleo mineral

Estes discos de branqueamento não duraram sequer dois dias sob condições de teste quer de água macia quer de água dura.

Em contraste, os blocos da presente invenção duraram entre 30-80 dias, dependendo dos níveis dos componentes. Mais importante, os blocos da presente invenção dissolveram-se em água dura ou macia substancialmente à mesma velocidade, apesar dos muito longos tempos de dissolução. Nos nossos testes, os blocos de 3% e 4% de álcool nos exemplos descritos acima são essencialmente independentes da dureza da água nas condições de teste.

As velocidades de dissolução foram confirmadas mais precisamente por medida do nível de cor azul na água da sanita pelas técnicas referidas acima (no caso da presente invenção) e medindo os níveis de cloro na bacia no caso dos discos de branqueamento.

Também conduzimos testes de dissolução acelerada. Estes testes mediram as propriedades de dissolução de um disco de peso conhecido sob condições constantes de temperatura e turbulência. Estes testes confirmaram que os discos de branqueamento se dissolvem muito mais rapidamente do que a presente invenção.

Assim, pode ver-se que a presente invenção pode alcançar limpeza efectiva durante uma muito longa vida do produto, com uma vida em água dura e água macia que é essencialmente idêntica. Embora não querendo ser limitados por nenhuma teoria, acredita-se que este efeito é devido à formação de cristais de fase líquida reversos hexagonais quando os álcoois e surfactantes específicos estão presentes nas razões e quantidades específicas.

Deve valorizar-se que a discussão acima se relaciona meramente com formas preferidas da invenção. Para outros surfactantes, álcoois e ligantes as quantidades de constituinte podem ser ajustadas para alcançar desempenho similar em água dura e macia consistentes com os ensinamentos dos exemplos, linhas orientadoras e procedimentos acima.

Aplicabilidade Industrial A invenção é útil na manutenção da limpeza de sanitários associados a autoclismos. Tem também aplicabilidade noutros reservatórios de água (p. ex., reservatórios para mictórios)

Lisboa, 13 MAR. 2001

Por S.C. JOHNSON & SON, INC.

Agente Oficial da Propriedade Industria: Arco da Conceição, 3,1!-1100 LISBOA 9

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Bloco de limpeza de reservatório de água, compreendendo: 3%-10% por peso de álcool primário linear em que o álcool tem entre nove e vinte carbonos; e 30%-65% por peso de surfactante aniónico; pelo menos 1% por peso de ligante seleccionado do grupo consistindo em ligante celulósico e goma; caracterizado por a razão ponderai do álcool para o surfactante estar entre 1:3 θ 1:20; caracterizado por o bloco ser formulado e configurado de modo a que o tempo para o bloco ser essencialmente completamente dissolvido, no “Teste Em-reservatório” descrito aqui anteriormente, em água de dureza essencialmente zero como expressa em termos de carbonato de cálcio seja pelo menos 90% do tempo para o bloco ser essencialmente completamente dissolvido, no referido Teste Em-reservatório, em água contendo entre 115-130 ppm de carbonato de cálcio; e caracterizado por em nenhum destes testes o bloco ser essencialmente completamente dissolvido antes de 150 descargas.
2. 2. Bloco de limpeza da reivindicação 1, caracterizado por o álcool ser um álcool gordo.
3. 3. Bloco de limpeza da reivindicação 1, caracterizado por o álcool ser uma mistura de álcool primário linear C12 e Ci3-
4. 4. Bloco de limpeza da reivindicação 1, caracterizado por o surfactante aniónico ser um sulfonato.
5. 5. Bloco de limpeza da reivindicação 1, caracterizado por o ligante ser material celulósico hidratado.
6. 6. Método de limpeza de uma sanita compreendendo os passos de imersão do bloco da reivindicação 1 num reservatório de água do autoclismo e descarregar o autoclismo. Lisboa, 13 MAR. 2001

   Arco da Conceicão. 3. nori isro;·