PT93197B - Processo para a preparacao de uma composicao detergente liquida, em forma de microemulsao, de accao ligeira, contendo um complexo de agentes tensio-activos anionicos e cationicos - Google Patents
Processo para a preparacao de uma composicao detergente liquida, em forma de microemulsao, de accao ligeira, contendo um complexo de agentes tensio-activos anionicos e cationicos Download PDFInfo
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Description
PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DETERGENTE LIQUIDA, EM FORMA DE MICROEMULSÃO, DE ACÇÃO LIGEIRA, CONTENDO UM COMPLEXO DE AGENTES TENSIO-ACTIVOS ANIÓNICOS E CATIÓNICOS
detergente aniónico, um co-agente tensio-activo, um solvente orgânico e água. De preferência, o componente complexo é um componente em que as fracções aniónica e catióiica incluem porções hidrofilicas ou substituintes, para além das respectivas porções que formam o complexo, o detergente aniónico é uma mistura de parafino superior-sulfonato e alquil superior-polixoietileno-glicol, um éter alquílico inferior de polialquileno inferior-glicol ou um éster alcanoílico inferior de polialquileno inferior-glicol, e o solvente orgânico é um óleo não polar, nomeadamente uma isoparafina, ou um óleo tendo propriedades polares, nomeadamente um éster do ácido gordo inferior ou um éster de álcool gordo inferior.
Estão igualmente no âmbito do invento o processo para a preparação do referido complexo, de preferência um complexo de proporções equimolares de alquil-dietoxi-éter-sulfato de sódio e haleto de C.n ..
12-14 alquil-bis(2-hidroxietil)metilamónio, bem como o método para a remoção de gordura de roupa e superficies duras através de uma tal composição detergente liquida, especialmente em forma pura (não diluida), obtendo-se com este último processo resultados de limpeza significativamente melhores, em comparação com os obtidos quando se utilizam composições detergentes de controlo.
Invento presente pedido diz respeito a um processo para a preparação de uma composição detergente liquida, em forma de microemulsão, de acção ligeira, que é útil para remover sujidades gordurosas de substractos. Mais particularmente, o processo consiste em se incluir na referida composição detergente, um complexo de agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos, ura agente tensio-activo aniónico, um co-agente tensio-activo, um solvente orgânico e água, e que é útil para remover depósitos gordurosos de superfícies, nomeadamente de pratos, tanto em forma pura como quando diluida com água.
As composições detergentes orgânicas sintéticas para lavagem de roupa são há muito produzidas comercialmente e composições detergentes liquidas de acção ligeira daquele tipo têm tido um considerável sucesso na lavagem manual de louça. Tais composições são normalmente à base de detergentes aniónicos e são não estruturais .
Embora elas sejam úteis em diluições normais em água de lavar, elas não têm sido siatisÉatoriamente eficazes quando utilizadas em forma pura, por exemplo numa esponja, para remover depósitos gordurosos duros de superfícies duras, ou como quando aplicados localmente na roupa como pré-lavagem.
Foi descoberto relativamente há pouco tempo como podem ser feitas microemulsões e verificou-se que as composições de limpeza em forma de microemulsão, que contêm um agente tensio-activo, um co-agente tensio-activo, um solvente lipofilico e água, são agentes
de limpeza mais eficazes do que as emulsões e soluções de agentes tensio-activos usuais.
Os complexos feitos por reacção de agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos têm sido sugeridos como componentes de composições detergentes sintéticas estruturadas e não estruturadas. Nalguns casos tais complexos foram considerados componentes úteis de composições detergentes em forma de particulas, mas têm também sido sugeridos para utilização em preparações liquidas.
Antes do presente invento, os complèxos inventados pelos requerentes não tinham sido utilizados em produtos de limpeza à base de microemulsões nem tinham sido reconhecidos os seus desejáveis efeitos em tais microemulsões, nomeadamente melhor acção de limpeza de profundas sujidades oleosas de superfícies duras, quando utilizados na forma pura, p. ex., numa esponja. De acordo com o presente invento, uma composição detergente liquida em forma de microemulsão, de acção ligeira, que é útil para remover sujidades oleosas de substractos , tanto em forma pura como quando diluída com água , é constituída por um complexo de agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos e nesse complexo as fracçoes aniónica e catiónica apresentam-se em proporções molares essencialmente equivalentes, um agente tensio-activo aniónico, um co-agente tensio-activo, um solvente orgânico e água. Integram-se igualmente no âmbito deste invento novos complexos processos para a preparação de composições detergentes liquidas de acção ligeira, em forma de microemulsão, e processos para a sua utilização, especialmente em forma pura. Os complexos altamente preferidos são aqueles em que tanto os reagentes tensio-activos aniónicos como catiónicos incluem componentes ou substituintes hidrofi-5-
licos que modificam a solubilidade em água do complexo de modo a que ela seja de cerca de 35%. As composições detergentes em forma de microemulsão feitas com tais complexos apresentam propriedades de limpeza que são significativamente superiores às das de controlo , especialmente quando utilizadas em forma pura, nomeadamente em pratos e utensílios gordurosos ou como produtos de pre-descoloração de manchas na roupa.
Uma investigação feita às anteriores patentes da especialidade indica que o presente invento é novo e não óbvio. A patente dos E.U. 4.000.077 descreve o uso de agente de amaciamento de tecidos catiónicos e agente tensio-activo aniónico na água de enxaguar para amaciamento da roupa lavada, e é indicado na patente que a presença do agente tensio-activo aniónico (detergente) melhor de forma surpreendente o amaciamento da roupa.
No entanto, esta patente não faz qualquer revelação quanto à presença de um complexo num detergente liquido de acção ligeira em forma de microemulsão, e não revela qualquer aumento da acção de limpeza de superfícies duras quando uma tal composição é utilizada em forma pura.
A patente dos E.U. 4.264.457 revela composições detergentes liquidas que contêm agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos etoxilados , com agentes tensio-activo não iónico, embora estes sejam também utilizados como amaciadores de tecidos e não sejam referidos como tendoa forma complexa aniónico-catiónica.
O pedido de patente dos E.U. S.N. 06/916.067 revela complexos de agentes tensio-activos aniónicos/catiónico e o seu uso em microemulsões para amaciamento de tecidos no ciclo de lavagem e as S.N. 06/916.068 e 06/916.069 também descrevem tais complexos, mas em aditivos , em forma de partículas para amaciamento de tecidos no ciclo de lavagem.
No entanto, nenhum destes pedidos de patentes descreve ou sugere os preferidos complexos dos requerentes ou suas composições líquidas de acção ligeira em forma de microemulsão, para lavagem de louça e nenhuma deles descreve ou sugere as remoções inesperadamente eficazes de sujidades gordas , quando se utiliza aquelas composições, especialmente em forma pura.
A memória descritiva, da patente britânica 2.190.681 e os pedidos de patentes dos E.U.
S.N. 07/120.250 e 07/267.872 revelam composições de limpeza em forma de microemulsão, concentradas e diluidas, que são constituídas por agente tensio-activo orgânico sintético aniónico solvente à base de hidrocarboneto, co-agente tensio-activo e água, e que se destinam a remover sujidade gordurosa de superfícies duras. No entanto, aquela memória descritiva e aqueles pedidos não fazem qualquer revelação quanto à presença, em tais microemulsões , dos complexos dos requerentes ou outros complexos de agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos, e não fazem qualquer revelação quanto a uma remoção inesperadamente benéfica de sujidades gordas tanto de artigos com superfícies duras como de roupa por microemulsão contendo tais complexos.
A única revelação da anterior técnica da especialidade sobre a incorporação de complexos de agentes tensio-activos aniónico e catiónico em quaisquer microemulsões, que tenham chamado a atenção dos requerentes é a referida num artigo de Bourrell, Sernard and Gracciaa, que surgiu em Tenside Deterqents, Vol. 21, com inicio na pág; 311, que foi publicado em 1984. Esse artigo não faz qualquer sugestão às composições detergentes liquidas, de acção ligeira, em forma de microemulsão presentemente reveladas e aos seus resultados inesperadamente melhores.
Ele parace antes ser um estudo essencialmente teórico sobre o efeito de um complexo de reacção de agentes tensio-activos aniónico e catiónico nas características da microemulsão e desse estudo não são óbvias as presentes composições.
Complexos pseudo-não iónicos de agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos são descritos no Vol. 125 (N9 2) de Journal of Colloid and Interface Science, págs. 602-609, que faz referencia a reagentes tensio-activos à base de sulfato etoxilado que formam complexos com agentes tensio-activos catiónicos, embora os complexos feitos não sejam revelados em microemulsões.
Os agentes tensio-activos aniónicos e os agentes tensio-activos catiónicos que provocam reacção para formar os complexos utilizados nas composições do invento podem ser quaisquer uns daqueles materiais reagentes adequados embora seja altamente preferivel utilizar aqueles agentes tensio-activos que incluem um ou mais componentes hidrofilicos para além dos respectivos componentes que formam complexo, para que a solubilidade em água do complexo resultante se situe na gama de 5 a 70%, de preferência 10 a 60%, mais preferivelmente 20 a 50%, p.ex., cerca de 35%. Encontram-se descrições de alguns agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos úteis no pedido de patente dos E.U. S.N. 07/916.067, que é aqui incorporada como referência. É aqui também incorporada como referência, a revelação da patente dos E.U. 4.000.077, em que são também descritos reagentes tensio-activos aniónico e catiónico que podem produzir complexos. Nesta conformidade, acbscrição daqueles materiais tensio-activos nesta memória descritiva pode ser um pouco abreviada.
Os agentes tensio-activos aniónicos (ou surfactantes) serão de preferência detergentes e incluirão normalmente uma fracção aniónica lipofilica de peso molecular relativamente elevado, cujo lipófilo será de preferência, ou incluirá um grupo alquilo ou alquenilo de cadeia longa de, pelo menos, 10 ou 12 átomos de carbono, nomeadamente 10 ou 12 a 18 ou 20 átomos de carbono . Um tal detergente aniónico incluirá também normalmente um grupo acidico carboxílico sulfónico, ou sulfurico, que quando neutralizado, será, com sulfonato, sulfato ou carboxilato sendo o seu catião de preferência metal alcalino amónio ou alcanolamina, nomeadamente sódio, amónio ou trietanolamina. Embora os alquilos superiores daqueles detergentes possam ser de Γ a 20 átomos de carbono, eles normalmente serão de 12 a 18 átomos de carbono, de preferência de 12 a 16 átomos de carbono e mais preferivelmente 12 a 14 átomos de carbono (que podem ser designados nesta memória descritiva como alquilos cj_2_i4 ^ ·
Os exemplos de agentes tensio-activos aniónicos úteis incluem dodecil benzeno sulfonato de sódio; tridecil linear benzeno-sulfonato de sódio; octadecilbenzeno-sulfonato de potássio; lauril-suifato de sódio; lauril-sulfato de trietanolamina; palmitil-sulfato de sódio; coco-alquil-suifato de sódio; alquil de sebo-sulfatc de sódio; sulfato de álcool gordo superior etoxilado de sódio, gue terá por norma 1 a 20 grupos de óxido de etileno por mol, tal como lauril-mono-etoxi-éter sulfato de sódio, lauril-dietoxi-éter sulfato de sódio e C, _ η . alquil-dietoxi-éter-sulfato de sódio; parafino-sulfonato de sódio; olefino-sulfonato de sódio (de 10 a 20 átomos de carbono na olefina); coco-monoglicerideo-sulfato de sódio e sabão de coco-sebo de sódio (relação de 1:4 de coco:sebo). Os detergentes aniónicos preferidos para complexação com os agentes tensio-activos catiónicos são os sulfatos de álcool gordo superior etoxilado em que o catião que forma sal é de preferência metal alcalino, mais preferivelmente sódio.
Tal como acontece com os agentes tensio-activos aniónicos, os agentes tensio-activos catiónicos úteis para fazer os presentes complexos podem ser quaisquer uns daqueles compostos adequados que reagem com os agentes tensio-activos aniónicos para formar os desejados complexos. Os preferidos entreaqueles agentes tensio-activos catiónicos são os sais de amónio quaternário, em que pelo menos um grupo de peso molecular superior e dois ou três grupos de peso molecular inferior estão ligados a um átomo de azoto comum para produzir um catião e em que o anião de compensação eléctrica é um haleto, acetato, nitrito ou alcoxi sulfato inferior, tal como brometo, cloreto ou metosulfato. 0 substituinte de peso molecular superior no azoto é frequentemente um grupo alquilo superior, contendo 10 ou 12 a 18 ou 20 átomos de carbono e os substituintes de peso molecular inferior podem ser alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono, tal como metilo e etilo que são muitas vezes desejavelmente substituídos , por exemplo por grupos hidroxi, um ou mais dos referidos substituintes podem incluir uma fracção arilo ou podem ser substituidos por um arilo, nomeadamente benzilo ou fenilo. Entre os possíveis substituintes de peso molecular inferior encontram-se também os alquilos inferiores de 1 a 4 átomos de carbono, nomeadamente metilo e etilo, que são substituidos por fracções poli-alcoxi inferior, tais como fracções polietoxi, transportando um grupo terminal hidroxilo e tendo a fórmula geral R (X) OH, em que R é C, .
n 1-4 alquilo ligado ao azoto, X é CH2CH2O, CHtCH-pc^O ou
CH2CH2CH2O e n é de 1 a 20. Em alternativa, uma ou duas daquelas fracções poli-alcoxi inferior, tendo hidroxilos
terminais , podem estar directamente ligadas ao azoto quaternário em vez de estarem ligadas a ele através do alquilo inferior.
Para além dos compostos catiónicos anteriormente mencionados, outros agentes tensio-activos catiónicos adequados incluem os sais de imidazolínio tais como cloreto de 2-heptadecil-l-metil-l-/T2-estearoilamido)etil7-imidazolinio; o correspondente composto metil-sulfato; cloreto de 2-metil-l-(2-hidroxietil)-1-benzil-imidazolinio : cloreto de 2-coco-l-(2-hidroxietil)-1-octadecenil-imidazolinio; cloreto de 2-heptadecenil-21-(2-hidroxietil )—1—(4-clorobutil)imidazolínio; e etil-sulfato de 2-heptadecil-l (hidroxietil)-1-octadecilimidazolínio.
Em geral, os sais de imidazolínio preferidos serão haletos (de preferência cloretos) e alquil inferior sulfatos (alcossulfatos) e incluirão substituintes hidroxi-alquilo inferiores .
Os vários agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos que são úteis para o fabrico dos novos e inesperadamente benéficos complexos deste invento incluirão fracções hidrofilicas ou substituintes num ou ambos aqueles agentes tensio-activos de modo que o complexo feito seja de uma moderada solubilidade em água e de um desejável equilíbrio hidrofilico-lipofilico. Por outras palavras , ura ou ambos os agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos devem incluir uma função hidrofilica suficiente, não consiferando o sulfato, sulfonato ou carboxilato do agente tensio-activo aniónico e não considerando o haleto ou alcossulfato inferior do agente tensio-activo catiónico, para que o complexo tenha moderadas propriedades hidrofilicas. Assim, o complexo será suficientemente hidrofilico para formar as desejadas microemulsões do invento e, contudo, dado ele não ser excessivamente hidrofilico
-li-
ou solúvel em água, ele será ainda suficientemente lipofilico para promover a solubilização em óleo na microemulsão, melhorando desse modo a capacidade daquela microemulsão para remover depósitos duros de sujidade gordurosa de substractos.
Foi experimentalmente determina do que quando a solubilidade do complexo em água se situa na gama de 30 a 40% (30 a 40 g (100 g da solução aquosa) p.ex., 35% as microemulsões deste invento terão uma capacidade de remoção de sujidades gordas de substractos significativamente melhor. As gamas mais vastas de operacionalidade são de 20 a 50%, 10 a 60% e 5 a 70%. Considera-se que a solubilidade em água do complexo está mais intimamente relacionada com a capacidade de remoção de sujidades gordurosas do que o estão os numeros de equilíbrio hidrofilico-lipofilico (EHL) daqueles complexos.
Para se obter a desejada solubilidade em água do complexo do invento , as fracções hidrofilicas e substituintes hidrofilicos, tais como óxido de etileno ou glicois; glicosideos e hidroxi alquilos inferiores, podem estar presentes em ambos os reagentes tensio-activos que formam o complexo (embora não sejam os grupos que formam complexos ou “cabeças daqueles agentes tensio-activos). De preferência, tais grupos hidrofilicos serão óxido de etileno , hidroxi-alquilo inferior (C^_^) e/ou hidroxi tanto no agente tensio-activo aniónico como no catiónico. Tem-se obtido excelentes resultados com grupos de óxido de etileno no agente tensio-activo aniónico e com grupos hidroxietilo no agente tensio-activo catiónico , embora se possam também obter bons resultados quando apenas um dos agentes tensio-activos é do tipo hidrofilizado. Os grupos óxido de etileno ou éter de etileno glicol nos agentes tensio-activos aniónicos prefe-12-
ridos estão, de preferência, localizados na cadeia de outro modo lipofilica daquele agente tensio-activo, que é normalmente um alquilo superior, e os grupos hidroxietilo estão no azoto quaternário do agente tensio-activo catiónico.
As experiências demonstraram que se obtem uma excelente formação de microemulsão e remoção de gordura , quando os grupos óxido de etileno e hidroxi-alquilo inferior (hidroxietilo) no complexo totalizam cerca de 4. Assim, aquele total situa-se de preferência, na gama de 3 a 5 ou 3 a 7 e mais preferivelmente dois ou mais daqueles grupos situar-se-ão em cada uma das fracções aniónica e catiónica e , frequentemente, serão igualmente divididas entre elas.
ΝΌ entanto, nalguns casos, todos os substituintes e fracções hidrofilicas podem estar ou no reagente tensio-activo aniónico ou no catiónico, mas não em ambos. 0 número dos substituintes hidrofilicos nos reagentes pode também estar relacionado com o número de átomos de carbono nas cadeias hidrofilicas dos reagentes. Assim, quatro grupos etoxi hidrofilizam satisfatoriamente 26 átomos de carbono naqueles cadeias ou o número de etoxis pode ser cerca de 15% do número de átomos de carbono lipófilos e as gamas adequadas são de 12 a 20% e 10 a 25%. Um complexo altamente preferido é o de lauril-dietoxi-éter-sulfato de sódio e cloreto de coco-alquil-bis(2-hidroxi-etil)metil-amónio. Podem evidentemente utilizar-se combinações semelhantes de reagentes tensio-activos, tais como tetradecil-tetraetoxi-éter-sulfato de sódio e cloreto de lauril {2-hidroxipropil ) dimetilamónio e tridecil linear trietoxi-éter-sulfato de sódio e cloreto de miristil-bis(2-hidroxibutil)etil-amónio.
principal ponto a considerar é o facto do complexo resultante dever ter propriedades tanto hidrofilicas como lipofilicas, para que seja de moderada solubilidade em água e forme uma satisfatória microemulsão e remova eficazmente sujidades gordurosas de substractos, quando utilizado em forma pura.
componente detergente orgânico sintético aniónico da presente microemulsão é um que é satisfatoriamente solúvel em água e estável baqueias microemulsões. De preferência é um sal de um ácido detergente aniónico, podendo esse sal ser um sal de metal alcalino, amónio ou amónio substituido, nomeadamente sal de sódio, potássio, amónio ou trietanolamina, ou uma sua mistura. Um tal detergente aniónico incluirá normalmente uma fracção de cadeia longa essencialmente lipofilica e uma fracção ácida. Dos ácidos, são preferidos os ácidos sulfurico, sulfónico e carboxílico e o lipófilo de cadeia longa será normalmente um alquil linear superior ou alqui 1 superior linear benzeno. Um detergente aniónico preferido é parafino sulfonato de sódio, em que a parafina tem 12 a 18 átomos de carbono, de preferência 14 a 17 átomos de carbono. De preferência, utilizar-se-à uma mistura de detergentes aniónicos , sendo um substancialmente mais hidrofilico do que outro , Pelo menos uma porção do teor em detergente aniónico total será de preferência um detergente tendo um ou mais hidrófilos na rsspectiva cadeia. 0 alquilo superior daquele detergente terá normalmente um teor em carbono na gama de 10 a 20, de preferência 12 a 18. O hidrófilo na cadeia será de preferência etoxi e o catião que forma sai será preferivelmente sódio. Assim, o alquil superior etoxi-éter sulfatD de sódio, em que o número de grupos etoxi presentes se situa na gama de 1 a 10, de preferência 1 a 5, por ex., alquil dietoxi-éter-sulfato de sódio, é um detergente aniónico preferido e é igual ao reagente tensio-activo aniónico que forma o desejado complexo, que parece contribuir para a produção de microemulsões estáveis e eficazes. Embora a combinação descrita de detergentes aniónicos seja altamente preferida, está no âmbito do invento. A utilização de outros dos detergentes aniónicos da classe bem conhecida, e suas combinações, induindo tridecil-linear-benzeno-sulfonato de
sódio, cocoalquil-monoglicerideo-sulfato de sódio, lauril sulfato de trietanolamina, olefino superior sulfonato de potássio e cocato de potássio (sabão) e suas modificações hidrofilizadas.
Na porção detergente aniónica das microemulsões do invento, quando aquele detergente é uma mistura de parafino C^4 17 sulfonato de sódio e alquil superior dietoxi-éter sulfato de sódio a relação daquele parafino sulfonato para aquele éter-sulfato situar-se-à de preferência na gama de 3:2 a 5:1, situando-se de preferência na gama de 2:1 a 4:1 e mais preferivelmente cerca de 3:1. Em tais relações especialmente na relação mais preferida, obtêm-se excelentes microemulsões, que apresentam, os desejados efeitos de remoção de gordura, quando utilizadas em forma pura, quando são diluidos em água, tais sistemas desenvolvem uma desejável estrutura micelar e têm uma acção satisfatória em aplicações de lavagem de louça.
co-agente tensio-activo das presentes microemulsões, que contribui significativamente para a formação de tais microemulsões, será um polipropile noglicol de 2 a 18 unidades propoxi, um éter monoalquilico de um glicol inferior ou polialquileno glicol da fórmula
RO(X)nH, em que R é C-^alquilo, X é CH2CH2O, CH(CH3)CH2O ou CH_CH?CH7O e n é de 1 a 4, ou um éster monoalquilico da fórmula R 0(X) H, em que R é C„ . acilo e X e n são n 2-4 como se acabou de descrever.
Os membros representativos dos referidos éteres de polipropilenoglicol incluem dipropileno glicol e polipropileno glicol tendo um peso mo lecular de 200 a 1000, p. ex., polipropileno glicol 400.
Os éteres de glicol satisfatório e outros derivados de glicol incluem éter mono-n-butilico de dietilenoglicol (butil-carbitol), éter mono-n-butilico de dipropileno glicol, éter isobutilico de dipro pileno glicol, éter monobutilico de etileno glicol (butil-celosolve), éter monobutilico de trietileno glicol, éter monobutilico de tetraetilenoglicol, éter butilico terciário de propileno glicol, monoacetato de etileno glicol e propionato de dipropileno glicol.
Dado ter a capacidade de forne cer microemulsões estáveis a uma vasta gama de temperaturas , ao mesmo tempo que evita quaisquer problemas relacionados com a toxicidade e/ou segurança ambiental um outro éter à base de dipropileno glicol, que é particularmente preferido como um co-agente tensio-activo, é éter monometilico de dipropileno glicol, que se encontra comercialmente disponível.
componente solvente orgânico das presentes microemulsões podem incluir solventes que têm propriedades em proporções menores, embora o solvente orgânico preferido seja um óleo adequado, nomeadamente um óleo não polar, que é normalmente um hidrocarboneto, de 6 a 16 átomos de carbono. Um tal hidrocarboneto é por norma uma vulgar parafina ou uma isoparafina e destas são preferidas as de 10 a 12 átomos de carbono, sendo as preferidas de todas as isoparafinas. Tais materiais são vendidas pela Exxon Corp. com o nome comercial de Isopar H. fara além daquelas hidrocarbonetos, podem-se utilizar terpenos e materiais perfumantes semelhantes, como descrito na memória descritiva da patente britânica NQ 2.190.681 a que se fez anteriormente referência.
Outros hidrocarbonetos úteis são heptano, octano e nonano incluindo também aqueles de estrutura ciclica, tais como
-16ciclo-hexano.
Entre os outros solventes que são úteis encontram-se os ésteres g aciclicos de álcoois e/ou os éteres C? aciclicos de C^_g álcoois. Tais compostos podem ser considerados como representativos dos grupos de óleos úteis de propriedades polares, e são preferidos naquele grupo devido à sua semelhança estrutural com as gorduras e óleos que se pretende remover de substratos pelas composições do invento.
Para além dos referidos componentes das composições deste invento, podem também estar presentes materiais adjuvantes para composições detergentes para lavagem de louça e outras , podendo esses materiais incluir agentes intensificadores de espuma, nomeadamente dietanolamida láurico-miristica, agentes de supressão de espuma (quando pretendido), tais como ácidos superiores gordos e sabões de ácidos superiores gordos, conservantes e antioxidantes, nomeadamente formalina e 2,6-diterc.-butil -p-cresol, agentes reguladores de pH, nomeadamente ácido sulfurico e hidróxido de sódio, perfumes, corantes (substâncias de tingimento e pigmentos) e agentes opacificantes ou perlantes se desejável. Embora por vezes se possa adicionar pequenas proporções de sais estruturadores às presentes composições por causa das suas funções estruturan tes, elas serão por norma omitidas dado tenderem a produzir emulsões turvas e poderem interferir com as desejadas propriedades solubilizantes em óleo da microemulsão. Para além dos referidos adjuvantes, pode por vezes ser desejável incluir sais de metal solúveis em água, nomeadamente cloretos e sulfatos de magnésio e aluminio, para reagirem com o detergente aniónico para o converterem num sal de metal daquele tipo, que pode melhorar o rendimento das composições do invento. No entanto, aqueles sais não são componentes necessários daquela composição e por norma funcionam
melhor a pH acidicos ou neutros, quando utilizados os sais de metal bivalente ou multivalente não estarão normalmente presentes em quaisquer quantidades substancialmente superiores às suas proporções estoiquiométricas em relação ao(s) detergente(s ) aniónico(s).
As proporções dos vários componentes das microemulsões do invento serão escolhidas de forma a que se obtenham as desejadas propriedades naquelas composições. Assim, a proporção de detergente aniónica presente será uma proporção de limpeza satisfatória, suficiente, especialmente quando a microemulsão é diluida, para soltar os depósitos gordos encontrados nos pratos. A proporção de complexo será aquela que contribui para formar a microemulsão e que melhora a sua capacidade para remoção de uma sujidade gordurosa, especialmente quando a composição é aplicada em forma pura nas superficies a ser limpas.
co-agente tensio-activo contribui significativamente para que o detergente aniónico, o meio aquoso e o solvente orgânico formem uma microemulsão estável. A água actua como o meio contínuo para a microemulsão e o solvente orgânico, muito preferivelmente um hidrocarboneto, constitui a fase dispersa da microemulsão, que se apresenta em forma muito finamente dividida, e um tal óleo contribui eficazmente para a incorporação numa tal fase dispersa da sujidade gordurosa que as presentes composições removem dos pratos.
Em termos de percentagens, as proporções dos componentes para a microemulsão do invento serão normalmente de 1 a 10% do complexo, 20 a 40% do detergente aniónico, 1 a 5% do co-agente tensio-activo 1 a 5% do solvente orgânico e 30 a 70% de água, sendo as gamas preferidas de 2 a 8%, 25 a 35%, 2 a 4%, 2 a 4% e
a 70%, respectivamente. Uma forma especifica preferida inclui cerca de 5% do complexo, cerca de 28% do detergente aniónico, cerca de 2,5% do co-agente tensio-activo, cerca de 2,5% do solvente orgânico e cerca de 62% de água (quando não estão presentes adjuvantes). Qualquer ou quaisquer adjuvantes presentes não excederão normalmente 10%, sendo de preferência limitados a 5% e mais preferivelmente são mantidos em 1 ou 2%.
No(s) componente(s) detergente (s) aniónico(s) da fórmula será por norma desejável incluir uma mistura de diferentes detergentes aniónicos, um dos quais incluirá fracções hidrofilicas ou substituintes na respectiva cadeia lipofilica.
De preferência tal detergente aniónico hidrofilizado será V5 a VI do montante do outro detergente aniónico não hidrofilizado. Por outras palavras a relação de parafino-sulfonato ou de outro detergente aniónico daquele tipo para detergente aniónico hidrofilizado situar-se-à na gama de 1:1 a 5:1, de preferência 2:1 a 4:1 e mais preferivelmente cerca de 3:1, p. ex.,
3:1.
Tais relações são desejáveis para que a microemulsão final tenha uma melhor estabilidade e acção de limpeza contra sujidades gordurosas, quando aplicada em forma pura. Em forma diluida, tais relações resultam também em melhores rendimentos. Igualmente importante pelas mesmas razões é a relação do detergente aniónico total: complexo, que normalmente se situará na gama de 2:1 a 25:1, de preferência 4:1 a 10:1, e mais preferivelmente 6:1. Numa base de 100 partes, 75 a 95 partes da mistura de detergente aniónico estarão presentes com 5 a 25 partes do complexo, e uma composição prefe-19-
rida incluirá 85 a 15 partes, respectivamente.
A quantidade de solvente (óleo) raramente excederá 10%, embora nalgumas situações se possam incorporar proporções superiores e as microemulsões assim preparadas serão estáveis e úteis, especialmente na forma pura. A relação de co-agente tensio-activo para solvente é relevante para o poder de limpeza e estabilidade das microemulsões do invento e é desejável que essa relação se situe na gama de 1:4 a 4:1, de preferência 1:2 a 2:1.
Podem-se utilizar várias técnicas para preparar as microemulsões do invento. No entanto, em quase todas elas é desejável adicionar o componente solvente em último lugar , altura em que a desejada micro emulsão se formará por norma espontaneamente a uma temperatura próxima da ambiente (20SC) ou a temperatura elevada (normalmente até 50 ou 60SC). Quaisquer adjuvantes que estejam presentes podem ser adicionados antes ou depois da formação da microemulsão, dependendo por vezes da suaiatureza, embora nalguns casos não tenha qualquer importância quando são adicionados, dado a ordem de adição ter pouco efeito na microemulsão, que é terraodifiar«icamente estável. De preferência, para preparar as presentes emulsões, far-se-à primeiramente uma solução do(s) detergente(s) sintético(s) em água e o co-agente tensio-activo será dissolvido naquela solução. Seguindo-se um diferente procedimento, o co-agente tensio-activo pode ser adicionado em primeiro lugar e a seguir o(s) detergente(s ) aniónico(s).
O complexo, que pode ter sido feito previamente por reacção do agente tensio-activo aniónico e catiónico, quer em meio aquoso, quer em estado fundido, pode ser a seguir adicionado e o solvente orgânico de preferência um hidrocarboneto, pode depois ser adicionado
com misturação, para formar a microemulsão. Em alternativa, o complexo pode ser feito em solução aquosa ou fazendo-se reagir os componentes tensio-activos em estado fundido e podem ser adicionados, com misturação, â água, detergente(s) aniónico(s) e co-agente tensio-activo a que se segue a adição, com misturação, do solvente orgânico. É também possivel e muito frequentemente preferível fazer reagir o agente tensio-activo catiónico na quantidade de água da fórmula, com detergente aniónico etoxilado em excesso, misturando-se a seguir o detergente aniónico não etoxilado, o co-agente tensio-activo e o óleo. Não é normalmente considerado desejável fazer-se reagir os agentes tensio-activos aniónico e catiónico na presença de outros componentes da composição final em forma de microemulsão, sendo especialmente de evitar a presença de qualquer detergente aniónico não hidrofilizado.
As microemulsões feitas e utilizadas no presente invento são do tipo óleo-em-água em que uma fase liquida lipofilica é dispersa numa fase hidrofilica contínua na presença do agente tensio-activo aniónico complexo aniónico-catiónico e co-agente tensio-activo. A fase dispersa tem a forma de goticulas ou partículas com um diâmetro médio não superior a 3200 A°, situando-se tipicamente entre 100 e 1000 eíngstroms. Algumas microemulsões contendo componentes lipofilicos e hidrofílicos podem também formar arranjos mesomorficos, cujo ordenamento não persiste por distâncias mais longas que cerca de 0,16 micron. Quando as entidades estruturais elementares da fase dispersa (micelas intumescidas) têm um diâmetro médio superior a 3200 8, a composição liquida não é mais uma microemulsão mas uma emulsão que pode frequentemente ser turva e termodinamicamente instável (ao passo que a microemulsão é limpida e muitas vezes é termodinamicamente estável). Quando tais entidades estruturais elementares da
fase dispersa são inferiores a cerca de 40 Ã, está presente uma verdadeira (mas não necessariamente ideal) solução.
Assim, a fase dispersa nas presentes microemulsões é uma em que as entidades das estruturais elementares têm um diâmetro médio na gama de 40 a 3200 8, tipicamente 100 a 1000
s.
As presentes microemulsões são límpidas e estáveis em forma pura e podem ser diluídas com água para concentrações normais para lavagem de louça, sem prejudicar a dispersão micelar do solvente orgânico. Dado a forma de microemulsão fazer aumentar a área de superficie do constituinte lipofilico, considera-se que ela contribui significativamente para a utilidade das presentes composições em forma pura. É também importante que a forma de dispersão micelar seja mantida para utilização quando diluida com água. O agente tensio-activo, co-agente tensio-activo, solvente e água são importantes para produzir uma microemulsão. As presenças do agente tensio-activo ou detergente aniónico (especialmente a combinação de detergentes aniónicos etoxilados e não efcxilados), do complexo moderadamente solúvel em água e co-agente tensio-activo contribuem todos para formar e manter uma microemulsão altamente estável. Adieionalmente, a presença do complexo melhora significativamente a capacidade da microemulsão, na forma pura, para remover depósitos gordos de substractos, quer eles sejam de superfícies duras, tais como pratos, quer de superfícies macias, tais como roupa. Todos os componentes referidos reagem uns com os outros nas proporções mencionadas, para produzir uma composição em forma de microemulsão de melhores e desejadas propriedades.
Em tais composições, a proporção de água é a maior, seguida pela do detergente aniónico (mistura) e pelas do complexo, co-agente tensio-activo e
solvente, que são inferiores às do(s) detergente(s ) aniónico (s ).
As presentes composições podem ser utilizadas com sucesso sem diluição para remover depósitos extremamente duros de gorduras e óleos de pratos, frigideiras e outras superfícies duras, antes da lavagem manual de louça normal numa cuba ou bacia para lavar a louça, ou elas podem ser utilizadas para dissolver sujidades em aplicação de pre-descoloração de nódoas de roupa que foram manchadas com sujidades gordurosas. Anteriormente, as composições detergentes liquidas de aeção ligeira à base de detergentes aniónicos foram marcadamente cfeficientes como agentes de predescoloração de nódoas. Assim, as presentes microemulsões são os primeiros detergentes líquidos de aeção ligeira que são úteis em forma pura como agentes de limpeza para superfícies duras e como agentes de pre-descoloração de nódoas de roupa, e são úteis em forma diluida para lavagem manual de louça (não em máquinas).
Elas podem ser aplicadas em forma pura em pratos extremamente gordurosos, frigideiras e tabuleiros com depósitos e resíduos gordurosos de comida, fornos, revestimentos e azuleijos de cozinha e paredes gordurosas para remover delas depósitos gordurosos.
As aplicações podem ser por meio de uma esponja ou tecido, ou por embebição, para os depósitos mais aderenetes. Podem ser utilizadas formas diluídas das microemulsões do invento , que continuarão a ser microemulsões, indicando esse termo que o solvente orgânico permenece dentro das micelas. na forma diluida, uma parte da microemulsão do invento pode ser diluida com cerca de 1 a 1000 partes de água, para que a sua concentração se situe na gama de 0,1 a 50%, embora, de preferência e concentração se situe na gama de 0,1 a 10% e mais
preferivelmente 0,1 a 1% para uma normal lavagem manual de louça, obtendo-se uma excelente limpeza da louça semelhante à das composições detergentes comerciais para lavagem de louça. Uma tal excelente limpeza de pratos é mesmo possível de se obter em água dura (300 ppm, na forma de CaCO^).
A concentração situar-se-à de preferência na gama de 0,1 ou 1 a 100%, mais preferivelmente 10 a 100%, para pre-descoloração de nódoas de gordura na roupa, para remoção de espessos depósitos gordurosas de pratos e outras superficies duras, por aplicação com esponja ou para embebimento de depósitos gordurosos ou carbonizados de comida, para os remover de superficies duras, para aquelas várias aplicações de limpeza, a temperatura da microemulsão ou das microemulsões diluidas situar-se-à normalmente na gama de 15 a 90 SC, de preferência 20 a 70SC, e frequentemente na gama de 20, 25 ou 30 a 40 ou 50SC, em especial para lavagem manual de louça. Para contribuir para a limpeza de depósitos gordurosos de comida de utensílios, tais como frigideiras ou tabuleiros, esses utensílios podem, após o embebimento ser esfregados com esfregões de palha de aço, malha metálica ou de plástico (nylon) para apressar as remoções dos depósitos desses artigos.
Fez-se previamente referência às vantagens do invento e algumas foraa descritas com algum detalhe, mas segue-se uma descrição mais completa.
As presentes microemulsões incluem um detergente aniónico como o principal componente detersivo, mas apesar daquele detergente aniónico liquido ser um excelente detergente para lavagem de louça em forma diluida, ele tinha anteriormente sido por norma ineficaz em forma pura ou concentrada. No entanto, nas presentes composições, ele é eficaz quando utilizado tal como é. Isto é atribuível tanto à sua forma de microemulsão como à presença do complexo de agentes tensio-activos aniónico-catiónico, que embora de natureza
essencialmente lipofilica é ainda suficientemente hidrofilico (sendo de limitada ou moderada solubilidade em água) para não afectar de forma significativamente prejudicial a detergência do detergente aniónico na composição. A presença do complexo, juntamente como o co-agente tensio-activo e solvente ou óleo, melhora significativamente o poder de remoção de gordura do detergente liquido em forma de microemulsão do invento, quando é utilizado na forma concentrada. A composição em forma de microemulsão do invento tem também uma maior capacidade para solubilizar sujidades gordurosas tais como trioleina (o teste padrão gordura/ /óleo) e dissolve-as mais rapidamente do que os detergentes aniónicos convencionais com conteúdo equivalente de ingrediente activo (I.A.).
As composições preferidas do invento apresentam um poder de limpeza superior ao de composições semelhantes em que os agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos (como lauril sulfato de sódio e brometo de cetil-trimetil-amónio), que reagem para formar um complexo, são de natureza mais hidrofóbica ou lipofilica. Embora tais composições de controlo possam apresentar estabilidade e propriedades semelhantes relativamente â capacidade de solubilização em óleo e tempo para solubilização em óleo e tempo para efectuar aquela solubilização, em forma pura, as microemulsões contendo aquelas complexos de controlo mais hidrofóbicos ou lipofilicos, que na realidade se comportam como óleos, sendo estruturalmente equivalentes às maiores moléculas dos hidrocarbonetos, são, numa primeira aproximação, menos úteis como agentes de limpeza quando em forma diluida (ver Exemplo 4).
Em resumo, as composições do invento são melhores do que as composições de controlo e da anterior técnica da especialidade relativamente ao conjunto
do poder de limpeza em forma pura , capacidade de limpeza em forma diluida e estabilidade, dado o estado de microemulsão ser importante para o sucesso das composições do invento como agentes de limpeza, uma melhor estabilidade resulta numa melhor estabilidade resulta numa melhor limpeza, para além do desejável efeito na aparência que é obtida pela manutenção das composições em forma de microemulsão .
Os seguintes exemplos ilustram mas não limitam o invento. Salvo indicação em contrário todas as partes são em peso e todas as temperaturas são em °C em tais exemplos e em toda a memória descritiva e nas reivindicações.
-26EXEMPLQ 1
Componentes
Percentagem (em peso)
ETHOQUAD C/12 (Akzo Chemical Co.) 3,12 cloreto de coco-bis(2-hidroxietil ) metilamónio (ingrediente activo a 75% /“I.A._7 )
ΤΕΧΑΡΟΝ N70 (Henkel & Cie.) lauril- 13,87 éter sulfato de sódio tendo 2 unidades etoxi por mol (I.A. a 70%)
MARLON PS 60 (Hiils AG) parafino 35,33
C^4_^^ Sulfonato de sódio (I.A. a 60%)
DOWANOL DPM (Dow Chemical Corp.) 2,50 éter monometilico de dipropileno glicol (I.A. a 100%)
ISOPAR H (Exxon Corp.) isoparafina 2,50 (I.A. 100%)
Adjuvantes (Corante, perfume, conservante) q.s.
Água a perfazer
100 ,00
Prepara-se um detergente liquido de acção ligeira, em forma de microemulsão, dissolvendo-se o Ethogual C/12 e o Texapon N70 em proporções aproximadamente iguais da água, misturando-se a seguir tais soluções aquosas a uma temperatura próxima da ambiente (25QC) para formar o correspondente complexo de agentes tensio-activos catiónico-aniónico em água contendo o excesso de Texapon N70 (tanto o Ethoquad C/12 como o Texapon N70 têm grupos alquilo superior semelhantes, sendo o cocoalquilo de Ethoquad e ° laurilo do Texapon N70 alquilos C12_i4) · 0 Marlon Ps 60 é adicionado com misturação ao complexo e Texapon N70 em excesso (em água) seguindo-se as adições do Dowanol DPM e dos adjuvantes (que são preferivelmente pre-dissolvidos em pequenas proporções do componente água).
Em seguida é misturado o
Isopar H e a microemulsão forma-se espontaneamente.
(Os adjuvantes, que totalizam menos de 1% do produto, podem ser misturados em qualquer altura adequada antes do isopar H, sendo por vezes adicionado posteriormente). A microemulsão é limpida.
A microemulsão formada é utilizada para remover depósitos gordos de bife de pratos, de pósitos gordurosos e fuliginosos de paredes pintadas e manchai oleosas de fatos de trabalho, em operações de pre-descoloração de nódoas, antes da lavagem normal automática de roupa, e verifica-se que é muito satisfatória nessas aplicações, sendo inesperadamente melhor que as composições aquosas de controlo com as mesmas, ou até superiores, concentrações de detergente aniónico, nomeadamente superiores a 33%, â base do I.A. Ela é também eficaz para amaciar sujidades gordurosas queimadas em fornos e em tabuleiros para que sejam mais rapidamente removidas quando se esfrega com um esfregão de
limpeza. para além disso, quando a microemulsão do invento é diluida com água para uma concentração normal de lavagem de 1,25 g/1, verifica-se que ela é excelente para lavagem manual de pratos, sendo tão eficazes, nessas aplicações, como os preferidos detergentes líquidos de acção ligeira comerciais.
EXEMPLO 2
Prepara-se o complexo catiónico/aniónico do Exemplo 1, fazendo-se reagir soluções aquosas dos reagentes tensio-activos do Exemplo 1, cosstituindo as quantidades dos agentes tensio-activos presentes 2,34 partes e 2,65 partes, respectivamente, numa base de I.A. a 100% (ou 3,12 partes e 3,79 partes, respectivamente numa base como se apresenta). A reacção é levada a cabo a cerca de 259C e o produto é um complexo moderadamente solúvel em água dos agentes tensio-activos catiónicos e aniónico gue se dissolve num montante de cerca de 35% (35 g/100 g de solução). Dissolve-ss 7,06 partes do lauril-éter-sulfato de sódio (ou 10,09 partas de Texapon N70 ) e 21,20 partes do parafino-sulfonato (35,33 partes de Marlon PS 60) em água, que são misturadas com o complexo, incluindo a água das soluções reagentes, após o que se adiciona, com misturação, o co-agente tensio-activo, os adjuvantes e o solvente, como no Exemplo 1. O resultado é uma composição detergente liquida de acção ligeira, em forma de microemulsão como a do Exemplo 1, com as mesmas
-29propriedades.
Numa alteração do processo de fabrico, os reagentes tensio-activos catiónico e aniónico são fundidos,na presença de uma proporção ionizante de água e são feitos reagir naquele estado fundido, após o que o complexo feito é misturado com a solução aquosa de detergentes aniónicos, contendo aquela solução a proporção de água da fórmula e os outros componentes são subsequentemente adicionados, com misturação, à solução resultante.
Quando testada na maneira descrita para a microemulsão do Exemplo 1 obtêm-se resultados semelhantes.
EXEMPLO 3 (Comparativo)
Realizou-se um teste laboratorial de controlo, em que a composição detergente liquida de acção ligeira, em forma de microemulsão, do Exemplo 1 (a do Exemplo 2 poderia ser usada em alternativa) é comparada quanto às características de solubilização da gordura, com uma composição detergente liquida de acção ligeira, de controlo, contendo 24,94% (à base do I.A.) de parafino sulfonato de sódio e 8,31% (também à base do
I.A.) de alquil C-^-^-dietoxi-éter-sulfato de sódio, sendo a de controlo esseucialmente semelhante às composições, detergentes comerciais para lavagem de louça. A composição detergente de controlo inclui mais dos referidos detergentes aniónicos do que a composição experimental para compensar
Μ.a omissão do complexo, sendo omitidos o co-agente tensio-activo e o solvente.
No decorrer do teste são adicionadas à composição, que está a ser submetida ao teste quantidades crescentes de trioleina (trioleato de glicol) uma gordura de teste padrão, gue estão a uma temperatura de 25SC, com agitação controlada, até se observarem patamares de saturação (quando as soluções se tornam turvas). São registados os tempos necessários para solubilizar cada aumento de trioleina para que possa ser traçada uma curva cinética.
No entanto, dado as diferenças entre as propriedades solubilizantes daquelas composições serem tão grandes, tais curvas comparativas não serão aqui indicadas, sendo considerado suficiente referir que 100 gramas da composição experimental solubilizaram 6,4 g de trioleina em 72 minutos, ao passo que 100 g da composição de controlo levou três horas a solubilizar 1,8 g de trioleina .
A composição experimental levou apenas 12 minutos para solubilizar 1,8 g de trioleina demonstrando claramente que a fórmula experimental solubiliza muito mais rapidamente a trioleina e tem uma maior capacidade para a solubilizar do que a de controlo.
os referidos dados laboratoriais indicam gue as composições do invento funcionarão muito mais eficazmente em forma pura, como agentes de pre-descoloração de nódoas, para remover manchas oleosas da roupa, e como agentes de limpeza para paredes, fornos, frigideiras e outras superficies duras que podem conter depósitos de materiais gordos, em comparação com composições detergentes
liquidas de acção ligeira, de controlo, quando são ambas utilizadas em forma pura. Tais resultados laboratoriais são confirmados por testes comparativos de composições experimental e de controlo nas aplicações atrás descritas.
Realizaram-se também testes comparativos das referidas composições experimental e de controlo para determinar as caracteristicas de lavagem de louça. Nestes testes, uma solução de sujidade oleosa padrão · é pulverizada uniformemente nos substractos de teste (azulejos brancos de Formica ), que foram deixados secar à temperatura ambiente durante 30 minutos , após o que são submetidos a teste, utilizando-se uma Máquina de Teste (R) gardner com aplicação de uma esponja humedecida contendo uma determinada quantidade de composição detergente liquida de acção ligeira naquele azulejo, em passagens de vaivém. As passagens são contadas até se ter aberto uma estrada pela acção da esponja através da área suja no azulejo, um pigmento solúvel em óleo na sujidade gordurosa facilita a verificação desse ponto final.
Com base na experiência de testes, é significativa uma diferença de cinco passagens nas composições detergentes em corçaração.
No teste descrito, a fórmula experimental abriu uma estrada através da zona suja após sete passagens, ao passo que a composição de controlo exigiu 18 passagens, revelando a fórmula experimental uma nitida superioridade naquelas aplicações para lavagem de louça.
Um tal resultado é confirmado por reais comparações de lavagem manual de louça levadas a efeito por avaliadores experimentados.
EXEMPLO 4 (Comparativo)
Este exemplo compara as capacidades de lavagem manual de louça da composição detergente liquida de acção ligeira, em forma de microemulsão experimental preferida do Exemplo 1, com uma composição de controlo que é semelhante a ela em todos os aspectos com a excepção do complexo ser feito de 2,65% de lauril-sulfato de sódio e 2,34% de brometo de cetil-trimetil-amónio, sendo amas as percentagens à base do I.A. As microemulsões feitas são testadas quanto à capacidade de lavar louça, através de um teste laboartorial que tem provado ser de grande precisão. Nesse teste, a composição detergente liquida de acção ligeira para lavagem de louça é dissolvida em água de 300 ppm de dureza, na forma de CaCO^, um montante de 1,25 g/1, estando a água a uma temperatura de cerca de 358C.
A solução de detergente para lavagem de louça é submetida a uma acção mecânica controlada e uma tal agitação prossegue durante todo o teste, enquanto se adiciona àágua da louça (R) uma sujidade gordurosa padrão (gordura Crisco ). O ponto final é representado por aquela quantidade de gordura que provoca o desaparecimento da espuma à superficie da água.
Uma tal quantidade está relacionada com o número de pratos (mini-pratos) que podem ser satisfatoriamente lavados com a composição detergente a ser testada.
Para a microemulsão (experimen tal) do Exemplo 1, este teste indica que 43 mini-pratos podem ser lavados satisfatoriamente, ao passo que a microemulsão de controlo contendo o complexo de controlo pode lavar apenas 28 mini-pratos. A experiência indicou que uma diferença de cerca de quatro mini-pratos é significativa
e por isso é evidente que a microemulsão experimental é significativamente melhor para lavar depósitos gordurosos de pratos do que a composição de controlo, tais resultados são verificáveis pelo verdadeiro teste de utilização e são atribuídos à presença, nas composições do invento, do complexo, que inclui bastantes substituintes ou fracções hidrofilizados, para que ele seja moderadamente solúvel em água. É possível a obtenção de semelhantes resultados quando se utilizam outros daqueles complexos moderadamente t , solúveis em água nas presentes formulações, tais como os de 3 ou 5 grupos hidroxietilo ou oxietilo no complexo e em que o número total de átomos da carbono nos grupos lipofilicos se situa na gama de 24 a 32.
EXEMPLO 5 (Comparativo)
Procedeu-se ao teste das caracteristicas de solubilização de gordura do Exemplo 3 com quatro composições detergentes, que são variantes da fórmula do Exemplo 1, mas omitindo-se em todos os casos os adjuvantes, tais fórmulas são indicadas a seguir, sendo todas as percentagens à base do I.A.
Componentes
Percentagem (em peso)
Cloreto de coco-bis(2-hidroxietil)metilamónio
A B C D
2,34 - 2,34 lauril-dietoxi-éter-sulfato 8,31 9,71 de sódio
8,31 9,71 C14_17 parafino sulfonato 24,94 21,20 de sódio
24,94 21,20 éter monometilico de dipropi_ lenoglicol C10-ll is°Parafina
5,00 5,00
5,00 5,00
Água
A perfazer a perfazer a perfazer
100 ,00 100 ,00 100 ,00 100 ,00
Nas fórmulas das alíneas B e D, os complexos são feitos por reacção de 2,34 partes do agente tensio-activo catiónico com 2,65 partes do lauril-dietoxi-éter-sulfato de sódio. Assim, a fórmula do Exemplo 5B difere da do Exemplo 5A por incluir o complexo preferido dos requerentes e a Fórmula 5D difere da Fórmula 5C pelo mesmo motivo.
No laboratório, os produtos das quatro fórmulas são testados quanto à capacidade de retenção de óleo e verificou-se que tais capacidades foram de 1,8, 1,3, 3,6 e 4,6 g/100 g de composição detergente liqui da em forma pura, respectivamente. Estes valores rèvelam que nas microemulsões do invento, que contêm o referido complexo, co-agente tensio-activo e solvente, a combinação de componentes provoca um surpreendente aumento da solubliza ção da sujidade pelas composições detergentes puras, que as torna mais eficazes como agentes de pre-descoloração de nódoas e para remoção de depósitos duros de sujidades gordurosas de superficies duras. É de notar que os dados indicam que se esperaria uma diminuição da capacidade de retenção de óleo, porque a fórmula 5B retém menos óleo que a Fórmula 5A, embora, surpreendentemente, na microemulsãc do invento (da fórmula 5D), a capacidade de retenção de óleo aumente mais do que a da fórmula 5C. Uma tal capacidade da microemulsão pura no presente invento possa remover sujidades gordas de superficies pode ser verificada por teste real comparativo quanto às características de limpeza e de pre-descoloração de nódoas das respectivas fórmulas.
EXEMPLO 6
Em variantes da fórmula do
Exemplo 1, o complexo do Exemplo 1 é substituido por diferentes complexos dentro do âmbito do invento, tendo 3 a 6 grupos hidrofilizantes, como descrito nesta memória descritiva, outros detergentes aniónicos etoxilados, descritos nesta memória descritiva, são utilizados no lugar do lauril-éter-sulfato de sódio e os cj_4_jl7 parafino-sulfon tos são substituídos por outros detergentes aniónicos, descritos nesta mamória descritiva, obtendo-se essencialmente os mesmos tipos de resultados. (Suando as proporções dos componentes variam em í 10, í 20 e í 30%, enquanto permanecendo dentro das gamas indicadas nesta memória descritiva as microemulsões resultantes terão também as desejáveis propriedades descritas para as composições do tipo da do Exemplo 1. De forma semelhante, outros co-agentes tensio-activos podem ser substituidos e outros solventes podem ser utilizados, como foi descrito, e nas diferentes proporções previamente referidas , obtendo-se semelhantes bons resultados.
Noutras variantes, do invento , a solubilidade em água do complexo pote ser ajustada utilizando-se misturas de complexos na especificação, sendo alguns mais hidrofilicos e sendo alguns mais lipofilicos do que ilustrado.
Em variantes, embora não preferidas, a desejada solubilidade em água do complexo pode ser obtida quando se misturam complexos que são de maior ou menor solubilidade, em água do que os desejados complexos deste invento, sendo alguns ou todos demasiadamente solúveis em água ou não suficientemente solúveis
em água ou não suficientemente solúveis em água. Em todos estes exemplos um perito na técnica da especialidade saberá evidentemente como preparar composições úteis dentro do âmbito do presente invento, com as suas caracteristicas não sendo necessária uma excessiva experimentação.
Na anterior memória descritiva e nas reivindicações quando os componentes das composições do invento são mencionadas no singular, deve ser considerado que as misturas estão dentro do âmbito dessas descrições.
invento foi descrito relativamente aos seus vários exemplos ilustrações e formas de realização, mas não está limitado a eles, dado ser evidente que um perito na técnica da especialidade , perante a presente memória descritiva poderá utilizar substitutos e equivalentes sem se afastar do espirito do invento.
Claims (17)
- R Ε I V INDICAÇÕES:lâ. - processo para a preparação de uma composição detergente liquida, em forma de microemulsão de aeção ligeira, que é útil para remoção de sujidades gordurosas de substractos, tanto em forma pura como quando diluida com água, caracterizado por se incluir na referida composição um complexo de agente tensio-activos aniónicos e catiónicos, no qual as fracções aniónica e catiónica se apresentam em proporções essencialmente equivalentes, um detergente aniónico, um co-agente tensio-activo, um solvente orgânico e água.
- 2ã. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as proporções do complexo, do co-agente tensio-activo e do solvente orgânico serem todas inferiores às do detergente aniónico, e por a proporção de água ser superior à do detergente aniónico, e por as fracções aniónicas e catiónicas do complexo estarem presentes numa proporção equimolar e por pelo menos uma das referidas fracções incluir um componente hidrofilico diferente do respectivo componente que forma o complexo cujo(s) componente(s) hidrofilico(s) modifica(m) a solubilidade em água do complexo para que ela se situe na gama de 5 a 70% da solução aquosa.
- 3â. - processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por cada uma das fracções aniónicas e catiónica do complexo incluir um componente hidrofilico diferente do respectivo componente que forma o complexo, cujos componentes hidrofilicos modificam a solubilidade em água do complexo, para que ela se situe na gama de 20 a 50%.
- 4ê. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o agente tensio-activo aniónico do complexo ser um alquil superior-polioxietileno-sulfato, por o agente tensio-activo catiónico do complexo ser um sal alquil superior, alquil inferior, alcoxi (inferior) ado amónio quaternário, o detergente aniónico ser um parafino superior-sulfonato, um alquil superior-polioxietileno-sulfato ou uma sua mistura, o co-agente tensio-activo ser um éter de polipropilenoglicol, um éter polialquilico inferior de alquileno inferior glicol ou um éster polialcanoílico inferior de alquileno inferior glicol e o solvente orgânico ser um óleo não polar e/ou um óleo tendo propriedades polares, que é um éster acilico de um álcool c^_^g- e/ou um éster acilico C7_jg de um álcool
- 5â. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se incluir na referida composição 1 a 10% do complexo, 20 a 40% do detergente aniónico, 1 a 5% de co-agente tensio-activo, 1 a 5% do solvente orgânico e 30 a 70% de água.
- 6â. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por se incluir na referida composição de 1 a 10% do complexo, 20 a 40% do detergente aniónico, situando-se a relação do detergente aniónico para o complexo na gama de 2:1 a 25:1, 1 a 5% do solvente orgânico e 30 a 70% de água.
- 7i. - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o complexo ser constituido por C^2 -^g alquil dietoxi-éter-sul fato de sódio e haleto d e alquil C-^2_x4~bis (2-hidroxietil )metilamónio , o detergente aniónico ser uma mistura de parafino C._ .--sulfonato de sódio e ci2_ig alquil dietoxi-éter-sulfato de sódio, em que a proporção daquele parafino-sulfonato para alquil dietoxi-éter-sulfonato se situa na gama de 2:1 a 4:1, p co-solvente ser éter monometilico de dipropilenoglicol e o solvente orgânico ser uma isoparafina .
- 8â. - processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o complexo ser de lauril-dietoxi-éter-sulfato de sódio e cloreto de coco-alquil-bis(2-hidroxietil)metil-amónio, sendo solúvel em água a 35% aproximadamente, por o detergente aniónico ser uma mistura de parafino C^4_^2~sulfonato e alquil cj^2-14 ^ietoxi-éter-sulfato de sódio numa proporção de cercade 3:1, e por a proporção de complexo para a mistura de detergente aniónico se situar na gama de 5 a 25 partes de complexo para 75 a 95 partes de mistura de detergente aniónico.
- 9â. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por se incluir na referida composição cerca de 5% do complexo, cerca de 28% de detergente aniónico, contendo cerca de 21% de parafina cj4_i7-sulfonato de sódio e cerca de 7% de alquil cj_2—14 ^^eto~ xi-éter-sulfonato de sódio, cerca de 2,5% de éter monometilico de dipropileno glicol e cerca de 2,5% de isoparafina C2Qsendo a parte restante constituída por água e adjuvantes, se os houver.
- 10â. - Processo para a preparação de um complexo de agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos, úteis em composições detergentes liquidas, em forma de microemulsão, de acção ligeira, para melhorar a remoção de sujidades gordurosas de substractos, quando se utiliza composições detergentes liquidas em forma pura, caracterizado por o complexo ser um produto de reacção de agentes tensio-activos aniónico e catiónico em proporções equiva-41- lentes, em que as fracções aniónica e catiónica incluem componentes hidrolicos diferentes dos respectivos componentes que formam o complexo, modificando os componentes hidroflicos a solubilidade em água do complexo, para que ela se situa na gama de 5 a 70%, à temperatura ambiente, na solução aquosa.llâ. - processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os agentes tensio-activos aniónico e catiónico que reagem para formar o complexo terem proporções equimolares de um alquil superior polixietileno-sulfato e um sal alquil superior, alquil inferior, alcoxi (inferior)ado amónio quaternário e a solubilidade do complexo em água se situar na gama de 20 a 50%, na solução aquosa.
- 12â. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por os agentes tensio-activos aniónico e catiónico, serem alquil superior-dietoxi-éter-sulfato de sódio e haleto de alquil superior-bis(2-hidroxietil )metilamónio.
- 13à. - Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por os agentes tensio-activos aniónicos e catiónicos serem lauril-dietoxi-éter-sulfato de sódio e cloreto de coco-alquil-bis(2-hidroxietil)metilamónio e o complexo ser solúvel em água a 35% aproximadamente .
- 14θ. - Processo para a preparação de uma composição detergente liquida, em forma de microemulsão, de acção ligeira, que é útil para remoção de sujidades gordurosas de substractos, tanto em forma pura como quando diluida com água, que compreende um complexo de agentes tensio-activos aniónicos e catiónico, em que as respectivas fracções aniónica e catiónica são em proporções essencialmente equivalentes, um detergente aniónico, um co-agente tensio-activo, um solvente orgânico e água, sendo as propor ções do complexo, do co-agente tensio-activo e do solvente orgânico inferiores às do detergente aniónico, sendo a proporção de água superior à do detergente aniónico caracterizado por se fazer reagir os agentes tensio-activos aniónico e catiónico em estado liquido, para formar o complexo, após o que este é misturado com os outros componentes da composição detergente liquida, sendo o solvente orgânico adicionado em último lugar à mistura dos outros componentes.
- 15 â. - Processo de acordo com a reivindicação 14 , caracterizado por o complexo ser de dietoxi: éter superior-sulfato de sódio e haleto de alquil superior-bis(2-hidroxietil )metil-amónio e a sua reacção ser a uma temperatura adequada para que ambos os reagentes se dissolverem em água ou se apresentem em forma fundida.
- 16â. - Método para remover sujidades gordurosas de substractos, nomeadamente de superficies duras , em especial numa operação de aplicação local de pré-lavagem, que consiste em se aplicar um tal substracto contendo uma tal sujidade gordurosa, uma composição detergente liquida, em forma de microemulsão, preparada de acordo com a reivindicação 1, e se remover essa composição detergente e sujidade gordurosa daquele substracto com água, caracterizado por a sujidade gordurosa ser uma gordura e a composição detergente liquida, em forma de microemulsão de acção não reforçada ser constituida por um complexo de ^12-14 etoxi-éter-sulfato de sódio e haleto C12-14 (2-hidroxietil )metilamónio , uma mistura de C^2_18 parafino-sulfonato de sóidio e Cj.2-14 al9uil~-dietoxi-éter-sulfonato de sódio, em que a proporção de parafino-sulfonato de sódio e C^2 14 alquil-dietoxi-éter-sulfonato de sódio, em que a proporção de parafino-sulfonato para alquil-dietoxi-éter-sulfato se situa na gama de 2:1 a 4:1, éter monometilico de dipropileno glicol, ^2 isoparafina e água, em que as proporções de componentes da composição detergente representam 1 a 10% do complexo 20 a 40% do parafino-sulfonato total e detergente alquil-dietoxi éter-sulfato, 1 a 5% do éter metilico de dipropileno glicol, 1 a 5% do c^q_j2 isoparafino e 30 a 70% de água.
- 17ã. - Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a operação de limpeza se processar à temperatura ambiente e a composição detergente liquida ter a forma pura e se incluir na referida composição cerca de 5% de um complexo equimolar de lauril-dietoxi-éter sulfato de sódio e cloreto de coco-alquil-bis(2-hidroxietil)metilamónio, que é solúvel em água em cerca de 35%, cerca de 21% de ci4_i7 parafino-sulfonato de sódio cerca de 2,5% de C^2_^4 alquil-dietoxi éter-sulfato de sódio, cerca de 2,5% de éter monometilico de dipropilenoglicol e cerca de 2,5% de ^^isoparafina, sendo a parte restante constituida por água e adjuvantes se os houver.
- 18â. - Método para remover sujidades oleosas de pratos , caracterizado por se diluir com água numa composição detergente liquida, em forma de microemulsão de acção não reforçada, preparada de acordo com a reivindicação 1, até se obter uma concentração na gama de 0,1 a 1%, situando-se a temperatura da água na gama de 30 a 50SC, e se lavar numa tal água de lavar â mão, pratos revestidos com sujidade gordurosa.-4419â. - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por se dissolver ambos os rea gentes em água, quando são feitos reagir para formar o com plexo, e se misturar o complexo já preparado, naquela solu ção de água, com o detergente aniónico, co-agente tensio-activo e solvente, sendo o solvente o último a ser misturado com os outros componentes, formando-se desse modo, espontaneamente, a microemulsão.
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