PT95484A - Processo para a preparacao de granulados contendo polimero - Google Patents

Description

ROHM MD HAAS COMPANY "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE GRANULADOS CONTENDO POLÍMERO" A presente invenção diz respeito a grânulos contendo polímero , úteis como componentes de formulações detergentes. Na presente memória descritiva, a expressão "formulações detergentes" pretende-se que abranja agentes de limpeza tanto para tecidos como para superfícies duras.

Por razões de ordem ambiental, é desejável reduzir ou eliminar o teor de fosfato das formulações detergentes. Por conse quência, tem de adicionar-se um componente de substituição que proporcione propriedades semelhantes, tais como inibição de redeposição de sal e de sujidade nos tecidos lavados e as superfícies duras e uma brancura melhorada. Aditivos poliméricos, especialmente polímeros policarboxilados, sao apropriados para esta finalidade.

Polímeros são geralmente adicionados a formulações detergentes ou sob a forma de um pó seco, formado por secagem por pulverização de uma solução, dispersão, suspensão ou emulsão do polímero líquido ("polímero húmido") ou directamente sob a forma de um polímero húmido a uma formulação detergente sob a forma de suspensão antes de se proceder â secagem. Em ambos os casos, o 2- / produto final tem um certo número de propriedades indesejáveis. 0 po seco formado por secagem por pulverização de polímero húmido sozinho é um material higroscópico e, por consequência, tende a tornar-se "pegajoso" apôs armazenagem ou na formulação final propriamente dita. Este polímero seco também tem um pequeno peso volúmico a granel, tipicamente, 300 a 500 gramas/litro, o que significa, que, numa formulação detergente típica, que tem uma massa volúmica da ordem de grandeza de 700 gramas/litro, o polímero tem tendência para se separar; isso reduz também a densidade a granel da formulação. Além disso, o pô de polímero seco tem geralmente uma elevada proporção de material fina, o que origina problemas de formação de poeiras indesejáveis na formulação final e contribui ainda para o problema da separação.

Um processo para adicionar polímero húmido consiste em adiciona-lo a outros componentes da formulação final antes da secagem e, em seguida, secar por pulverização o polímero e os outros componentes em conjunto. Um exemplo de uma composição granulada feita por este processo encontra-se descrito na patente de invenção alemão DE-A-3316513, em que um produto em grânulos para utilizar como substituto do fosfato, contendo 30% a 75% de zeolite em conjunto com pelo menos 5% de policarboxilato, é preparado por secagem em secador de pulverização de uma suspensão dos componentes. Este processo de secagem por pulverização origina invariavelmente um produto granulado de densidade indesejavelmente 3- pequena e, na realidade, a maior massa volúmica atingida por esta composição é igual a 610 gramas/litro; também a água adicional - introduzida com o polímero - tem de ser eliminada.

Um método alternativo para adicionar polímero húmido consiste em adicioná-lo directamente à formulação final quando esta ê misturada e seca num misturador de tambor rotativo. No entanto, o polímero húmido contém liquido (geralmente água) e polímero numa proporção igual a cerca de 1 : 1, de modo que a adição de mais do que precisamente uma pequena percentagem de polímero requer também a adição de uma quantidade significativa de líquido: a solubilização pelo líquido de outros componentes da formulação tende a ter como resultado a formação de uma pasta no secador. Este problema não pode ser evitado reduzindo o teor de líquido do polímero antes da adição porque a viscosidade do polímero húmido se torna demasiadamente grande para a escoabili-dade satisfatória e a distribuição uniforme do polímero entre os outros componentes. O método referido antes de adição de polímero húmido pode ser utilizado quando os polímeros se destinam a ser empregados como agentes aglomerantes de sais; neste caso, eles são adicionados em concentrações iguais a apenas cerca de 0,5%, de modo que as dificuldades de líquido em excesso se tornam insignificantes .

Os problemas mencionados antes não podem também ser evitados adicionando o polímero a soluções de outros sais a serem utilizados na formulação final, tais como sulfatos e carbonatos, e em seguida secando por evaporação, porque os polímeros utilizados são inibidores efectivos da cristalização destes sais.

Em resumo, por conseguinte, as formas de polímeros secos até agora produzidas tim provado ser insatisfatórias para as formulações detergentes porquanto : i) o polímero seco sozinho tem inconvenientes relativamente â dimensão das partículas, à sua higroscopi-cidade e massa volúmica, e ii) o polímero seco na presença da parte restante da formulação provoca a formação de pasta se for seco em equipamento de mistura-pulverização ou reduz-se a uma massa volúmica demasiadamente pequena se for seco em torre de secagem por pulverização. Não existia qualquer indicação, na realidade a experiência descrita em ii) indica o contrário, de que o polímero pudesse ser combinado com êxito com alguns dos outros componentes para a formulação detergente de maneira a obter-se uma forma granular tendo dimensões de partículas e densidade a granel desejáveis, para adição â formulação detergente.

Conhece-se um granulado contendo polímero de elevada densidade a partir da patente de invenção europeia EP-A-368137; contém 60% a 80% em peso de zeolite, 2% a 15% em peso de policarboxilato e 14% a 25% em peso de água e tem uma massa volúmica compreendida entre 750 e 1000 gramas/litro. No entanto, a presença de uma tão grande proporção de zeolite insolúvel em água tem inconvenientes.

Os sais insolúveis em água tem tendência para se depositarem sobre os tecidos, um problema que a adição de polímeros pretende contrariar pelo menos parcialmente; num grânulo que contém uma tão elevada proporção de sal insolúvel em água para polímero, qualquer efeito como um agente de suspensão que com o polímero possa ter sido pretendida, será virtualmente anulada pela grande quantidade de zeolite introduzida com o polímero. A partir da patente de invenção norte-americana US-A-4698174, é conhecido um aditivo detergente granular que compreende 20% a 80% de polímero, 20% a 80% de ácido nitrilo--triacético (NTA) e, opcionalmente, até 20% de um outro aditivo, tal como sulfato de sódio. São referidas massas volúmicas de até 690 gramas/litro e também se diz que o produto tem uma pequena higroscopicidade. No entanto, a utilidade deste aditivo é limitada devido à necessidade de ele compreender uma proporção significativa de NTA para se obter um comportamento satisfatório; grandes proporções de NTA podem ser consideradas indesejáveis por razões de ordem ambiental. Além disso, as massas volúmicas indicadas são ainda geralmente menores do que a massa volúmica média de um detergente típico.

De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção proporciona uma composição útil como componente de uma formulação detergente sob a forma de grânulos, compreendendo pelo menos 10% em peso de polímero útil nessas formulações e pelo menos 20% em peso de pelo menos um componente inorgânico solúvel em água também útil nessas formulações, tendo a massa volúmica a granel da referida composição um valor pelo menos igual a 700 gramas/ litro. Os componentes inorgânicos preferidos são sais, como sulfatos, carbonados e silicatos. Também são úteis perboratos (tanto mono-hidratados como tetra-hidratados), percarbonatos e persulfatos. Podem também ser utilizados como veículos em que os fosfatos se encontram ainda presentes. Em todos os sais mencionados antes, a forma de sal de sódio ê a preferida A presente invenção é também aplicável no caso em que o componente inorgânico é zeolite ou argila, que são ambos insolúveis em água. Neste caso, é necessária uma maior proporção de polímero para contrabalançar a tendência de o componente insolúvel em água se depositar nos tecidos, como se indicou acima. Por consequência, de acordo com um segundo aspecto, a presente invenção proporciona uma composição, útil como componente de formulações detergentes, sob a forma de grânulos, compreendendo cada um deles pelo menos 20% em peso de polímero útil nessas formulações e pelo menos 20% em peso de zeolite, sendo a massa volúmica a granel da referida composição pelo menos igual a 700 gramas/litro. -7- / Η c i a λ. É apreciado que, em ambos os casos, os grânulos possam conter quantidades menores de outros componentes que sejam apropriados para a utilização em composições detergentes. A massa volúmica do granulado pode ser tão pequena como 300 gramas/litro ou tão grande como 1400 gramas/litro, muito embora seja preferida uma massa volúmica compreendida dentro do intervalo de 700 a 1200 gramas/litro, particularmente superior a 900 gramas/ litro. A massa volúmica depende do tipo de componente inorgânico ("veículo"), do tipo do polímero e das condições e do equipamento do processo de fabricação (descritos mais adiante na presente memória descritiva) e também das proporções relativas do polímero ou polímeros e do veículo ou veículos empregados. Assim, podem preparar-se grânulos que contém até 80% em peso de polímero. Neste caso, a massa volúmica desses grânulos fica na extremidade inferior do intervalo pretendido. Tipicamente, 10% a 50% de polímero encontram-se presentes no grânulo (mas pelo menos 20%, preferivelmente pelo menos 25% quando está presente zeolite) e, mais tipicamente, entre 20% e 40%. A quantidade mais vantajosa de polímero é igual a 30%.

Os polímeros apropriados incluem homopolímeros ou copolí-meros de ácidos dicarboxílicos, tais como ácido maleico, ácido itacónico, ácido mesacõnico, ácido fumárico, ácido citracónico e os anidridos dos ácidos cis-dicarboxílicos, como o anidrido maleico; ácidos monocarboxílicos, como ácido acrílico, ácido meta- crílico, ácido vinil-acético, ácido crotónico e ácido acriloxi--propionico; e ácidos não carboxílicos insaturados, tais como ésteres de alquilo dos ácidos acrílico ou metacrílico, como, por exemplo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de butilo emetacrilato de isobutilo; ésteres de hidroxi-alquilo dos ácidos acrílico ou metacrílico, tais como acrilato de hidroxi-etilo, acrilato de hidroxipropilo, metacrilato de hidroxi-etilo, metacrilato de hidroxipropilo (incluindo ésteres polietoxilados); acrilamida, metacrilamida, N-butil terc.-acrilamida, N-metil--acrilamida, Ν,Ν-dimetil-acrilamida; acrilonitrilo, metacrilo-nitrilo, álcool alílico, ácido alil-sulfónico, ácido alil-fosfó-nico, ácido vinil-fosfénico, acrilato de dimetilamino-etilo, metacrilato de dimetilamino-etilo, metacrilato de fosfo-etilo, N-vinil-pirrolidona, N-vinil-formamida, N-vinil-imidazol, diacri-lato de etileno-glicol, triacrilato de trimetilol-propano, ftalato de dialilo, acetato de vinilo, estireno, ácido vinil-sulfónico e os seus sais e ácido 2-acrilamido-2-metil-propano-sulfónico (AMPS) e os seus sais. São também apropriados monómeros de 1-ole-finas, tais como di-isobutileno e 1-octeno, tal como o polímero "POC" (produto da reacção de ácido acrílico e peroxo-dissulfato).

Os polímeros podem estar sob a forma ácida ou neutralizada ou parcialmente neutralizada com Na, K, NH^ ou outros contra-iões. Os pesos moleculares dos polímeros podem estar compreendidos entre 500 e 5 000 000. Geralmente, quanto maior for o peso molecular, -9- : maior será o grau de aglomeração obtido durante a fabricação dos grânulos e, portanto, maior serão os grânulos. Assim, a escolha do peso molecular está pelo menos parcialmente dependente da granulometria do produto pretendido. São exemplos de polímeros empregados na presente invenção homopolímeros de ácido acrílico tendo um peso molecular médio em peso igual a 4500 e um copolímero acrílico/maleico tendo um peso molecular médio em peso igual a cerca de 70 000.

Os grânulos de acordo com a presente invenção podem ter uma larga gama de distribuição de dimensões, desde 1 micrómetro até 2 milímetros ou mais de diâmetro. Podem produzir-se grânulos com até 80% de partículas retidas na malha 14 U.S. (tamanho da malha = 1,18 milímetros) ou com até 80% de partículas passando através da malha U.S. 100 (dimensão da malha = 0,15 milímetros). Prefere-se que menos de 50% em peso passe através de uma malha U.S. 100. De acordo com uma opção preferida, o tamanho dos grânulos formados é tal que se aproxime do tamanho médio das partículas numa composição detergente usual (tipicamente, 0,2 e 0,4 milímetros). A composição granular de acordo com a presente invenção proporciona um polímero apropriado para utilização em formulações detergentes sob uma forma que tem vantagens consideráveis em relação â técnica anterior. 0 grânulo seco pode ser adicionado directamente â formulação final, evitando-se assim todos os -10- / ί .¾ inconvenientes associados ao polímero húmido. A composição pode ser ajustada de maneira a ter uma granulometria e uma massa volúmica muito semelhante âs dos outros componentes na formulação final, evitando dessa forma os problemas de separação e de formação de poeiras associados ao polímero seco por pulverização. Além disso, a composição granular de acordo com a presente invenção não apresenta os problemas de higroscopicidade que afectam o polímero seco em torre de pulverização. O tamanho maior das partículas significa que o polímero tem menor área superficial por unidade de peso para absorver humidade e também a proporção de polímero higroscópico em cada grânulo é obviamente menor do que no pó de "polímero seco". Para as finalidades da presente invenção, um grânulo que absorva menos do que 20% do seu próprio peso de água quando exposto â humidade é o preferido, particularmente menos do que 10%.0 processo empregado para determinar esta percentagem de absorção de água é o seguinte.

Coloca-se um recipiente previamente pesado numa sala, com ar condicionado à temperatura de 20°C e a uma humidade relativa igual a 50%, cheio com uma fina camada (5 e 20 milímetros) de polímero e repesa-se imediatamente, momento em que o ensaio começa. 0 recipiente e o polímero são então repesados a intervalos de tempo de dez minutos durante a primeira hora, a intervalos de trinta minutos durante a segunda hora, hora a hora durante as cinco horas seguintes e depois cada vinte e quatro horas. 0 aumento de peso expresso em percentagem indica a quantidade de 11- /

ί água absorvida e o número fornecido é o atingido quando se tenha conseguido um estado estacionário.

Assim, a presente invenção resolveu com êxito o problema de obtenção do polímero sob uma forma aceitável para a adição directa a formulações detergentes sem os problemas associados, quer do veículo líquido associado com o polímero, quer das consequências de se ter removido em primeiro lugar aquele veículo liquido. Além disso, a presente invenção proporciona uma solução muito mais flexível para os problemas anteriormente detectados do que as composições conhecidas tais como as que foram descritas antes, devido ao facto de haver uma larga variedade de componentes inorgânicos que podem ser incorporados no polímero, sem que nenhum composto individual seja um pré-requisito essencial. Adicionalmente, a massa volúmica da composição de acordo com a presente invenção pode ser significativamente maior do que é possível com as composições conhecidas. A presente invenção também proporciona, de acordo com um outro aspecto, uma formulação detergente que contém polímero sob a forma de uma composição como se definiu antes; e de acordo ainda com um outro aspecto ela compreende a utilização numa composição como se definiu antes como componente de uma formulação detergente. A proporção da composição granulada de acordo com a presente invenção necessária para uma formulação detergente típica será geralmente tal que origine um teor de polímero activo na formulação compreendido entre 0,1% e 20% em peso, mais usualmente entre 1% e 5%.

Os detergentes típicos para os quais a composição granular de acordo com a presente invenção pode ser apropriada são geralmente baseados em agentes tensio-activos e, opcionalmente, em agentes encorporantes ou precipitantes ou sequestrantes. Os agentes tensio-activos apropriados são, por exemplo, agentes tensio-activos aniónicos, tais como (Cg a C-^)-alquil-benzeno--sulfonatos, (C·^ e C^g)-alcano-sulfonatos, (C-^ a C16} -alquil--sulfatos, (C-^2 a C16 )-alquil-sulfo-succinatos e (C·^ a C-^g)--alcanois sulfatados etoxilados. Os agentes tensio-activos não iónicos podem ser (Cg a C-^)-alquil-fenóis etoxilados, (C-^ a C2Q)-alcanois alcoxilados e copolímeros em bloco de óxido de etileno e óxido de propileno. Opcionalmente, os grupos das extremidades de óxidos de poli-alquileno podem ser bloqueados. Isto significa que os grupos OH livres dos óxidos de polialquileno podem ser eterifiçados, esterifiçados, acetalizados e/ou aminados Outra modificação consiste em fazer reagir os grupos -OH livres dos óxidos de polialquileno com isocianatos.

Os reagentes tensio-activos não iónicos podem também incluir (C^ a C-^g)-alquil-glucosidos, assim como os produtos alcoxilados que se podem obter a partir deles por alcoxilação, particularmente os que se podem obter por reacção de alquil-gluco sidos com óxido de etileno. Os agentes tensio-activos úteis em *13-

detergentes podem também ter carácter anfotérico e podem também ser sabões. Em geral, os agentes tensio-activos constituem entre 2% e 50% em peso do detergente.

Os agentes encorpantes sequestrantes contidos em detergentes têm sido geralmente fosfatos, ortofosfatos, pirofosfatos e, especialmente, tripolifosfato de sódio. No entanto, por causa da severa poluição do meio ambiente provocada pelo uso dos fosfatos, o teor de fosfatos de detergentes e de agentes de limpeza está crescentemente a ser reduzido de modo que, correntemente, os detergentes contem até 25% de fosfatos ou, preferivelmente, são isentos de fosfato. Como se referiu antes, a composição de acordo com a presente invenção é principalmente interessante como meio para introduzir no detergente uma substituição parcial ou completa dos fosfatos, compreendendo polímeros como se referiu antes.

Outros agentes encorpantes incluem zeolites, carbonato de sódio, ácido nitrilo-triacético, ácido cítrico, ácido tartãrieo, sais dos ácidos citados acima e fosfonatos monoméricos, oligoméricos ou poliméricos. Na preparação das formulações detergentes, utilizam-se quantidades variáveis das substâncias individuais. Por exemplo, o carbonato de sódio pode ser utilizado em uma quantidade que pode ir até 80%, os fosfatos até 80%, as zeolites até 40%, o ácido nitrilo-triacético e os fosfonatos até 10% e os ácidos policarboxílicos em uma quantidade de até 30% em peso com base na formulação detergente total. -14-

As formulações detergentes típicas também contêm, opcionalmente, agentes inibidores da corrosão, tais como silicatos, como aditivos adicionais. Os silicatos apropriados são, por exemplo, silicato de sódio, dissilicato de sódio e meta-silicato de sódio. Os inibidores de corrosão podem constituir até 50% em peso da formulação detergente. Outros aditivos comuns usados nas formulações detergentes e nos agentes de limpeza são os agentes de branqueamento, utilizados em uma quantidade de até 30% em peso.

Os agentes de branqueamento apropriados são, por exemplo, perbo-ratos, percarbonatos ou substâncias que originam cloro, tais como cloro-isocianatos. Outro grupo de aditivos que pode ser utilizado em detergentes é constituído pelos agentes inibidores de acinzen-tamento. As substâncias conhecidas deste tipo são carboximetil--celulose, metil-celulose, hidroxipropil-metil-celulose e copolí-meros enxertados de acetato de vinilo e óxidos de poli-alquileno tendo um peso molecular compreendido entre 1000 e 15000. Os inibidores de acinzentamento são utilizados nas formulações detergentes em uma quantidade máxima de 5%. Outros aditivos detergentes comuns que podem ser opcionalmente utilizados são os agentes branqueadores ópticos, enzimas e perfumes. As formulações detergentes sob a forma de pó podem também conter até 50% em peso de um diluente, tal como sulfato de sódio. As formulações detergentes podem ser anidras ou podem conter quantidades pequenas, por exemplo até 10% em peso, de água. -15- A composição segundo a presente invenção pode ser fabricada por um processo de acordo com um outro aspecto da presente invenção, o qual compreende misturar-se um polímero útil em composições detergentes com um líquido apropriado para veicular ou solubilizar o referido polímero, e pelo menos um componente inorgânico sólido, estando a proporção do componente polimérico para componente inorgânico compreendida entre 1 : 9 e 5 : 1, e submeter-se a mistura a condições de agitação e de temperatura tais que se formem grânulos. Geralmente, o polímero e o líquido são introduzidos conjuntamente - sob a forma de pasta, solução, emulsão, suspensão ou dispersão do polímero no líquido. Preferivelmente, os grânulos formados são como se definiu antes na presente memória descritiva.

As condições de aquecimento e de agitação particulares necessárias a fim de se obter os grânulos pretendidos são complexas e dependem de um grande número de variáveis inter-relacionadas, Ê muito importante que o polímero, o componente líquido e inorgânico sejam submetidos a um grau de turbulência tal que se consiga a mistura rápida e íntima e, além disso, o aquecimento uniforme; adicionalmente, é necessária uma rápida e efectiva taxa de transmissão de calor a fim de evaporar o líquido muito cedo depois de se formar a mistura, especialmente quando o componente inorgânico é solúvel no líquido.

Numa forma de realização preferida do processo que obedece aos requisitos acima mencionados, os componentes são misturados numa câmara cilíndrica horizontal tendo um veio axial que possui uma serie de lâminas radiais que se prolongam quase até â parede da câmara, o que força a mistura a assumir a forma de uma camada fina muito turbulenta em volta da parede da câmara. Uma diferença de pressão faz deslocar a mistura ao longo da câmara, em que é adicionalmente submetida a aquecimento por um processo ou ambos os processos de uma corrente de ar quente através da câmara e o aquecimento da parede da câmara em contacto com a camada da mistura. A mistura pode ser submetida a aquecimento assim que entre na câmara; como variante, pode aplicar-se calor depois de a mistura ter percorrido uma pequena distância ao longo da câmara, de modo que a mistura inicial ocorre antes do início da evaporação. Esta maneira de proceder alternativa pode também ser realizada na prática utilizando duas câmaras em série, a primeira das quais submete a mistura apenas a elevada agitação e a segunda a submete tanto a agitação como a aquecimento. Este processo permite um melhor controlo do grau de turbulência em cada fase, embora, pelas razoes referidas antes, seja necessário tomar cuidado na determinação do tempo de residência na câmara de mistura inicial para garantir que a evaporação nao comece demasiadamente tarde.

Muito embora a câmara ou as câmaras sejam preferivelmente horizontais, isso não é essencial e as câmaras podem ser inclinadas ou mesmo verticias. f -17- A combinação única .de turbulência e de taxa de transferência de calor proporcionada pelo processo de acordo com a presente invenção tem como resultado a obtenção de um produto que não se conseguiu atingir previamente. Os grânulos produzidos são geralmente uma aglomeração de muitas partículas, compreendendo cada partícula uma zona central de componente inorgânico ("veículo"), revestido com uma camada de polímero, embora, sob certas condições, se possa formar uma mistura homogénea. 0 processo de acordo com a presente invenção ê particularmente vantajoso no caso em que o componente inorgânico é solúvel no líquido (geralmente água) que o polímero contém. Um exemplo é constituído por um processo em que o componente inorgânico é um sulfato que é solúvel em água. Em tal caso, a evaporação do líquido neste processo é de tal maneira rápida que a solubilização do veículo inorgânico ocorre apenas numa proporção que é insuficiente para afectar prejudicialmente a densidade ou o tamanho das partículas do produto granular final. Isso seria impossível com as técnicas convencionais.

Como se mencionou antes, os parâmetros que influenciam a natureza do produto final são muitos e complexos. As proporções relativas do polímero e do veículo são significativas; aumentando a proporção de polímero, faz-se diminuir a densidade dos grânulos finais e também tem como resultado a obtenção de grânulos maiores causando mais aglomeração. A natureza dos componentes é também significativa. Como se referiu antes, o peso molecular do polímero pode influenciar a granulometria do produto final. Pode ser vanta- /-18- V-___ / _ joso que o componente inorgânico seja um sal anidro, visto que este absorva a água que o polímero transporta durante a mistura, deixando dessa forma menor quantidade a ser evaporada e acelerando o processo. As duas principais condições do processo que necessitam de ser controladas são a taxa de transferência de calor para os componentes quando estes estão a ser misturados e o grau de turbulência da mistura. Como generalização, aumentando ou a taxa de transferência de calor ou a turbulência, reduz-se o grau de aglomeração e, por conseguinte, o tamanho das partículas. A taxa de transferência de calor pode ser melhorada aumentando ou a temperatura ou o caudal de ar quente que i feito passar através da câmara ou aumentando a temperatura da camisa de aquecimento em volta da parede da câmara. Como se referiu antes, as posições da entrada do ar quente e a camisa de aquecimento podem também ser ajustadas para influenciar o tempo e a taxa de transferência de calor. A temperatura inicial do líquido que o polímero transporta pode também variar; aumentando esta temperatura, não só se melhora a capacidade de evaporação do aparelho, mas também a homogeneidade dos grânulos finais reduzindo a viscosidade inicial do sistema do líquido/polímero. A taxa de transmissão de calor também aumenta devido â maior turbulência.

Pode aumentar-se a turbulência da mistura na câmara aumentando a velocidade de rotação do veio e das lâminas. Ê também influenciada pela natureza das lâminas - o seu número, forma, -19-

orientação, etc; compreende-se que o efeito preciso das laminas é matéria para acertamento em cada caso.

Outro factor significativo i o tempo de residência da mistura na câmara - isto i, o intervalo de tempo da sua exposição ao aquecimento e/ou â mistura turbulenta, que i ajustado para se obter o equilíbrio óptimo. A mistura e feita passar através da câmara fundamentalmente por meio de uma pressão diferencial, cuja variação, evidentemente, altera o tempo de resistência. 0 comprimento da câmara - ou a separação numa câmara de mistura e numa câmara de mistura/aquecimento - ê também um outro factor que influencia.

As formas de realização de ambos os processos e da composição de acordo com a presente invenção são descritas seguidamente com referência aos desenhos anexos, nos quais : a figura 1 é uma representação esquemática de um dispositivo de aglomeração apropriado para realizar um processo preferido de acordo com a presente invenção; as figuras 2 a 4 são gráficos que mostram a granulometria de composições de acordo com a presente invenção.

Fazendo referência à figura 1, o dispositivo preferido para o processo de realização de acordo com a presente invenção compre- -20- ende uma câmara cilíndrica horizontal 2, que tem pelo menos numa extremidade entradas 4, 6 para o sistema de líquido/polímero e do veículo inorgânico seco, respectivamente, e, na outra extremidade, uma saída 8 do produto granulado. Um compressor de ar 22 empurra o ar (e, por consequência, o material) ao longo da câmara e o ventilador 10 contribui para tuna queda de pressão que também ajuda a fazer passar o material através do granulador. 0 aquecimento realiza-se parcialmente por meio de ar quente injectado na câmara através da entrada 12 e parcialmente por uma camisa de aquecimento coaxial 14 em volta da câmara. A entrada de ar quente 12 e a camisa de ar quente 14 estão distanciadas ao longo da câmara a partir das entradas da matéria-prima 4, 6 de modo que o material, na parte inicial da câmara, não seja submetido a aquecimento, mas apenas a mistura. Como se referiu antes, numa forma de realização utilizada como variante, pode realizar-se esta mistura inicial sem fase de aquecimento (que não é sempre essencial), efectuando-se numa câmara separada. A mistura turbulenta realiza-se por meio de um veio axial de rotação rápida 16, que possui uma série de lâminas 18, prolongando-se radialmente para fora em direcção à parede da câmara. Nesta forma de realização, cada lâmina é substancialmente rectan-gular e a sua aresta exterior fica distanciada da parede interna da câmara 2 de alguns milímetros (sendo ajustãvel este distanciamento). 0 veio 16 é accionado pelo motor 20. Em certas formas de -21- realização, o movimento do material ao longo da câmara pode ser realizado pelas lâminas rotativas apenas, sem necessidade da diferença de pressão. 0 funcionamento do dispositivo de acordo com a figura 1 realiza-se como se segue, descrevendo-se com referência a uma composição preferida que compreende um sistema de polímero/água : 0 veículo seco e uma solução de polímero em ãgua entram na câmara 2 através das respectivas entradas 4 e 6. A solução de polímero pode já encontrar-se a uma temperatura elevada a fim de diminuir-lhe a viscosidade e melhorar a mistura. No interior da câmara, o veio 16 e as suas lâminas 18 rodam a alta velocidade, tipicamente compreendida entre 500 e 3000 rotações/minuto. A velocidade empregada depende, como é evidente, de factores tais como o diâmetro do tambor, visto que o parâmetro mais importante é a velocidade tangencial conferida â mistura na superfície da parede da câmara (nesta forma de realização particular, a velocidade tangencial está geralmente compreendida entre 10 e 30 ms~^). A mistura de polímero, água e substâncias veiculares é empurrada através da câmara por acção combinada do compressor 22 e do ventilador 10, enquanto a força centrífuga criada pelas lâminas de rotação rápida 18 força a mistura a assumir uma suspensão dinâmica intensa sob a forma de uma camada fina em volta da superfície interna da parede da câmara. A espessura exacta da 22-

camada depende de um certo número de factores, particularmente do grau de força centrífuga exercido sobre ela, mas é aproximadamente de 1 a 2 milímetros. As lâminas são preferivelmente montadas de tal maneira que se prolonguem até suficientemente próximo da parede da câmara que as suas margens exteriores contactem e interrompam a camada de mistura em aglomeração, gerando assim maior turbulência e inibindo o desenvolvimento de grânulos excessi vamente grandes. 0 tempo de resistência da mistura na parte inicial não aquecida da câmara ê muito curto - da ordem de alguns segundos. Ê especialmente importante se o veículo for solúvel em água que o veículo não comece a dissolver-se antes de se iniciar a evaporação da água. Como é evidente, se isso for necessário, o aparelho pode ser instalado de modo que a mistura seja submetida a aquecimento assim que entre na câmara de mistura.

Depois desta fase inicial de mistura, a mistura é submetida a aquecimento por meio de ar quente injectado através da entrada 12 e de vapor de água saturado que passa em volta da camisa 14. Conjuntamente, estas duas possibilidades proporcionam uma combinação muito eficiente tanto de transferência de calor por convexão como por condução, tendo como resultado a rápida evaporação da água da mistura. A rotação contínua da camada de mistura e de partículas individuais dentro dela proporciona condições ideais de turbulência e de separação das partículas, o que permite um aquecimento uniforme e uma aglomeração excelente. '23- ? ί .uMrtlvj

V Ν, A mistura atinge a saída 8 depois de um intervalo de tempo desde cerca de dez segundos a alguns minutos, tempo ao fim do qual se aglomerou de maneira a formar grânulos densos e secos de polímero e de veículo, sendo a água eliminada sob a forma de vapor.

Os Exemplos específicos de composições granuladas de acordo com a presente invenção, preparadas pelo processo exemplificado antes, são como se indica seguidamente.

EXEMPLOS EXEMPLO 1

Obtém-se um granulado que contém 30% de polímero seco da seguinte forma: alimentam-se continuamente à câmara de mistura 100 quilogramas/hora de sulfato de sõdio e 95 quilogramas/hora de uma solução a 45l em água de um homopolímero de ácido acrílico que tem um peso molecular médio igual a 4500. A velocidade de rotação do veio é igual a 900 rotações por minuto, o ar quente ê alimentado (em cocorrente com o caudal de Λ grânulos) à câmara de alimentação a 225°C e 280 nr/hora. Alimenta-se vapor de água saturado a 160°C na camisa. O produto acabado (grânulos) é descarregado continuamente a partir de cerca de um minuto depois de a operação ter começado, -24-

a 143 quilogramas/hora, 0,5% de humidade residual e a 100°C. A massa volúmica do produto é igual a 1.000 gramas/litro e o espectro de granulometria, comparado com o de detergente para lavagem de tecidos importantes, encontra-se representado na figura 2. EXEMPLO 2

Obtém-se um produto contendo 10% de polímero seco empregando o mesmo processo e condições que se indicaram no Exemplo 1, mas utilizando 100 quilogramas/hora de sulfato de sódio e 28 quilogramas/hora de um copolimero acrílico/maleico que tem um peso molecular médio em peso igual a 70 000. A massa volúmica dos grânulos é igual a 1200 gramas/litro e a distribuição de granulometria está representada na figura 3. EXEMPLO 3

Obtém-se um produto que contém 30% de polímero seco procedendo como se descreve seguidamente: alimentam-se continuamente à câmara de mistura 120 quilogramas/hora de carbonato de sódio e 115 quilogramas/hora do polímero do Exemplo 1. -25-

,7#* A velocidade de rotação do veio é igual a 1.800 rotações por minuto e o ar quente i alimentado em cocorrente a 200°C. Vapor de água saturado a 180°C é alimentado à camisa. Obtém-se um produto final com 1% de humidade residual a 70°C. A massa volúmica do produto é igual a 860 gramas/litro e o espectro de granulometria está representado na figura 4.

Claims (12)

1. -26:r REIVINDICAÇÕES 1,- Processo para a fabricação de um componente contendo um polímero útil numa formulação detergente, caracterizado pelo facto de se misturar o polímero util em formulações detergentes com um líquido apropriado para transportar ou solubilizar o refe rido polímero e pelo menos um componente inorgânico sólido propriamente dito útil em formulações detergentes, estando a propor ção de polímero para componente inorgânico compreendida entre 1:9 e 5:1, e de se submeter a mistura a condições de agitação e calor tais que se formam grânulos.
2. 2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- /-27-

   do pelo facto de se introduzir a mistura numa câmara cilíndrica (2) que contêm um veio axial (16) que roda rapidamente e possui uma serie de lâminas (18) e de se aplicar calor ã mistura ao longo de pelo menos uma parte do comprimento da mencionada câma ra.
3. 3. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracteriza do pelo facto de a mistura ser inicialmente introduzida numa primeira câmara cilíndrica que também contém um veio axial que roda rapidamente, o qual possui uma série de lâminas, e na qual não tem lugar aquecimento.
4. 4. - Processo de acordo com as reivindicações 2 ou 3, ca-racterizado pelo facto de se aplicar o referido calor por meio de ar quente injectado. na mencionada câmara (2) e/ou por aquecimento da superfície interna da citada câmara.
5. 5. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de o referido componente inorgânico ser zeolite, argila, um ou mais dos compostos de sulfato, carbonato, fosfato, silicato, percarbonato ou perborato, preferi velmente sulfato ou carbonato, e o mencionado polímero ser polímero policarboxilado, preferivelmente um homopolímero ou copolí-mero de um ou mais monõmeros escolhidos de entre ácido acrílico, ácido metacrílico, acido maleico, acrilamida, acido itacõnico, / {-28“ (met) acrilatos de alquilo C-^-C^ ou amidas, ácido alfa-cloroacrí lico, éter alquil-vinílico ou ésteres de vinilo.
6. 6. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracetrizado pelo facto de o. citado líquido ser água.
7. 7. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo facto de os grânulos obtidos, úteis como um componente de formulações detergentes, compreenderem pelo menos 10% em peso de polímero útil nessas formulações e pelo menos 20 por cento em peso de pelo menos um componente inorgânico solúvel em água também útil nessas formulações, sendo a massa volúmica a granel da referida composição pelo menos igual a 700 gramas/li-tro.
8. 8. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do pelo facto de os grânulos obtidos, úteis como um componente em formulações detergentes, compreenderem pelo menos 20 por cento em peso de polímero útil nessas formulações e pelo menos 20 por cento em peso de zeolite e argila, sendo a massa volúmica a granel da citada composição igual a pelo menos 700 gramas/litro.
9. 9. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de os grânulos obtidos terem uma massa volúmica a granel igual a pelo menos 900 gramas/ r -29-

   /litro.
10. 10. - Processo âe acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a proporção de po límero estar compreendida entre 20 e 40%, sendo preferivelmente igual a 30%.
11. 11. - Processo de acordo, com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo. facto de a. granulometria dos grânulos obtidos ser tal que menos do que 50% em peso passa através da malha Norte-Americana 100 (tamanho da malha 0,15 mm) .
12. 12. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de os grânulos obtidos absorverem menos do que 20%, preferivelmente menos do que 10%, do seu peso de água quando expostos à humidade. Lisboa, 2 de Outubro de 1990 O Agente Oficial da Propriedade Industrial