BRPI0621668A2

BRPI0621668A2 - limpador ácido para superfìcies de metal

Info

Publication number: BRPI0621668A2
Application number: BRPI0621668-4A
Authority: BR
Inventors: Thomas Tyborski
Original assignee: Ecolab Inc
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2011-12-20
Also published as: JP2009536263A; CN101473022A; WO2007128345A1; DK2016161T3; CA2651186A1; CN101473022B; ATE449154T1; MX2008014185A; US8921298B2; BRPI0621668B1; ES2334161T3; JP4838350B2; EP2016161B1; AU2006343213B2; DE602006010604D1; CA2651186C; AU2006343213A1; US20100294307A1; PL2016161T3; EP2016161A1

Abstract

LIMPADOR áCIDO PARA SUPERFìCIES DE METAL. A invenção refere-se a uma composição ácida para limpar superfícies de metal ou que são suscetíveis à corrosão compreendendo: i) um éster de ácido fosfórico, ácido difosfórico ou ácido polifosfórico, ii) um derivado de benzotriazol da fórmula geral (I) em que cada um dos grupos R1, R2, R3, R4 e R5 é igual ou diferente e é átomo de hidogênio, um grupo alquila, um grupo alquenila, ou um grupo acila, e iii) um ácido fosfónico da fórmula geral R^ 6^-P (OH)~ 2~ (II) em que o grupo R6 é grupo alquila, grupo alquenila, grupo arila, ou grupo arilalquila; iv) uma fonte ácida. A invenção também refere-se a uma solução de uso e a um método para limpeza.

Description

"LIMPADOR ÁCIDO PARA SUPERFÍCIES DE METAL"

A presente invenção se refere a uma composição ácida por limpar superfícies de metal ou ligas de metal que são suscetíveis à corrosão. A invenção também se refere a uma solução de uso ácida aquosa que é feita a partir da composição, e a um método de limpar superfícies de metal utilizando-se esta solução de uso aquosa.

Limpeza periódica de máquinas de fabricação ou processamento em indústrias de preparação de alimento, bebida, farmacêutico, cosmético e similares bem como na preparação de alimento e comércios de serviço, em instalações de creche e saúde e em estabelecimentos de hospitalidade é necessário manter a qualidade do produto e saúde pública. Resíduos que são deixados nas superfícies do equipamento ou que podem contaminar o alimento que é preparado pode abrigar e nutrir o crescimento de produtos preparados subseqüentes ou superfícies de contato críticas.

Esta prática de limpar é particularmente importante em instalações de preparação de alimento para evitar uma contaminação do alimento e manter a qualidade do produto do produto alimentício produzido.

Muitas instalações que têm que ser limpas são objetos que compreendem pelo menos partes feitas de metal ou ligas que são suscetíveis à corrosão ao entrar em contato com líquidos de limpeza altamente ácidos ou alcalinos.

Especialmente todos os metais que têm um potencial padrão negativo mostram corrosão se agentes de limpeza ácidos que contêm ácidos fortes são utilizados. Exemplos destes metais são estanho, íon, alumínio, zinco, chumbo, cádmio, magnésio e ligas destes metais, da mesma forma metais galvanizados como, por exemplo, aço revestido com zinco oxida-se quando os ácidos são utilizados e a superfície galvanizada é destruída.

Os limpadores ácidos são freqüentemente utilizados se a água tiver uma dureza alta porque nestes casos os limpadores alcalinos reagem com os íons de cálcio na água e constroem camadas de sais de cálcio. Estas camadas de sais de cálcio são difíceis de remover.

DE 100 36 607 A1 descreve uma composição de limpeza ácida que contém um ácido selecionado a partir de ácido fosfórico, ácido alquil sulfônico, ácido sulfúrico e ácido nítrico. Além disso, a composição contém ácido undecanóico.

A composição é utilizada para a limpeza ou desinfecção de superfícies duras.

Uma outra composição de limpeza e sanitização ácida é descrita em US 6.472.358. A referência descreve uma composição de sanitização que contém ácidos graxos C5-C14 de cadeia curta alifática ou uma mistura destes, um ácido carboxílico fraco e um ácido mineral forte que podem ser ácido nítrico ou uma mistura de ácidos nítrico e fosfórico.

Além disso, no estado da arte, produtos são utilizados para a limpeza de aço galvanizado de zinco que contém ácido fosfórico como uma fonte ácida junto com compostos de amônio quaternários, substâncias orgânicas de enxofre e substâncias orgânicas de metal. Utilizando-se estas substâncias além do ácido em uma composição, a corrosão da superfície de zinco do aço galvanizado é evitada. Entretanto, há várias desvantagens deste tipo de produtos. Por exemplo, os compostos de amônio quaternários formam camadas tenazes azul escuras sobre as superfícies de metal tratadas. A remoção destas camadas é muito difícil e as camadas são especialmente críticas em plantas produtoras de alimento porque elas podem contaminar o alimento processado. Além disso, metal orgânico bem como substâncias orgânicas de enxofre são críticas por causa de razões de água residual e ambiental. Além disso, seu perfil toxicológico mostra que elas não são facilmente biodegradáveis.

Portanto, é o objetivo técnico da presente invenção proporcionar uma composição de limpeza ácida com um efeito inibidor de corrosão sobre superfícies de metal ou superfícies de liga, que evitam o uso de compostos que têm um perfil toxicológico crítico e que não forma nenhuma camada nas superfícies tratadas.

Além disso, os compostos utilizados na composição deveriam ser biodegradáveis por causa de razões de água residual e ambientais.

Este problema técnico é resolvido por uma composição ácida para limpar superfícies de metal ou ligas que compreendem

(i) um éster de ácido fosfórico, ácido difosfórico ou ácido polifosfórico,

(ii) um derivado de benzotriazol da fórmula geral (I)

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em que R1, R2, R3, R4 e R5 é o mesmo ou diferente e é átomo de hidrogênio, um grupo alquila, um grupo alquenila ou um grupo acila e

(iii) um ácido fosfônico da fórmula geral R6-PO-(OH)2 (II)

em qual o grupo R6 é grupo alquila, grupo alquenila, grupo arila ou grupo arilalquila,

e

(iv) uma fonte ácida.

Em uma modalidade preferida, a composição ácida é uma composição ácida aquosa. A expressão "éster" quando utilizada ao longo da especificação tem que ser entendida como sendo um monoéster, um diéster, um triéster ou um poliéster ou misturas destes ésteres em relações diferentes.

Em uma modalidade preferida, a composição contém como uma composição líquida aquosa

(i) 0,1 a 10%, preferivelmente 1 a 3 % em peso do éster de ácido fosfórico, ácido difosfôrico ou ácido polifosfórico,

(ii) 0,01 a 2 % em peso, preferivelmente 0,05 a 0,5 % em peso do derivado de benzotriazol de acordo com fórmula (I),

(iii) 0,01 a 2 % em peso, preferivelmente 0,05 a 0,5 % em peso do ácido fosfônico e

(iv) 10 a 70 % em peso, preferivelmente 30 a 50 % em peso da fonte ácida.

Em uma modalidade preferida, o éster de ácido fosfórico é um monoéster e/ou diéster de ácido fosfórico, preferivelmente, o éster é um monoalquiléster e/ou dialquiléster de ácido fosfórico e ainda mais preferido o éster é um mono C4-Ci5 alquiléster e/ou um di C4- C15 alquiléster de ácido fosfórico. Preferivelmente, o grupo éster no mono e o dialquiléster de ácido fosfórico é um grupo alquila C6-Ci3.

No derivado de benzotriazol da fórmula geral (I) cada um dos grupos R11 R2, R2, R31 R4 e R5 é o mesmo ou diferente e em uma modalidade preferida, estes grupos são átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4. O derivado de benzotriazol mais preferido é um derivado de acordo com a fórmula geral (I) em que R1-R6 é átomo de hidrogênio.

O ácido fosfônico de fórmula geral (II) é um ácido em que preferivelmente o grupo R6 é um grupo alquila C5-C12.

Como um componente adicional, um composto de cálcio pode estar presente na composição. Se um composto de cálcio estiver presente na composição, ele é selecionado preferivelmente a partir do grupo que consiste em cloreto de cálcio, brometo de cálcio, acetato de cálcio, hidróxido de cálcio, óxido de cálcio ou misturas destes.

Em uma outra modalidade preferida, a composição pode além disso compreender um composto de magnésio. Se a composição compreende um composto de magnésio ele é selecionado preferivelmente a partir do grupo que consiste em cloreto de magnésio, brometo de magnésio, acetato de magnésio, sulfato de magnésio, hidróxido de magnésio, óxido de magnésio ou misturas destes.

A fonte ácida na composição é preferivelmente um ácido orgânico ou inorgânico ou uma mistura destes. Em uma modalidade preferida, o ácido é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido acético ou ácido peroxicarboxílico.

Como mencionado acima, o uso de substâncias críticas toxicológicas deve ser evitado na composição de acordo com a invenção. Em uma modalidade preferida, a composição contém menos que 100 ppm substâncias orgânicas de metal, preferivelmente nenhuma substância orgânica de metal. Além disso, é preferido que a composição contém menos que 100 ppm de compostos de amônio quaternário, preferivelmente nenhum composto de amônio quaternário. Em uma outra modalidade, a composição contém menos que 100 ppm de substâncias orgânicas de enxofre, preferivelmente a composição não contém substâncias orgânicas de enxofre.

O pH da composição de acordo com a invenção é preferivelmente mais baixo que 3, ainda mais preferivelmente mais baixo que 2.

Como pode ser visto a partir dos exemplos de acordo com a invenção e os exemplos comparativos na parte experimental da especificação, a combinação do éster de ácido fosfórico, o derivado de benzotriazol e o ácido fosfônico mostra perda de peso menor da camada de zinco no aço galvanizado e nenhuma mudança visual comparada aos compostos de acordo com o estado da arte, enquanto o efeito de limpeza é idêntico.

A composição de acordo com a invenção pode ser utilizada em metais diferentes como aço galvanizado de zinco, alumínio, bronze, aço inoxidável e cobre.

A composição de acordo com a invenção pode compreender outros componentes tipicamente utilizados em uma composição de limpeza ácida como seqüestrantes, surfactantes, desinfetantes, agentes alvejantes, oxidantes, reforçadores, solubilizadores, solventes ou misturas destes, desespumantes, cuteleiros, agentes quelantes, tinturas, fragrâncias, modificadores de reologia, auxiliares de processo industrial, outros inibidores de corrosão, agentes preservadores, tampões, traçadores, cargas inertes, agentes solidificadores e antimicrobianos.

Agentes seqüestrantes apropriados podem ser exemplificados por ácido etileno diaminatetraacético, ácido nitrilo triacético, fosfatos em particular polifosfatos tais como trifosfato pentassódico, ácidos poliidroxicarboxílico, citratos, em particular citratos de álcali, dimercaprol, trietanol amina, compostos de coroa ou ácidos fonoalcano policarboxílicos.

Os ácidos fosfonoalcano policarboxílico preferivelmente compreendem um esqueleto de de hidrocarboneto de cadeia linear tendo 3 a 6 átomos de carbono e 2 a 5 porções de ácido carboxílico. Um ácido fosfonoalcano policarboxílico especialmente preferido representa ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico. Estes compostos são particularmente vantajosos em combinação com compostos de magnésio ou cálcio. O agente seqüestrante deve estar contido na composição em uma quantidade total de 2 a 35 % em peso, preferivelmente a partir de 5 a 25 % em peso e ainda mais preferido a partir de 9 a 20 % em peso com base na composição total para obter um desempenho seqüestrante suficiente.

Surfactantes podem da mesma forma ser opcionalmente adicionados às composições da presente invenção por uma variedade de razões que incluem umectaçao de superfície melhorada diminuindo-se a tensão de superfície, penetração de solo biopelícula aumentada, remoção e suspensão de solos orgânicos, realce de efeitos biocídas, caracterização de perfil de espuma etc. Os surfactantes úteis aqui incluem surfactantes não iônicos, aniônicos e catiônicos, mais adequadamente os surfactantes empregados incluem surfactantes não iônicos ou aniônicos dispersíveis em água ou solúveis em água ou combinações destes.

Surfactantes aniônicos úteis incluem, porém não são limitados a, aqueles compostos tendo um grupo hidrofóbico de C6-C22 tal como alquila, alquilarila, alquenila, acila, hidroxialquila de cadeia longa, derivados alcoxilados destes e assim por diante, e pelo menos um grupo solubilizadore em água de forma ácida ou de sal derivada a partir de ácido sulfônico, éster de ácido sulfúrico, éster de ácido fosfórico e ácido carboxílico. O sal pode ser selecionado com base na formulação específica à qual está sendo adicionada.

Mais adequadamente, os surfactantes aniônicos úteis aqui incluem, porém não são limitados a, aniônicos sulfonados tal como alquil sulfonatos ou dissulfonatos, alquil arila sulfonatos, alquil naftaleno sulfonatos, oxido de alquil difenil dissulfonatos, e assim por diante.

Mais particularmente, os surfactantes aniônicos mais adequados para uso aqui incluem, porém não são limitados a, aqueles surfactantes aniônicos que são alquilbenzeno C6-C14 sulfonatos lineares ou ramificados, alquil naftaleno sulfonatos, alceno sulfonatos de cadeia longa, hidroxialcano sulfonatos de cadeia longa, alcano sulfonatos e os dissulfonatos correspondentes incluindo 1-octano sulfonato e 1,2-octano dissulfonato, alquil sulfatos, alquil poli(etileneóxi)éter sulfatos e poli(etileneóxi) sulfatos aromáticos tais como os sulfatos ou produtos de condensação de oxido de etileno e nonil fenol, tendo 1 a 6 grupos oxietileno por molécula, outros surfactantes sulfonados, e assim por diante.

Exemplos específicos de surfactantes aniônicos adequados para uso aqui incluem alquil sulfonatos tal como 1-octano sulfonato comercialmente disponível a partir de uma variedade de incluindo Stepan Co. em Northfield, III. sob o nome comercial de BIO- TERGE(R) PAS-8; PILOT(R) L-45, um alquilbenzeno C11.5 sulfonato (referido como "LAS") de Pilot Chemical Co.; BIOSOFT(R) S100 e S130, ácidos alquilbenzeno sulfônicos lineares não neutralizados (referido como "HLAS"), e S40, da mesma forma um LAS, todos a partir de Stepan Company; DOWFAX(R) difenil óxido dissulfonato alquilado aniônico (ADPODS) surfactantes disponíveis a partir de Dow Chemical Co. incluindo C-6 (45% e 78%); alquil naftaleno C2-C18 sulfonatos tais como aqueles disponíveis a partir de PetroChemicaIs Co. sob o nome comercial de PETRO(R) incluindo o líquido PETRO(R) LBA; e assim por diante.

Exemplos de surfactantes não iônicos úteis nas composições da presente invenção incluem, porém não são limitados a, as seguintes classes: 1) polímeros de bloco de polioxipropileno-polioxiletileno incluindo aqueles feitos a partir de propoxilação e/ou etoxilação de um composto de hidrogênio de iniciador tais como propileno glicol, etileno glicol, glicerol, trimetilolpropano, etilenodiamina, e assim por diante tais como aqueles vendidos sob o nome comercial de PLURONIC(R) e TETRONIC(R) disponível a partir de BASF Corp.;

2) produtos de condensação de um mol de alquil ou dialquilfenol de cadeia linear ou ramificada de C8 a C18 com cerca de 3 a cerca de 50 mois de óxido de etileno tal como aqueles vendidos sob o nome comercial de IGEPAL(R) disponível a partir de Rhone- Poulenc e TRITON(R) disponível a partir de Union Carbide.

3) Produtos de condensação de um mol de álcoois C6 a C24 saturados ou insaturados, lineares ou ramificados com cerca de 3 a cerca de 50 mois de óxido de etileno tais como aqueles vendidos sob o nome comercial de NEODOL(R) disponível a partir de Shell Chemical Co. e ALFONIC(R) disponível a partir de Condea Vista Co.;

4) produtos de condensação de um mol de C8 a Ci8 ácidos carboxílicos saturados ou insaturados, de cadeia linear ou ramificada com cerca de 6 a cerca de 50 mois de óxido de etileno tais como aqueles disponíveis sob o nome comercial de NOPALCOL(R) a partir de Henkel Corp. e LIPOPEG(R) a partir de Lipo Chemicals, Inc.; e outros ésteres alcanóicos formados por condensação de ácidos carboxílicos com glicerídeos, glicerina, e álcoóis poliídricos;

5) surfactantes produzidos pela adição seqüencial de óxido de etileno e óxido de propileno a etileno glicol, etilenodiamina que resulta em um hidrófilo com blocos hidrofóbicos (isto é, óxido de propileno) às extremidades terminais (os blocos hidrofílicos e hidrofóbicos são invertidos) a partir de cada molécula pesando de cerca de 1.000 a cerca de 3.100 e o hidrófilo central sendo cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso da molécula final tal como os surfactantes PLURONIC(R) R e os surfactantes TETRONIC(R) R (óxido de etileno e óxido de propileno com etilenodiamina) da mesma forma disponíveis a partir de BASF Corp.; e

6) compostos de (1), (2), (3) e (4) modificados por "tamponamento" ou "bloqueio de extremidade" o grupo hidróxi terminal ou grupos por reação com moléculas hidrofóbicas pequenas tal como óxido de propileno, óxido de butileno, cloreto de benzila, ácidos graxos de cadeia curta, álcoois ou haletos de alquila contendo de 1 a cerca de 5 átomos de carbono, convertendo grupos hidróxi terminais a cloreto com cloreto de tionila, e assim por diante levando a todos blocos, bloco-héterico, héterico-bloco ou todos-hétericos não iônicos.

Mais adequadamente, os não iônicos úteis aqui incluem, porém não são limitados a, óxidos de amina, copolímeros de bloco de óxido de etileno e óxido de propileno seqüencialmente condensados em iniciadores tendo hidrogênios reativos difuncionais ou tetrafuncionais e alcoxilatos de álcool. Surfactantes especialmente preferidos para composições da presente invenção são misturas de sulfonatos alquila e copolímeros de bloco de óxido de etileno e óxido de propileno seqüencialmente condensados em um iniciador de etilenodiamina.

Uma mistura de surfactantes pode ser adequadamente empregada na presente invenção para chegar às características desejáveis para uma aplicação particular. Por exemplo, algumas modalidades podem incluir um surfactante para emulsificação, um surfactante para remoção de solo, isto é surfactantes detersivos, e assim por diante.

Algumas modalidades podem incluir a adição de surfactantes não iônicos de baixa espuma que foram constatados ser benéficos porque eles não geram espuma indesejada, não interfira com atividade antimicrobiana, também solubilizam de outra maneira ácidos graxos insolúveis ou de fase instável, e fornece superfície melhorada umectando propriedades de penetração sólidas. Portanto, uma mistura de surfactantes pode ser desejável. Esta parte da composição pode portanto ser referida como o componente de surfactante para precisamente refletir o fato que um único surfactante pode ser utilizado nas composições da presente invenção, ou uma mistura incluindo dois ou mais surfactantes pode ser utilizada na presente invenção. O componente de surfactante é geralmente útil a partir de 0% em peso a cerca de 50% em peso do concentrado, apropriadamente cerca de 0,1% em peso a cerca de 50% em peso, mais adequadamente cerca de 0,25% em peso a cerca de 45% em peso, ainda mais adequadamente cerca de 0m5% em peso a cerca de 40% em peso, e adequadamente cerca de 1% em peso a cerca de 30% em peso do concentrado.

Levando em conta a descrição acima dependendo do tipo de solo e a forma e localização da superfície de metal a ser limpa pode ser possível utilizar um limpador de espuma ou um limpador de não espuma em que o não espuma pode ser obtido omitindo-se completamente qualquer tipo de surfactante ou utilizando-se surfactantes de baixa espuma.

Para obter uma solução de homogênea a partir da composição acima pode ser útil para também adicionar um ou mais solubilizadores. Em particular eles facilitam a dispersão de componentes orgânicos tal como um ou mais surfactantes na solução aquosa. Solubilizadores adequados são exemplificados por sais de sódio, potássio, amônio e alcanol amônio de sulfonatos de xileno, tolueno, etilbenzoato, isopropilbenzeno, naftaleno ou alquil naftaleno, ésteres de fosfato de alquil fenóis alcoxilados, ésteres de fosfato de álcoóis alcoxilados e sais de sódio, potássio e amônio de alquil sarcosinatos, bem como misturas destes.

Em uma modalidade preferida o um ou mais solubilizadores estão contidos na composição em uma quantidade total de 1 a 35% em peso, preferivelmente de 5 a 25 % em peso e mais preferido de 9 a 20% em peso.

A composição de acordo com a presente invenção pode adicionalmente conter um ou mais outros compostos geralmente utilizados em composições de limpeza como composições selecionadas a partir do grupo compreendendo desinfetantes, substâncias construtoras, solventes e agentes de branqueamento. Aqueles compostos preferivelmente estão contidos na composição de acordo com a invenção em uma quantidade total de 0 a 20% em peso, preferivelmente de 2 a 15% em peso, mais preferido abaixo de 10% em peso.

Tipicamente, os compostos exemplificados acima com relação aos oxidantes da mesma forma funcionam como agentes de branqueamento. Entretanto, isto não exclui utilizar compostos como agentes de branqueamento que não são mencionados acima.

Reforçadores adequados são exemplificados através de carbonato de sódio, sesquicarbonato de sódio, sulfato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, fosfatos como trifosfato pentassódio, ácido nitrilo triacético ou seu sal, respectivamente, ácido cítrico ou seu sal, respectivamente, misturas destes.

Desinfetantes apropriados em comparação com os desinfetantes mencionados acima com relação a oxidantes para uso na composição de acordo com a presente invenção representam aldeídos tais como formaldeído, glioxal ou glutaraldeído, derivados de fenol e álcoois ou misturas destes.

Em uma modalidade preferida a composição de acordo com a presente invenção está presente na forma de um pó ou um bloco sólido. A produção dos referidos pós de limpeza ou blocos sólidos procede de acordo com os procedimentos mencionados no estado da técnica. Por exemplo, os pós podem ser obtidos produzindo-se uma lama aquosa a partir da composição acima que é vaporizada através de bicos na extremidade superior da torre de secagem sob pressão alta para formar pó de esfera oca.

A composição pode ser formada em um bloco sólido fundindo-se a fonte ácida que preferivelmente é colocada dentro de um cartucho, e adicionando-se os outros componentes da composição à fusão. É preferido adicionar os outros componentes seqüencialmente iniciando com o surfactante aniônico e o surfactante não iônico, seguido pelo(s) sequestrante(s), pelo(s) oxidante(s), pelo(s) solubilizador (es) e depois pelo(s) componentes restantes, até onde incluído.

Como mencionado acima, a composição de acordo com a presente invenção é aplicada à solução a ser limpa na forma de sua solução aquosa. A referida solução aquosa pode ser formada diretamente antes de uso ou pode ser formada antecipadamente. No caso da solução ser formada diretamente antes de uso preferivelmente a composição na forma do pó ou do bloco sólido como especificado acima será dispensada na quantidade requerida e em seguida dissolvida na quantidade requerida de água para obter uma solução de uso com uma concentração pré-determinada. Entretanto, no caso da composição ser utilizada na forma de um bloco sólido é da mesma forma possível obter a solução de uso enxaguando-se o bloco sólido com uma quantidade definida de água para obter a solução de uso em uma concentração pré-determinada. Em uma modalidade preferida a solução de uso ácida aquosa de acordo com a invenção compreende 0,1 a 10% em peso, preferivelmente 0,5 a 8% em peso e mais preferido 1 a 5% em peso da composição ácida com base na solução de uso total. O resto até 100% em peso é água.

A solução de uso aquosa de acordo com a invenção pode ser preparada como uma solução aquosa ou em forma de uma espuma.

O concentrado aquoso adicionalmente pode conter um ou mais solventes selecionados a partir de álcoois monoídricos ou poliídricos ou glicol éter, em particular a partir de etanol, n-propanol ou i-propanol, butanol, glicol, propanodiol, butanodiol, glicerol, diglicol, propildiglicol, butildiglicol, monometil éter de etileno glicol, monoetil éter de etileno glicol, monopropil éter de etileno glicol, mono-n-butil éter de etileno glicol, monometil éter de dietileno glicol, monoetil éter de dietileno glicol, monometil éter de propileno glicol, monoetil éter de propileno glicol ou monopropil éter de propileno glicol, monometil éter de dipropileno glicol, monoetil éter de dipropileno glicol, metóxi triglicol, etóxi triglicol, butóxi triglicol, 1- butoxietóxi-2-propanol, 3-metil-3-metóxi butanol, mono-t-butil éter de propileno glicol e misturas destes.

Para obter resultados de limpeza aperfeiçoada, o concentrado de limpeza aquoso de acordo com a invenção deve representar uma solução homogênea. Portanto, é preferido produzir o concentrado de acordo com a invenção dissolvendo-se os componentes sólidos primeiro em água e adicionar os demais outros componentes depois. Embora a seqüência de sua adição não seja limitada particularmente, é vantajoso adicionar a uma ou mais fontes ácidas primeiro, seguido pela adição do surfactante aniônico, do surfactante não iônico, do sequestrante, do oxidante, dos solubilizadores e depois os componentes restantes, até onde incluídos. É da mesma forma possível não dissolver o inibidor de corrosão no princípio, porém, adicioná-lo no término da produção do concentrado. No caso do inibidor de corrosão ser pobremente solúvel, ele pode ser dissolvido, por exemplo, primeiro em um ácido e em seguida misturado com os outros ingredientes.

Embora o emprego do concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso não sejam limitados a metais que são sensíveis à corrosão em líquidos ácidos, uma vantagem principal é seu uso para tais superfícies de metal sensíveis visto que com o concentrado de limpeza aquosa presente ou as soluções de uso nenhuma corrosão ocorre. Em particular, o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso de acordo com a presente invenção são apropriados para ser aplicados para limpar as superfícies de metais moles como alumínio, estanho, zinco, chumbo ou cádmio, de suas ligas ou de outros metais ou ligas tal como aço galvanizado, especialmente aço revestido com quaisquer desses metais. As superfícies de metal mais preferidas são feitas de alumínio, ligas de alumínio ou aço revestido com zinco. As adições de liga principais para as ligas de alumínio preferivelmente representam cobre, magnésio, silício, manganês e zinco, bronze.

Em uma modalidade preferida do método de acordo com a presente invenção, a superfície a ser limpa é trazida primeiro em contato com o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso de acordo com a invenção. Opcionalmente, a superfície contatada é enxaguada e/ou secada depois. O contato entre o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso e a superfície de metal pode ser obtido pelos métodos comuns conhecidos na técnica tal como imersão da superfície de metal no concentrado de limpeza aquoso ou das soluções de uso ou direcionamento do concentrado de limpeza aquoso ou das soluções de uso sobre a superfície, por exemplo, pulverizando-se ou vertendo-se.

O tempo de contato para obter resultados de limpeza suficientes pode variar de alguns segundos a várias horas. Preferivelmente, varia de 30 segundos a 2 horas, mais preferido de 1 minuto a 30 minutos. O tempo de contato pode ser alcançado fornecendo-se um contato para o tempo de contato inteiro ou seqüencialmente contatando-se a superfície de metal com o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso durante um tempo mais curto específico em que o tempo de contato corresponde à soma de cada um dos períodos de contato mais curtos.

Os resultados de limpeza podem ser melhorados agitando-se o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso durante o tempo de contato inteiro ou durante um período específico do tempo de contato total. Em alguns casos, poderia da mesma forma ser útil elevar a temperatura do concentrado de limpeza aquoso ou das soluções de uso, por exemplo, para temperaturas de 20 a 90°C, preferivelmente de 40 a 60°C.

O método da presente invenção pode, por exemplo, referir-se à limpeza de superfícies externas feitas de metal de um artigo, às suas superfícies internas ou à ambas superfícies externa e interna. É suposto que o método de limpeza para superfícies externas difere-se principalmente do método de limpeza para superfícies internas com respeito à dificuldade de alcançar a superfície correspondente. Tipicamente, para limpar superfícies externas o artigo permanece no estado em que se encontra e a solução de limpeza é aplicada sobre a superfície a ser limpa. Ao limpar superfícies internas, por exemplo, de um artigo ou de uma máquina, pode ser necessário desmontar a parte correspondente do artigo ou da máquina que compreende a superfície a ser limpa, visto que a superfície não pode ser alcançada pela solução de limpeza diferente. Este procedimento é freqüentemente chamado como limpeza fora do lugar (COP). Um tal procedimento é realizado preferivelmente em temperaturas ambientes (tipicamente temperatura local). Entretanto, em alguns casos poderia da mesma forma ser apropriado elevar a temperatura até 60°C.

Entretanto, um outro modo difícil de limpar para alcançar superfícies internas de um artigo ou uma máquina representa circular o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso através do artigo ou da máquina, contanto que, desse modo, a superfície a ser limpa entra em contato com o concentrado de limpeza aquoso ou com as soluções de uso. Este procedimento é freqüentemente referido como limpeza no lugar (CIP). Um tal procedimento é realizado preferivelmente nas faixas de temperatura mencionadas acima. Ambos os modos de limpeza (COP e CIP) são possíveis quando utilizando o concentrado de limpeza aquoso ou as soluções de uso de acordo com a presente invenção.

O método de limpeza de acordo com a presente invenção pode proceder-se manualmente ou automaticamente. No caso da limpeza proceder automaticamente, o processo pode ser completamente ou em parte automático.

O método de acordo com a presente invenção é aplicável para institucional bem como para propósitos de limpeza doméstica.

Exemplos para superfícies que podem ser limpas pelo método de acordo com a presente invenção representam armações de janela, fachadas, máquinas tais como (automáticas) máquinas de limpeza que contêm as superfícies de metal especificadas como lavadoras de louça, lavadora-secadora incluindo distância atrás da lavadora-secadora ou sobreposição da lavadora-secadora, máquinas de empacotamento, máquinas de produção ou máquinas de preparação em todos os tipos de campos industriais como máquinas de preparação de alimento e bebida, máquinas utilizadas na produção e empacotamento de compostos de cuidado de beleza, de farmacêuticos ou de mercadorias de consumidor, instrumentos e instalações no campo médico, tanques, sistemas de tubulação, torres de resfriamento, sistemas de resfriamento, máquinas de enchimento, superfícies de metal que podem ser encontradas na casa tais como potes, (frituras) panelas, acessórios de decoração, móveis ou partes destes, armações e todos os tipos das superfícies correspondentes em veículos como carros, caminhões, navios, barcos, bicicletas ou motocicletas.

A invenção será também elucidada pelos exemplos seguintes sem limitá-los. Todas as indicações de uma quantidade referem-se ao % em peso a menos que indicado de outra maneira.

Exemplos

Na tabela 1 seguinte, composições diferentes da composição ácida para limpar superfícies de metal ou ligas de metal são mostradas. Estes são exemplos 1 a 5. Além disso, três exemplos comparativos são descritos em que um dos componentes de acordo com reivindicação 1 está ausente. No exemplo comparativo 6 não há ácido octano fosfônico, no exemplo comparativo 7, não há éster de ácido fosfórico e no exemplo comparativo 8 não há benzotriazol. Além disso, a tabela 1 contém um exemplo de um produto do estado da arte que é utilizado como uma composição ácida para limpar superfícies de metal ou ligas de metal que são suscetíveis à corrosão. Este é o exemplo comparativo 9.

Todas as quantidades dadas na tabela 1 são em % em peso.

As composições são preparadas misturando-se os ingredientes nas quantidades especificadas com água e agitando-se a mistura até que uma solução homogênea seja obtida.

Exemplos 1, 3, 4 e 5 são exemplos de acordo com a invenção que compreendem adicionalmente um composto de cálcio. Nos exemplos 3, 4 e 5, este é hidróxido de cálcio e no exemplo 1 é acetato de cálcio. Entretanto, como será mostrado depois, um composto de cálcio é apenas um composto opcional nas composições de acordo com a invenção. Exemplo 2 não contém nenhum composto de cálcio.

Tabela 1

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Compatibilidade de material em aço galvanizado de zinco

A compatibilidade de material das composições de acordo com a invenção e as composições comparativas foi testada com um aço galvanizado de zinco. Como padrão de espécime teste, placas teste foram utilizadas em um tamanho de 5cm χ 10cm. Ambos os lados das placas foram cobertos pela camada de zinco galvanizado.

As placas teste foram limpas utilizando uma escova com um detergente base de surfactante neutro e depois disso enxaguadas com água. Depois da secagem, elas foram tratadas com acetona e, em seguida, os cupons teste foram permitidos secar durante noite. As bordas cortadas dos cupons foram cobertas por uma pintura resistente à química para eliminar os efeitos eletroquímicos entre o aço e o zinco durante o teste de corrosão. Depois disto, os cupons foram novamente permitidos secar a 50°C. Depois disso, os cupons preparados foram colocados em um béquer de 600 ml que foi preenchido com 500 ml. de solução teste de forma que eles ficassem completamente imersos. Como soluções teste, as composições de acordo com a tabela 1 foram utilizadas em uma concentração de uso de 5 % em peso.

O teste foi realizado em temperatura ambiente a 20°C. Depois de cada submersão, os cupons foram enxaguados com água corrente utilizando-se uma escova para remover o material perdido. A pintura foi removida por um raspador de plástico. Depois da secagem com uma toalha de papel, os cupons foram limpos com acetona took place. Depois disto, os cupons teste foram permitidos secar a ar durante a noite.

A perda de peso dos cupons foi calculada pela diferença do peso antes do tratamento e o peso depois do tratamento. A perda de peso foi calculada em perda de peso g/m2 χ h. Os cupons foram colocados na composição durante 24 horas.

A quantidade de perda de peso foi categorizada em três categorias. Baixa perda de peso que é < 1,00 g/m2 χ h, perda de peso aumentada que é > 1,00 a 1,50 g/m2 χ h e alta perda de peso que é > 1,5 g/m2 χ h.

Além disso, a aparência dos cupons teste foi avaliada por uma avaliação visual. Foi conferido se havia qualquer mudança de cor ou mudanças de superfície nos cupons teste. Soluções teste que mudam a aparência da superfície ou a cor significante não são adequadas. A seguinte numeração foi escolhida para a avaliação do teste:

1. nenhuma mudança visual, baixa perda de peso

< 1,00 g/m2 xh = adequada (s)

2. mudanças visuais leves, baixa perda de peso

< 1,00 g/m2 xh = adequada (s) / adequada limitada (Is)

3. nenhuma mudança visual, perda de peso entre 1,00 e 1,50 g/m2 χ h = adequada limitada (Is)

4. mudanças visuais significantes (mudança de cor de oxidação etc.) e alta perda de peso > 1,5 g/m2 χ h = não adequada (ns)

5. superfície com brilho, baixa perda de peso

< 1,00 g/m2 xh = adequada (s)

6. descreve mudanças de cor significantes

Os resultados do teste de compatibilidade de material com aço galvanizado de zinco são listados na tabela 2 seguinte.

Tabela 2

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Pode ser visto que todos os compostos de acordo com os exemplos comparativos 7 a 9 mostram uma alta perda de peso alta e mudanças visuais significantes nos cupons teste. Ao contrário destes, os exemplos 1 a 5 de acordo com a invenção mostram apenas mudanças visuais leves e uma baixa perda de peso. Portanto, os testes de compatibilidade de material em aço galvanizado de zinco mostram que as composições de acordo com a invenção não mostram forte corrosão forte ou mudanças visuais fortes na superfície de metal limpa.

Além disso, se o estado do exemplo da arte 9 é comparado com os exemplos 1 a 5, pode ser visto que embora a perda de peso da composição do exemplo comparativo 9 seja similar àquelas dos exemplos 2 a 5, uma mudança visual na superfície limpa para uma cor acastanhada foi observada. Esta mudança visual é evitada utilizando-se os compostos de acordo com os exemplos 1 a 5.

Compatibilidade de material da composição em outros metais

Na experiência seguinte, a compatibilidade de material das composições do Exemplo 2 na tabela 1 foi testada em outros metais. Tabela 3 mostra os resultados durante um período de tratamento de 1 hora, tabela 4 mostra os resultados durante um período de tratamento de 24 horas. A diferença de peso é calculada como g/m2 χ h. A composição foi utilizada em uma temperatura de 20°C em uma concentração de uso entre 2 e 5 % em peso. As experiências foram realizadas com água mole tendo uma dureza de água de O°C contendo 0 mg de CaO/L e com água dura de 16°C contendo 160 mg de CaO/L. As experiências foram feitas da mesma maneira como na tabela 2 exceto que cupons teste padrões de metais e ligas diferentes foram utilizados. No teste descrito na tabela 3 e 4, um aço inoxidável foi utilizado, um aço moderado contendo metal de cromo, um aço galvanizado, um aço de imersão quente galvanizado bem como alumínio, cobre e metal. Os resultados são mostrados nas tabelas 3 e tabela 4 seguintes. Tabela 3

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Tabela 4 Compatibilidade de material da composição no exemplo 2 em outros metais, tratamento de 24h <table>table see original document page 18</column></row><table> <table>table see original document page 19</column></row><table>

A partir de tabela 3 e 4 pode ser visto que a composição de acordo com o exemplo 2 da invenção tem uma compatibilidade de material alta da mesma forma com outros metais ou ligas e é adequada para a limpeza de superfícies destes metais ou ligas.

Os resultados das experiências mostram que as composições de acordo com os exemplos 1 a 5 têm uma inibição excelente de corrosão com aço galvanizado de zinco e da mesma forma outros metais e ligas. Comparado à composição padrão atual (exemplo comparativo 9), resultados de inibição de corrosão idênticos ou até melhores idêntica ou são alcançados. Além disso, exemplos 1 a 5 podem da mesma forma ser utilizados como uma espuma e é possível preparar espumas a partir destas composições sem quaisquer dificuldades.

Além disso, é importante enfatizar que as composições de acordo com a invenção têm um perfil toxicológico muito melhor comparado aos produtos atuais. As composições de acordo com a invenção não contêm um composto de amônio quaternário. Compostos de amônio quaternários têm a desvantagem que as superfícies que são limpas com composições que contêm este composto mostram uma mudança visual para uma cor acastanhada. Uma outra desvantagem deste composto é que camadas são formadas nas superfícies limpas que são difíceis de remover. Estas camadas são muito críticas em plantas produtoras de alimento devido a padrões de higiene e/ou contaminação de materiais de alimento que são processados na planta.

Além disso, as composições de acordo com a invenção não contêm quaisquer substâncias que são classificadas como compostos carcinogênicos potenciais como substâncias orgânicas contendo enxofre ou substâncias orgânicas de metal.

Claims

1. Composição ácida para limpar superfícies de metal ou ligas que são suscetíveis à corrosão, CARACTERIZADA pelo fato de compreender i) um éster de ácido fosfórico, ácido difosfórico ou ácido polifosfórico, ii) um derivado de benzotriazol da fórmula geral (I) <formula>formula see original document page 20</formula> em que cada um dos grupos R1, R2, R3, R4 e R5 é igual ou diferente e é átomo de hidrogênio, um grupo alquila, um grupo alquenila, ou um grupo acila, e iii) um ácido fosfônico da fórmula geral R6-PO-(OH)2 (II) em que o grupo R6 é grupo alquila, grupo alquenila, grupo arila, ou grupo arilalquila; iv) uma fonte ácida.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato da composição líquida compreender, com base na composição total, i) 0,1-10% em peso do éster de ácido fosfórico, ácido difosfórico ou ácido polifosfórico, ii) 0,01-2% em peso do derivado de benzotriazol, iii) 0,01-2% em peso do ácido fosfônico, iv) 10-70% em peso da fonte ácida.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato do éster ser um monoéster e/ ou diéster de ácido fosfórico.

4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato do éster ser um monoalquil éster e/ ou dialquil éster de ácido fosfórico.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que cada um dos grupos R1, R2, R3, R4 e R5 na fórmula (I) ser igual ou diferente e ser átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de cada um dos grupos R1, R2, R31 R4 e R5 na fórmula (I) ser igual ou diferente e ser átomo de hidrogênio ou um grupo alquila C1-C4.

7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de R6 na fórmula geral (II) ser um grupo alquila C5-C12.

8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de um composto de cálcio estar adicionalmente presente na composição.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato do composto de cálcio ser selecionado do grupo consistindo em cloreto de cálcio, brometo de cálcio, acetato de cálcio, hidróxido de cálcio, oxido de cálcio ou mistura destes.

10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de um composto de magnésio estar adicionalmente presente na composição.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato do composto de magnésio ser selecionado do grupo consistindo em cloreto de magnésio, brometo de magnésio, acetato de magnésio, sulfato de magnésio, hidróxido de magnésio, oxido de magnésio ou misturas destes.

12. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADA pelo fato da fonte ácida ser um ácido orgânico ou inorgânico ou misturas destes.

13. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADA pelo fato da composição não conter substâncias orgânicas de metal.

14. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADA pelo fato da composição não conter compostos de amônio quaternário.

15. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADA pelo fato da composição não conter substâncias orgânicas de enxofre.

16. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, CARACTERIZADA pelo fato da composição ter um pH menor do que 3.

17. Solução de uso aquosa, CARACTERIZADA pelo fato de compreender a composição ácida, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, em uma quantidade de 0,1 a 10% em peso, preferivelmente 0,5 a 8% em peso e mais preferivelmente de 1 a 5% em peso com base na solução de uso total.

18. Solução de uso aquosa, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADA pelo fato da solução de uso aquosa ser preparada na forma de uma espuma.

19. Método de limpar superfícies de metal que são suscetíveis à corrosão, CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de fornecer a solução de uso aquosa, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 17 ou 18, aplicar a solução de uso aquosa sobre a superfície de metal, limpar a superfície e remover a solução de uso aquosa da superfície enxaguando ou secando a superfície.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato da superfície de metal ser uma superfície selecionada do grupo consistindo em aço galvanizado de Zn, alumínio, aço inoxidável de bronze, cobre.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, CARACTERIZADO pelo fato das superfícies de metal serem superfícies externas ou superfícies internas.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, CARACTERIZADO pelo fato da limpeza da superfície ser uma limpeza no local (CIP) ou uma limpeza fora do local (COP).