BRPI0708269A2 - gránulos de corante tonalizante, sua utilização na formulação de detergentes e processo para sua fabricação - Google Patents
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Abstract
Grânulos de Corante Tonalizante, sua Utilização na Formulação de Detergentes e Processo para sua Fabricação. Um grânulo para utilização como aditivo em uma composição em pó para lavar roupas, com o grânulo tendo distribuição da dimensão da partícula de modo que 90 % p/p sejam menores de 300 micrometros, de preferência 250 micrometros em diâmetro, com o grânulo compreendendo: 0,05 a 0,5 % p/p de corante tonalizante substantivo de tecidos (sólido) absorvido em pelo menos 80 % p/p de sal hidratavel.
Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção
Grânulos de Corante Tonalizante, sua Utilização na Formulação deDetergentes e Processo para sua Fabricação
Campo da Invenção
Esta invenção diz respeito a uma composição de detergente em pópara lavar roupas que inclui um corante tonalizante ou corante substantivo detecidos, esta invenção relaciona-se particularmente a inclusão de um grânulode corante tonalizante em uma composição detergente essencialmente incolor.
Antecedentes da Invenção
Tecidos brancos podem ser tratados com corante a fim de reforçar suabrancura. O corante tipicamente utilizado é o azul ou violeta. Quando estestecidos tratados são lavados repetidas vezes com uma composição detergente,o corante pode ser removido do tecido, o que leva ao amarelamento do tecido.
A arte anterior sugere uma correção para esse efeito através daaplicação de corantes tonalizantes no tecido durante o processo de lavagem.
Por exemplo, o documento WO 2005/003274 descreve uma composição detratamento na Iavagemde roupas que inclui um surfactante e de 0,0001 a 0,1 %p/p de uma combinação de corantes que em conjunto possuem um efeito visualsobre o olho humano como um único corante, tendo comprimento de onda compico de absorbância para o algodão de 540 nm a 650 nm, de preferência entre570 nm e 630 nm, com a combinação compreendendo um corante fotoestávelque é substantivo para o algodão. Este corante ou esta combinação decorantes podem ser referidas como um corante tonalizante.
O documento WO 2005/003275 relata que cada corante tonalizantepode ser incorporado a uma composição de tratamento por uma variedade demaneiras. Por exemplo, corantes que não são sensíveis ao calor podem serincorporados em uma lama e secos por atomização. Alternativamente, ocorante pode ser incorporado em grânulos que são adicionados posteriormentea um detergente em pó. No entanto, verificou-se que grandes concentraçõesde corantes tonalizantes em grânulos deste tipo podem levar ao risco demanchas e danos na tintura das roupas. O documento WO 2005/003275sugere que estes problemas podem ser evitados se a concentração do corantenos grânulos for menor que 0,1 % p/p.
Os grânulos podem ser formados pela mistura de um sal inorgânicocom uma solução de corante solúvel. Um problema com isto, é que a soluçãopode escapar dos grânulos quando misturada com o restante da composiçãodo detergente para roupas. Isso é mais provável quando a composição estáúmida e/ou quente: por exemplo, durante o armazenamento. O fenômeno deescape do corante na composição em que está inserido é denominado,escorrimento. Este é, particularmente, um problema significativo paracomposições de detergente em pó com cor pálida ou incolor.
Grânulos coloridos contendo corante também foram utilizados emformulações de detergente em pó como pontos coloridos para fornecerindicações visuais. Estes grânulos ou partículas são grandes e possuem tãopouco corante quanto possível em virtude de sua natureza não-funcional. Ocorante não é substancial para tecidos e um corante tonalizante é, portanto,inadequado para esse fim. O documento EP 0336 635 descreve um processopara a preparação de um silicato de metal alcalino colorido e granular. Este éum tipo de pontos indicador visual e um corante não-substancial. Corantes não-substanciais podem ser incorporados em grandes quantidades sem problemasde causar manchas se o grânulo corante entrar em contato direto com o tecido.
Afirma-se neste documento que a quantidade de corante no grânulo deve serreduzida, para não interferir no processo de lavagem. O processo envolve aatomização do material inorgânico com o corante ou pigmento e um solvente. Édescrito que o silicato pode ser misturado com outros materiais inorgânicoscomo zeólita, sulfato de sódio ou fosfato de sódio. A dimensão preferida daspartículas dos grânulos coloridos é de 0,8 a 1,6 mm. Sugere-se que o coranteseja incorporado em pequena quantidade: 0,1 a 2 % p/p dos grânulos e écitado por sua presença como um revestimento no silicato.
O documento WO 2000/27980 também diz respeito a pontos visíveis.Sendo a dimensão preferida das partículas de 500 a 1440 μητι. O pontocompreende um corante em um material cristalino que pode ser um salhidratado, tais como silicatos cristalinos. O nível preferido de corante pode serinferior a 0,1 % p/p do grânulo.
A patente norte-americana US 5073295 refere-se a grânulos revestidoscontendo, por exemplo, corante solúvel. Os revestimentos proporcionamexcelente proteção contra a decomposição e de separação de outroscomponentes, por exemplo, nas composições detergentes. O tamanhopreferido da partícula dos grânulos corantes é de 200 a 700 micrometros.
Sumário da Invenção
De acordo com a presente invenção é fornecido um grânulo para usocomo um aditivo em composições em pó para lavagem de roupas, o grânulopossuindo uma distribuição de tamanho de partícula onde 90% das partículaspossuem diâmetro inferior a 250 micrometros, o grânulo compreendendo de0,05 a 0,5 % p/p de corante tonalizante absorvido em pelo menos 80% de umsal hidratável compreendendo carbonato de sódio (soda) leve (light soda ash).O sal pode ser utilizado na mistura com zeólito em uma quantidade de 0 a 20% p/p.
Neste pedido de patente, "corante tonalizante" significa uma ou acombinação de, corantes fotoestáveis, solúveis em água, substanciais para oalgodão, onde, o comprimento de onda com pico de absorbância para oalgodão vai, de preferência, de 570 nm a 630 nm. Esses corantes tonalizantessão sólidos em temperatura ambiente e são normalmente usados comolíquidos processados a partir da dissolução ou dispersão em meio aquoso. Napresente invenção, exceto nos exemplos, referências a quantidade de corantestonalizantes significa a quantidade de corantes tonalizantes sólidos e não aquantidade de solução ou dispersão de corante tonalizante.
Ainda de acordo com um segundo aspecto da presente invenção, éfornecido um método de produção de tais grânulos de corantes tonalizantescompreendendo as etapas de realizar uma mistura seca dos materiaiscarreadores inorgânicos compreendendo carbonato de sódio leve e, emseguida, atomizar na mistura um líquido compreendendo corante tonalizante eágua. O corante tonalizante pode ser fornecido como solução ou umadispersão em água. Ela pode ser usada como fornecida ou ainda mais diluídapor adição de água. Se for utilizada não diluída, é preciso ter cuidado com ataxa de adição do corante no material inorgânico. Se for usada mais diluída,então a relação de água adicionada à solução de corante tonalizante deve ser,de preferência, de pelo menos 2:1. A diluição do corante tonalizante com águapermite um melhor controle da quantidade a ser acrescentada e ajuda adispersão do corante nos sólidos inorgânicos. A mistura e atomização, depreferência, ocorrem em um tambor misturador. A quantidade de líquidoatomizado deve ser inferior a aquela que levaria a aglomeração dos materiaiscarreadores inorgânicos. Isso permite a retenção da capacidade de carrearlíquidos sobressalentes no material inorgânico. Verificou-se que ao reter pelomenos 10% da capacidade de carrear líquidos sobressalentes no materialinorgânico o desempenho de escorrimento dos grânulos pode sersignificativamente melhorado.
Descrição Detalhada da Invenção
De forma preferencial o zeólito é adicionado após a mistura inicial dasolução aquosa de corante com o material carreador inorgânicocompreendendo carbonato de sódio leve. Também é possível atomizar ocorante no zeólito e, em seguida, diluir esta mistura com sal inorgânico.
Um segundo problema decorrente da utilização de uma altaconcentração de grânulos de corante tonalizante (ou adjuvante) é que setornam visíveis em detergente em pó incolor, devido à sua cor contrastante.
Nesta invenção, isto é atenuado, impedindo a aglomeração das partículascontendo corante tonalizante durante o processo de fabricação. Isto é feitoatravés da limitação da quantidade total de água e da solução de corantetonalizante para 15 % p/p, preferencialmente 10 % p/p do montante de materialcarreador inorgânico compreendendo carbonato de sódio leve. Comomencionado acima, essa limitação também tem a vantagem de que o sal nãofica totalmente saturado com corante tonalizante diluído. Isto significa que oproblema de escorrimento será reduzido. Acredita-se que isso ocorra devido àcapacidade da solução de corante tonalizante se expandir sobre aquecimentosem ser forçada a desprender-se dos grânulos de corante tonalizante. O usodestes níveis de líquido dissolvido também evita problemas de aglomeração.
A concentração do corante tonalizante (com base em sólidos) nolíquido atomizado não deverá ser superior a 25%, de preferência não superior a10%, mais preferencialmente não superior a 2,5%. Assim, uma variação típicada concentração de corante tonalizante (com base em sólidos), nos grânulosde corante tonalizante será de 0,05 a 0,4% p/p do grânulo de corantetonalizante, de preferência de 0,07 a 0,27% p/p. Verificou-se que níveiselevados de corante tonalizante causam manchas no tecido se o mesmo fordeixado em contato com o pó. Por outro lado, baixas concentrações de corantetonalizante implica no fato de que uma proporção muito elevada de grânulos decorante tonalizante precisarão ser adicionados a uma formulação em pó para aobtenção do nível exigido de corante tonalizante a ser incluso na formulaçãototal. Este, por sua vez, conduz ao escorrimento do corante tonalizante naformulação ao longo do tempo.
Níveis típicos dos grânulos de corante tonalizante na formulação em póestão no intervalo de 0,1 a 2,0% p/p. Os grânulos podem ser usados emconjunto com qualquer formulação de detergente em pó para roupas. Isto é útilpara uso com formulações que são brancas, ou levemente coloridas, como seestas tivessem sofrido algum escorrimento que ocorreu ao longo do tempo.
Também foi verificado que a seleção do sal inorgânico tem efeito sobreo desempenho de causar manchas e de escorrimento dos grânulos de corantetonalizante. Foi constatado que a soda permite os melhores resultados e tem otamanho de partícula pequeno exigido - menos de 10% acima de 250micrometros. No entanto, também seria possível usar o sulfato de magnésio,tripolifosfato de sódio e zeólita em combinação com carbonato de sódio.
A invenção será agora melhor descrita com referência aos seguintesexemplos não-limitantes. Dois testes padrões são realizados nos exemplos,são o teste de manchas e o teste de escorrimento.
Teste de manchas
Este teste é concebido para verificar se o pó que contém os grânulosde corante tonalizante ocasiona coloração e/ou manchas nos tecidos testados.
Uma carga de camisa 100% algodão (= 73 g) é colocado em um baldede três litros contendo um litro de água. Três réplicas deste monitor (15 χ 15cm) são colocadas no balde e 10 g do pó a ser avaliado é espalhado sobreelas. Após 2 horas os monitores são removidos e avaliados visualmente paradetectar a avaria por manchas. Os danos são classificados de acordo com aseguinte escala:
(1) - Dano muito baixo
(2) - Dano baixo
(3) - Dano médio
(4) - Dano elevado
(5) - Dano muito elevado
Teste de escorrimento
Este teste verifica mudança na tonalidade de cor do pó final contendoos grânulos de corante tonalizante.
Uma quantidade de grânulos de corante tonalizante é adicionada emum detergente em pó padrão pela mistura numa bolsa plástica. Trinta gramasdeste produto e de pó de referência sem grânulos de corante tonalizante sãoarmazenadas em placas de Petri abertas a 37 0C / 70% u.r. por 4 semanas.
Uma comparação visual contra a referência é feita semanalmente paraverificar se alguma mudança de tom na cor é observada. A avaliação érealizada através de uma cabine de visualização à luz do dia. A classificação éa seguinte:
(Boa): Nenhum, ou quase nenhum escorrimento é observado.
(Aceitável): Escorrimento leve é observado, mas a mudança no tomde cor permanece boa.
(Rejeitada): Escorrimento severo com clara mudança de tonalidadesda cor.
Exemplos
Exemplo 1
O grânulo de corante tonalizante foi fabricado com os ingredientesmostrado a seguir:
Soda = 89,0
Zeólito 4A = 2,1
Água= 8,15
Corantetonalizante 0,75 (0,075 de corante tonalizante sólido + água += estabilizadores)
O corante tonalizante utilizado foi uma dispersão aquosa do sal tris-etoxi tripropanolamina do violeta direto 9. O sal estava presente em umaconcentração de cerca de IO % p/p e foi estabilizado a este nível numadispersão / solução aquosa por surfactante e outros ingredientes secundários.A água e o corante foram misturados e atomizados na soda dentro de ummisturador de composição de baixa / média rotação, com adição posterior dezeólita para o ciclo final da composição. Exceto se especificado de outro modo,a soda utilizada pode ter 100% de suas partículas menores que 250micrometros.
Exemplo 2
O grânulo de corante tonalizante foi fabricado usando um processosemelhante ao utilizado para o exemplo 1 com os ingredientes mostrados aseguir:
Soda= 53,1
Sulfato de sódio = 38,6
Zeólito 4A = 1,2
Água= 7,1
Corantetonalizante 0,75 (0,075 de corante tonalizante sólido + água += estabilizadores)O corante tonalizante foi o mesmo usado no exemplo 1. A água e ocorante foram misturados e atomizados na soda dentro de um misturador decomposição de baixa / média rotação, com adição posterior de zeólito seguidade diluição com sulfato de sódio para o ciclo final da composição.
Exemplo 3 - Comparativo
O grânulo de corante tonalizante foi fabricado em um misturador decomposição de alta rotação, usando um processo semelhante ao utilizado peloexemplo 1, com os ingredientes mostrado a seguir:
STPP anidro = 50,0Sulfato de sódio = 47,0Água= 1,5
Corantetonalizante 1,5 (0,15 de corante tonalizante sólido + água += estabilizadores)
O corante tonalizante foi o mesmo usado no exemplo 1. A água e ocorante foram misturados e atomizados na STPP dentro de um misturador decomposição de alta rotação, com adição posterior de sulfato de sódio para ociclo final da composição.
Exemplo 4 - Comparativo
O grânulo de corante tonalizante foi fabricado em um misturador decomposição de alta rotação, usando um processo semelhante ao utilizado peloexemplo 3, com os ingredientes mostrado a seguir:
Sulfato de Magnésio 85,0
Água = 14,0
Corantetonalizante= 1,0 (0,1 de corante tonalizante sólido + água +estabilizadores)
Exemplo 5
O grânulo de corante tonalizante foi fabricado em um misturador decomposição de alta rotação, usando um processo semelhante ao utilizado peloexemplo 1, com os ingredientes mostrado a seguir:Soda = 76,0
Zeólito 4A = 20,0
Água = 3,0
Corantetonalizante 1,0 (0,1 de corante tonalizante sólido + água += estabilizadores)
O corante tonalizante foi o mesmo usado no exemplo 1. A água e ocorante foram misturados e atomizados no zeólito dentro de um misturador decomposição de alta rotação, com adição posterior de soda para o ciclo final dacomposição.
Exemplo 6
O grânulo de corante tonalizante do exemplo 1 foi adicionado a umdetergente em pó feito com fosfato em uma concentração de 0,15 % p/p. Aaparência do pó não foi afetada negativamente pela incorporação do grânulode corante tonalizante.
Exemplo 7
O grânulo de corante tonalizante do exemplo 2 foi adicionado a umaformulação de detergente em pó feita com zeólito em uma concentração de 0,5% p/p. A aparência do pó não foi afetada negativamente pela incorporação dogrânulo de corante tonalizante.
Exemplo 8
O grânulo de corante tonalizante foi produzido como no exemplo 1,exceto que a dimensão da partícula de soda utilizada foi:
90 % p/p inferior a 250 micrometros;
10 % p/p entre 250-500 micrometros.
Exemplo 9 - Comparativo
O grânulo de corante tonalizante foi produzido como no exemplo 1,exceto que a dimensão da partícula de soda utilizada foi:
75 % p/p inferior a 250 micrometros;25 % p/p entre 250-500 micrometros.
Exemplo 10 - Comparativo
O grânulo de corante tonalizante foi produzido como no exemplo 1,exceto que a dimensão da partícula de soda utilizada foi:
40 % p/p inferior a 250 micrometros;
40 % p/p entre 250-500 micrometros;
20 % p/p acima de 500 micrometros.
Os grânulos dos exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9 e 10 foram avaliados parao escorrimento e manchas. Os resultados são apresentados na tabela 1.
Tabela 1
<table>table see original document page 11</column></row><table>
Como se pode ver na tabela 1 a utilização de soda mais grossa nosexemplos comparativos 9 e 10 levam a uma escala para manchas pior.
Claims (5)
1. Granulo de corante tonalizante para utilização como aditivo em umacomposição em pó para lavar roupas, onde o grânulo possui distribuição dadimensão da partícula de modo que 90 % p/p sejam menores que 250micrometros, em diâmetro, com o grânulo compreendendo de 0,05 a 0,5 % p/pde corante tonalizante sólido absorvido em pelo menos 80 % p/p de salhidratavel caracterizado pelo sal hidratável compreender soda leve e pelocorante tonalizante ser um ou mais corantes fotoestáveis, solúveis em água,substanciais para o algodão, onde, o comprimento de onda com pico deabsorbância para o algodão vai de 540nm a 650nm, de preferência, de 570 nma 630 nm.
2. Um grânulo de corante tonalizante de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo grânulo compreender adicionalmente sulfato de sódio comosal hidratavel.
3. Uma composição de detergente em pó caracterizada porcompreender de 0,1 a 2,5% p/p de um grânulo de corante tonalizante deacordo com uma das reivindicações de 1 a 2.
4.
Um processo para fabricar um grânulo de corante tonalizante deacordo com uma das reivindicações de 1 a 2, caracterizado por compreenderas etapas de:- adicionar soda leve em um misturador de composição de baixa /média rotação;- misturar opcionalmente uma solução aquosa de corante tonalizantecom mais água até uma proporção de água para corante tonalizante de pelomenos 2:1; e- atomizar a solução aquosa de corante tonalizante e opcionalmentemais mistura aquosa sobre a soda leve durante a mistura;- opcionalmente acrescentando material inorgânico com capacidadecarreadora de líquido, que pode incluir sal hidratavel ou zeólito adicional, ondea aglomeração de grânulos de corante tonalizante é impedida pela utilização deuma quantidade total de água e da solução de corante tonalizante inferior a 15% p/p, de preferência inferior a 10 % p/p, do peso do grânulo produzido.
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