BRPI0711721A2 - composições detergentes aquosas para lavanderia tendo propriedades antiestáticas e amaciantes melhoradas - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçõES DETERGENTES AQUOSAS PARA LAVANDERIA TENDO PROPRIEDADES ANTIESTáTICAS E AMACIANTES MELHORADAS. A presente invenção refere-se a composições detergentes aquosas de lavanderia 2 em 1 compreendendo agentes de limpeza convencionais e pelo menos um agente de amaciamento que inclui pelo menos um composto quaternário amido alquil amina. A composição detergente de lavanderia 2 em 1 da invenção tem fase estável e proporciona excelente desempenho de limpeza e propriedades superiores de amaciamento através de lavagem e antiestática.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI- ÇÕES DETERGENTES AQUOSAS PARA LAVANDERIA TENDO PRO- PRIEDADES ANTIESTÁTICAS E AMACIANTES MELHORADAS".
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se, de maneira geral, ao uso do composto quaternário amido alquil amina como agente antiestático e de a- maciamento através de lavagem. Antecedentes da Invenção
A técnica anterior está cheia de tentativas de formular composi- ções detergentes de lavanderia que possuam boas propriedades de limpeza, juntamente com propriedades de amaciamento de têxteis, de modo a evitar a necessidade de uso de um produto amaciante de têxteis adicionado sepa- radamente no enxágüe, além do detergente de lavagem usual. Esses produ- tos são freqüentemente referidos como detergentes de lavagem 2 em 1. Como a limpeza, por definição, envolve a remoção de material indesejado da superfície do têxtil, e o amaciamento de têxtil normalmente envolve deposi- ção de agente amaciante sobre a mesma superfície, estas tentativas têm tipicamente requerido um compromisso na formulação entre desempenho de limpeza e amaciamento.
Tensoativos catiônicos há muito tempo são conhecidos como aditivos úteis em composições detergentes para lavanderia, para a finalidade de prover têxteis lavados com benefício de amaciamento, controle de estáti- ca, e/ou higienização. Tentativas de formular composições detergentes a- quosas de lavanderia contendo tensoativos aniônicos e um tensoativo catiô- nico, como um sal quaternário de amônio, para benefícios de amaciamento por lavagem e controle de estática resultaram em características físicas in- desejáveis para o produto incluindo separação de fases e/ou desempenho de limpeza de tecidos deficiente.
As Patentes U.S. Nos 5.466.394 e 5.622.925 a Procter e Gam- ble, descrevem uma composição detergente líquida para limpeza pesada contendo certos níveis de tensoativos aniônicos e um ativo de amaciamento de tecido de amônio quaternário. O ativo de amônio quaternário preferido é cloreto de Iauril trimetil amônio. Acredita-se que a invenção descrita neste pedido ofereça benefícios de desempenho superiores aos das 5.466.394 e 5.622.925.
Portanto, é um objetivo da presente invenção prover uma com- posição detergente de lavanderia 2 em 1 que forneça excelente limpeza a- través de lavagem, juntamente com benefícios de antiestática e de amacia- mento.
Foi agora verificado que podem ser formuladas composições detergentes aquosas de lavanderia 2 em 1 compreendendo agentes de Iim- peza e agentes amaciantes aniônicos que fornecem benefícios de antiestáti- ca e de amaciamento através de lavagem, excelente desempenho de limpe- za, e que possuem fases estáveis. Mais especificamente, foi verificado que compostos quaternários amido alquil amina, quando empregados em formu- lações detergentes típicas de lavanderia, fornecem excelentes propriedades de amaciamento através de lavagem e de antiestática.
Sumário da Invenção
A presente invenção refere-se, de maneira geral, ao uso do compostos quaternários amido alquil amina como agente de amaciamento através de lavagem e agente antiestáticos. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a composições detergentes aquosas de lavanderia 2 em 1 contendo agentes de limpeza convencionais e pelo menos um agente de amaciamento que é um composto quaternário amido alquil amina. A compo- sição detergente de lavanderia 2 em 1 da invenção tem fase estável, provê excelente desempenho de limpeza e propriedades superiores de antiestática e de amaciamento através de lavagem.
Descrição Detalhada da Invenção
De acordo com a presente invenção, foi verificado que podem ser preparadas composições detergentes aquosas de lavanderia 2 em 1 es- táveis, que proporcionam excelente desempenho de limpeza e propriedades superiores de antiestática e de amaciamento através de lavagem. Mais es- pecificamente, os presentes inventores verificaram que compostos quaterná- rios amido alquil amina, quando empregados em formulações detergentes de lavanderia típicas, proporcionam excelentes propriedades antiestáticas e de amaciamento através de lavagem.
As composições detergentes aquosas de lavanderia 2 em 1 es- táveis da invenção contêm um componente tensoativo de limpeza, tipica- mente um componente tensoativo aniônico, e um componente quaternário amido alquil amina.
Componente Tensoativo Aniônico
As composições aquosas detergentes 2 em 1 da invenção tipi- camente incluem de cerca de 10% a cerca de 40% em outra modalidade, de cerca de 15% a cerca de 25% em peso da composição detergente, de um componente tensoativo aniônico. O componente tensoativo aniônico contém sulfatos de alquila polietoxilados e/ou sulfatos de alquila, e pode conter ou- tros tensoativos aniônicos não-sabão, ou misturas dos mesmos.
Tensoativos aniônicos úteis incluem os sais solúveis em água, particularmente os sais de metal alcalino, amônio, e alquilolamônio (por e- xemplo, monoetanolamônio ou trietanolamônio), de produtos orgânicos de reação sulfúrica tendo em sua estrutura molecular um grupo alquila conten- do de cerca de 10 a cerca de 20 átomos de carbono e um grupo éster de ácido sulfônico ou ácido sulfúrico. (Incluído no termo "alquila", está a porção alquila de grupos arila). Exemplos deste grupo de tensoativos sintéticos são os sulfatos de alquila, especialmente aqueles obtidos por sulfatação de alco- óis superiores (C8-C18 átomos de carbono), como os produzidos por redução de glicerídeos de óleo de sebo ou óleo de coco.
Outra classe de tensoativos aniônicos úteis são os sais solúveis em água de sulfonatos de parafina contendo de cerca de 8 a cerca de 24, em outra modalidade de 12 a 18, átomos de carbono; sulfonatos de éter al- quil glicerila, incluindo mas não limitados a, éteres de C8-18 alcoóis (por e- xemplo, os derivados de óleo de sebo e óleo de coco); sulfatos de éter alquil fenol etileno óxido contendo de cerca de 1 a cerca de 4 unidades de etileno óxido por molécula e de cerca de 8 a cerca de 12 átomos de carbono no grupo alquila; e sulfatos de éter de alquil etileno óxido contendo de cerca de 1 a cerca de 4 unidades de etileno óxido por molécula e de cerca de 10 a cerca de 20 átomos de carbono no grupo alquila.
Ainda outros tensoativos aniônicos úteis incluem os sais solúveis em água de ésteres de ácidos graxos a-sulfonados contendo de cerca de 6 a 20 átomos de carbono no grupo ácido graxo e de cerca de 1 a 10 átomos de carbono no grupo éster; os sais solúveis em água de ácidos 2-acilóxi-alcano- 1-sulfônico contendo de cerca de 2 a 9 átomos de carbono no grupo acila e de cerca de 9 a cerca de 23 átomos de carbono na porção alcano; os sais solúveis em água de sulfonatos de olefina contendo de cerca de 12 a 24 á- tomos de carbono; e sulfonatos de b-alquilóxi alcano sulfonatos contendo de cerca de 1 a 3 átomos de carbono no grupo alquila e de cerca de 8 a 20 á- tomos de carbono na porção alcano.
Uma classe de tensoativos aniônicos preferidos são os sulfatos de alquila e sulfatos de éter de alquila de fórmula
RO(C2-H4-O)x-SO3-M+
em que R é uma cadeia alquílica tendo de cerca de 10 a cerca de 22 átomos de carbono, saturados ou insaturados, e a porção linear mais longa da ca- deia alquílica tem 15 átomos de carbono ou menos em média, M é um cátion capaz de tornar o composto solúvel em água, especialmente um cátion de metal alcalino, amônio ou amônio substituído, e χ é de 0 a cerca de 15. O componente tensoativo aniônico das presentes composições compreende de cerca de 5% a cerca de 40%, preferivelmente de cerca de 7% a cerca de 36%, no máximo da preferência de cerca de 10% a cerca de 25% em peso da composição detergente, de sulfatos de alquila e/ou sulfatos de éter de alquila como descrito acima.
Outros tensoativos aniônicos preferidos incluem, mas não se limitam a sulfatos de C12-15 alquila primários e secundários não-etoxilados. Em condições de lavagem em água fria, isto é, com menos de cerca de 18°C (65°F), uma mistura desses sulfatos de alquila etoxilados e não-etoxilados é especialmente útil. Misturas dos sulfatos de alquila com os sulfonatos de parafina, sulfonatos de éter alquil glicerila, e ésteres de ácidos graxos a- sulfonados, acima descritos, são úteis também.
Outra classe útil de tensoativos aniônicos é aquela dos compos- tos conhecidos como sulfonatos de alquil benzeno. Estes incluem sulfonatos de alquil benzeno em que o grupo alquila contém de cerca de 9 a cerca de 15 átomos de carbono, de cadeia reta ou com configuração ramificada, por exemplo, aqueles do tipo descrito nas Patentes U.S. Nos 2.220.099 e 2.477.383, ambos incorporados aqui por referência.
A invenção não é limitada pela escolha de tensoativos aniônicos e outras classes conhecidas de tensoativos aniônicos podem também ser empregadas de maneira útil no contexto da invenção.
Tensoativo Quaternário Amido Alquil Amina
As composições da invenção também contêm de cerca de 1% a cerca de 10%, em outra modalidade de cerca de 2% a cerca de 7%, e em ainda outra modalidade de cerca de 3% a cerca de 5%, em peso de um ten- soativo quaternário de amido alquila de fórmula:
<formula>formula see original document page 6</formula>
em que
R é um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado; em outra modalidade um grupo alquila de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono, e em ainda outra modalidade um grupo alquila de 12 a cerca de 22 átomos de carbono; com a ressalva de que não mais que 80% do referido grupo alquila saturado ou insaturado, ramificado ou não-ramificado tem de 16 a 18 átomos de carbono;
R2 e R3 são, cada um, alquila, alcoxialquila, hidroxialquila, polialcóxi alquila, sulfonato de hidroxilalquila, sulfonato de alquila ou alquilarilsulfonato; em outra modalidade C1-C8 alquila, C1-C8 alcoxialquila, C1-C8 hidroxialquila, C1- C8 polialcóxi, com o grau de polimerização na faixa de 2 a 30, e em ainda outra modalidade C1-C4 alquila, C1-C4 alcoxialquila, C1-C4 hidroxialquila, C1- C4 polialcóxi, com o grau de polimerização na faixa de 2 a 30;
R4 é um hidrocarboneto saturado ou insaturado como alquila, arila, aralquila, alcarila, saturadas ou insaturadas; em outra modalidade H ou um grupo Cr C4 alquila saturado ou insaturado;
em que quaisquer dois de R2, R3, e R41 juntos com o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados, formam um anel heterocíclico, y é um inteiro de 1 a 12, em outra modalidade 1 a 6, e em ainda outra moda- lidade 1 a 3, e
X- é um ânion compatível. Ânions adequados incluem, mas não se limitam a, halogenetos, íons oxo de fósforo, enxofre ou cloreto, e várias moléculas ani- ônicas orgânicas.
Em outra modalidade, o tensoativo é um composto quaternário alquilamido propil trialquil amônio tendo a seguinte fórmula geral:
<formula>formula see original document page 7</formula>
em que R é seboalquila R2, R3, e R4 são metila, y é 1, e X- é como definido acima, preferivelmente metossulfato.
Esta classe de compostos pode ser preparada pela quaterniza- ção das alquilamido propiltrimetilamidas com cloreto de metileno, cloreto de etila, cloreto de benzila, cloreto de vinila, cloreto de butila, sulfato de dimetila, sulfato de dietila, cloroidroxi-alquilsulfonato, cloroalquilsulfonatos e similares, e suas misturas.
Os grupos alquila de cadeia reta ou ramificada, saturados ou insaturados, de cadeia longa, R, são de natureza hidrofóbica e são geral- mente derivados de um ou mais ácidos graxos, que são reagidos com uma amina para formar a amida. Exemplos de ácidos graxos incluem, mas não se limitam a, cetila, oleíla, estearila, erucila, e derivados de óleos de sebo, de coco, de soja, de colza e similares e suas misturas. É preferível que R não inclua mais de 80% dos referidos grupos alquila de cadeia reta ou ramifica- da, saturados ou insaturados tendo de 16 a 18 átomos de carbono, o restan- te de R sendo selecionado de grupos alquila de cadeia reta ou ramificada, saturados ou insaturados tendo de 6 a 26 átomos de carbono. É preferível que os ácidos graxos pais dos quais o grupo R é derivado tenham um IV de 20-100, em outra modalidade 30-90, em outra modalidade 40-80, e em ainda outra modalidade 45-65.
Em outra modalidade, o sal quaternário de amônio é um sal qua- ternário de amido etil morfolina da seguinte estrutura geral:
<formula>formula see original document page 8</formula>
em que R e X- são como definidos acima. Um tensoativo útil correspondente à fórmula acima é Iactato de isosteril amido etil morfolina.
Exemplos não-limitativos de outros sais quaternários úteis inclu- em as seguintes estruturas:
<formula>formula see original document page 8</formula>
em que R, R2, R3, R4, e X- são como definidos acima. Preferivelmente, R tem de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono, mais preferivelmente de cerca de 12 a cerca de 24 átomos de carbono. Um exemplo específico de um composto que segue a estrutura (V) é cloreto de seboalquilamidopropil- N-di(2-hidroxietil)metil amônio. Exemplos adicionais de sais quaternários úteis incluem, mas não se limitam àqueles correspondentes às seguintes estruturas:
<formula>formula see original document page 9</formula>
em que R, R2, R3, R4 são como definidos acima.
X pode ser halogenetos, íons oxo de fósforo, enxofre ou cloreto, e vários ânions orgânicos, incluindo cloretos, brometos, iodetos, óxidos de fósforo, hipocloretos, fosfatos, fosfatos, óxidos de enxofre, sulfatos, sulfitos, sulfona- tos, fosfatos, acetatos, carboxilatos, cloratos, percloratos, salicilatos, ftalatos, lactatos, maleatos, glicinatos, citratos, ácido cítrico, ácido láctico, ácido sali- cílico, ácido ftálico, ácido benzóico, ácido naftóico, aminoácidos, etc..
Em uma modalidade especialmente útil, sais quaternários de amido propil morfolina da seguinte estrutura geral são empregados como o componente catiônico: <formula>formula see original document page 10</formula>
em que R compreende não mais de 80% de um grupo alquila linear ou rami- ficado, saturado ou insaturado tendo de 16 a 18 átomos de carbono, e mistu- ras dos mesmos, o restante de R sendo selecionado entre grupos de cadeia reta ou ramificada, saturados ou insaturados tendo de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono e n é um inteiro de 1-2.
A composição detergente 2 em 1 da invenção geralmente com- preende uma razão em peso de componente tensoativo aniônico para agen- te de amaciamento quaternário de amônio amido alquil amina de cerca de 1:1 a cerca de 20:
Ácido Graxo
As composições detergentes 2 em 1 da presente invenção po- dem, opcionalmente, conter de 0% a cerca de 10%, preferivelmente de cerca de 2% a cerca de 7%, no máximo da preferência de cerca de 3% a cerca de 5%, em peso de um ácido graxo ou sal de ácido graxo contendo de cerca de 8 a cerca de 20 átomos de carbono. O ácido graxo ou sal de ácido graxo pode também conter de cerca de 1 a cerca de 10 unidades de etileno oxido na cadeia hidrocarbônica.
Ácidos graxos ou sais de ácidos graxos são saturados e/ou insa- turados, ramificados ou de cadeia reta e podem ser obtidos a partir de fontes naturais como ésteres oriundos de plantas ou animais (por exemplo óleo de palmiste, óleo de palma, óleo de coco, óleo de babaçu, óleo de açafroa, ta- lol, óleo de rícino, óleos de sebo e de peixe, banha, e suas misturas), ou preparados sinteticamente (por exemplo, através de oxidação de petróleo ou por hidrogenação de monóxido de carbono através de processo de Fisher Tropsch). Exemplos de ácidos graxos ou sais de ácidos graxos saturados adequados para uso nas composições desta invenção incluem ácidos cápri- co, láurico, mirístico, palmítico, esteárico, araquídico, e beênico. Ácidos gra- xos insaturados adequados incluem ácidos palmitoléico, oléico, linoléico, linolênico, e ricinoléico. Exemplos de ácidos graxos ou sais de ácidos graxos preferidos são ácido graxo C12 saturado, ácidos graxos C12 -C14 saturados, e ácidos graxos C12 a C18 saturados ou insaturados, e suas misturas.
Componentes Opcionais
As composições da presente invenção podem também conter até cerca de 30%, preferivelmente de cerca de 1% a cerca de 20%, mais preferivelmente de cerca de 2% a cerca de 10%, em peso de um tensoativo não-iônico etoxilado. Particularmente úteis são alcoóis etoxilados e alquil fenóis etoxilados de fórmula
R(OC2H4)n-OH,
em que R é selecionado no grupo que consiste em radicais hidrocarbônicos alifáticos contendo de cerca de 8 a cerca de 15 átomos de carbono e radi- cais alquil fenílicos em que os grupos alquila contêm de cerca de 8 a cerca de 12 átomos de carbono, e o valor médio de n é de cerca de 5 a cerca de 15. Alcoóis etoxilados tendo uma média de cerca de 10 a cerca de 15 áto- mos de carbono no álcool e um grau médio de etoxilação de cerca de 6 a cerca de 12 mois de etileno óxido por mol de álcool podem também ser van- tajosamente empregados. Tensoativos como os descritos acima podem ser encontrados nas Patentes U.S. Nos 4.284.532 e 4.285.841, que são aqui incorporados por referência.
A adição do tensoativo não-iônico etoxilado às composições da presente invenção é útil para prover estabilidade física ao produto detergen- te, isto é, evitar separações de fases e precipitação. Na maioria dos casos, pelo menos cerca de 2% do tensoativo não-iônico das presentes composi- ções detergentes pode aliviar e/ou eliminar problemas de estabilidade física
As composições da invenção preferivelmente contêm até cerca de 30%, em outra modalidade de cerca de 1% a cerca de 20%, e ainda em outra modalidade de cerca de 1% a cerca de 10% em peso de um reforçador (builder) de detergente. Embora todos os tipos de reforçadores de detergen- tes conhecidos na técnica possam ser usados nas presentes composições, o tipo e nível de reforçador podem ser selecionados de modo que a composi- 11
ção final tenha um pH inicial de cerca de 7,0 a cerca de 9,0 em uma concen- tração de cerca de 1% a cerca de 10% em peso em água a 20°C. Em com- posições detergentes líquidas, o reforçador preferivelmente representa de cerca de 1% a cerca de 20%, em outra modalidade de cerca de 3% a cerca de 10%, em peso da composição. Ácido cítrico é um exemplo de um refor- çador particularmente útil. Outros exemplos de reforçadores incluem, mas não se limitam a, citrato de sódio, carbonato de sódio, e sulfato de sódio.
Enzimas podem ser incluídas nas formulações da invenção para uma grande variedade de finalidades de lavagem de tecidos, incluindo re- moção de manchas baseadas em proteínas, em carboidratos ou em triglice- rídeos, por exemplo, e para restauração de tecido. As enzimas a serem in- corporadas incluem proteases, amilases, lipases, e celulases, bem como misturas das mesmas. Outros tipos de enzimas podem também ser incluí- dos. Elas podem ser de qualquer origem adequada, como de origem vegetal, animal, bacteriana, fúngica, e de levedura. Entretanto, sua escolha é gover- nada por vários fatores como atividade de pH e/ou estabilidade ótima, ter- moestabilidade, estabilidade versus detergentes ativos, reforçadores, etc.. Neste aspecto, enzimas bacterianas ou fúngicas são preferidas, como ami- lases e proteases bacterianas, e celulases fúngicas. Composições particu- larmente preferidas da invenção contêm de cerca de 0,05% a cerca de 2% em peso de enzimas detergentes, especialmente as amilases, proteases, e misturas das mesmas, do tipo bem conhecido de formuladores de detergen- tes.
Enzimas são normalmente incorporadas em níveis suficientes para prover até cerca de 5 mg em peso, mais tipicamente cerca de 0,01 mg a cerca de 3 mg, de enzima ativa por grama da composição. Em outras pa- lavras, as composições da invenção tipicamente conterão de cerca de 0,001% a cerca de 5%, preferivelmente 0,01% a 1%, em peso de uma pre- paração de enzimas comercial. Enzimas protease estão usualmente presen- tes nestas preparações comerciais em níveis suficientes para fornecer de 0,005 a 0,1 unidade Anson (AU) de atividade por grama de composição. Os tipos de enzimas empregáveis e os métodos para efetivamente empregá-las em composições detergentes estão incluídos na área de conhecimento de um versado na técnica.
Opcionalmente, as composições da invenção podem também conter vários estabilizantes adicionais como, por exemplo, estabilizantes tipo borato. Tipicamente, esses estabilizantes serão usados nas composições em níveis de cerca de 0,25% a cerca de 10%, preferivelmente de cerca de 0,5% a cerca de 5%, mais preferivelmente de cerca de 0,75% a cerca de 4% em peso de ácido bórico ou outro composto borato capaz de formar ácido bórico na composição (calculado com base no ácido bórico). Ácido bórico é preferido, embora outros compostos como óxido bórico, borax e outros bora- tos de metal alcalino (por exemplo orto-, meta- e piroborato de sódio, e pen- taborato de sódio) sejam adequados. Ácidos bóricos substituídos (por exem- plo, ácido fenilborônico, ácido butano borônico, e ácido p-bromo fenilborôni- co) podem também ser usados em lugar de ácido bórico.
Outros componentes opcionais para uso incluem, mas não se limitam a, agentes de neutralização, agentes tamponantes, reguladores de fase, hidrótropos, poliácidos, reguladores de espuma, opacificantes, antioxi- dantes, bactericidas, corantes, perfumes, abrilhantadores, e similares. E- xemplos não-limitativos de agentes de neutralização para uso na invenção são bases orgânicas, especialmente trietanolamina e monoetanol amina, que proporcionam um melhor desempenho de detergéncia do que bases inorgânicas como hidróxidos de sódio e potássio.
Os seguintes exemplos não-limitativos ilustram as composições e utilidade da presente invenção.
Exemplo 1
Um detergente líquido premium de lavanderia para limpeza pe- sada foi adquirido (Tarrytown NY) e compostos quaternários de amônio fo- ram adicionados ao mesmo nas proporções indicadas.
<table>table see original document page 13</column></row><table> <table>table see original document page 14</column></row><table>
Cargas-padrão de roupas para lavar foram lavadas em uma má- quina de lavar automática. Cada carga usou 0,48 copo (123 gramas) de uma das composições detergentes acima, fornecendo cerca de 1900 PPM da composição detergente à solução de água de lavagem. A água de lavagem estava em uma temperatura de 2 a 4°C (36-40°F) e a água continha 40 PPM de Ca++:Mg++ (3:1). Após um ciclo de lavagem padrão (lavagem, enxágüe, e centrifugação), as cargas de roupas foram postas em secadoras de roupas elétricas padrão e secas com tombamento. Após 70 minutos de secagem, uma amostra de poliéster foi removida da trouxa de roupas padrão e a quan- tidade de estática presente nesta amostra foi determinada usando um medi- dor de campo eletrostático (Point Simco Electrostatic Field Meter).
As médias dos resultados de um experimento repetido em tripli- cata e reportadas como nano coulombs são fornecidas no gráfico abaixo. Os dados são uma comparação da redução de estática de um detergente con- tendo 4% de cloreto de lauriltrimetilamônio vs. 4% de cloreto de seboalqui- lamidopropil trimetilamônio vs. o detergente comercial de lavagem sem a adição de compostos quaternários de amônio. Como pode ser observado pelos dados, mais baixo é melhor, a incorporação de cloreto de seboamido- propil trimetilamônio reduz significativamente a formação de estática na secadora.
Exemplo 2
Um detergente líquido premium de lavanderia para limpeza pe- sada foi adquirido (Tarrytown NY). A marca de detergente foi diferente da utilizada no Exemplo 1.
<table>table see original document page 14</column></row><table>
Cargas-padrão de roupas para lavar foram lavadas em uma má- quina de lavar automática. Cada carga usou 0,48 copo (123 gramas) de uma das composições detergentes acima, fornecendo cerca de 1900 PPM da composição detergente à solução de água de lavagem. A água de lavagem estava em uma temperatura de 2 a 4°C (36-40°F) e, continha 40 PPM de Ca+:Mg++ (3:1). Após um ciclo de lavagem padrão (lavagem, enxágüe, e centrifugação), as cargas de roupas foram postas em secadoras de roupas elétricas padrão e secas com tombamento. Após 30, 45, e 60 minutos de secagem, uma amostra de poliéster foi removida da trouxa de roupas padrão e a quantidade de estática presente em cada amostra foi determinada usan- do um medidor de campo eletrostático (Point Simco Electrostatic Field Me- ter). A carga é indicada em nano coulombs.
O gráfico abaixo mostra uma comparação da redução de estáti- ca de um detergente contendo 4% de cloreto de seboamidopropil trimetila- mônio vs. o detergente comercial de lavagem sem a adição de compostos quaternários de amônio. Como pode ser observado pelos dados, mais baixo é melhor, a incorporação de cloreto de seboamidopropil trimetilamônio reduz significativamente a formação de estática na secadora.
Exemplo 3
Cargas-padrão de roupas para lavar incluindo quatro toalhas felpudas, foram lavadas em uma máquina de lavar automática. Cada carga usou 0,48 copo (cup) (123 gramas) da composição detergente A ou B, for- necendo cerca de 1900 PPM da composição detergente à solução de água de lavagem. A água de lavagem estava em uma temperatura de 2 a 4°C (36- 40°F) e a água continha 40 PPM de Ca++:Mg++ (3:1). Após um ciclo de lava- gem padrão (lavagem, enxágüe, e centrifugação), metade das cargas de roupas foram postas em secadoras de roupas elétricas padrão e secas com tombamento. A outra metade foi posta em estruturas de secagem padrão e deixadas secar em condições ambientes por pelo menos 24 horas. Para ca- da carga, a maciez das toalhas felpudas foi avaliada manualmente sendo estabelecida uma graduação por um painel de avaliadores treinados. Foi solicitado aos avaliadores responsáveis pelo estabelecimento da graduação fazerem uma seleção de preferência entre toalhas lavadas com o detergente A ou o detergente B. As toalhas tinham sido secadas sob as condições de "secagem linear" ou condições de "secagem com tombamento". Partindo dos resultados resumidos na tabela abaixo fica claro que os avaliadores pre- feriram detergentes de lavagem contendo as composições da presente invenção.
<table>table see original document page 16</column></row><table>
Exemplo 4
Uma variação do método ASTM D 4265 foi usada para determi- nar o efeito no desempenho de limpeza de detergentes contendo compostos quaternários seboalquilamidopropil trimetil amônio. A refletância inicial de quatro amostras sujas e de três amostras limpas foi determinada usando um espectrofotômetro Hunter Lab Ultrascan XE com um filtro de UV 420 nm. As amostras de tecido foram obtidas da Testfabrics, Inc. As amostras sujas e- ram WFK-20C e as amostras limpas eram WFK-20A. A lavagem e enxágüe das amostras foram realizadas usando um Terg-O-Tometer. As condições de lavagem foram de 32°C, 120 PPM de dureza da água, 10 minutos com 1000 g de solução de lavagem. A concentração de detergente na água de lavagem foi de 0,17% em peso. Um enxágüe foi realizado a 21 °C, 120 PPM de dureza de água por 2 minutos com 1000 g de solução de lavagem. Oito leituras espectrofotométricas foram feitas em cada amostra. Os detergentes dos Exemplos DeF foram utilizados. Uma razão da sujeira removida vs. teor inicial de sujeira da amostra foi usada para calcular a percentagem de detergência. Os resultados são fornecidos na tabela abaixo. É evidente, a partir dos dados abaixo, que a incorporação do composto quaternário sebo- alquilamidopropiltrimetilamônio na formulação detergente não tem impacto negativo na capacidade de remover sujeira. Neste caso um desempenho ligeiramente melhor de limpeza foi observado. Redeposição é a propriedade em que sujeira é depositada em tecido limpo durante o ciclo de lavagem. O desempenho de redeposição foi medido para os detergentes de lavanderia dos Exemplos DeFe eles foram considerados comparáveis.
Exemplo 5 <table>table see original document page 17</column></row><table>
DDBSA é Witconic® 1298S
Lauril é éter sulfato de sódio é Witcolate® ES-1
Álcool etoxilado é Tomado® 25-7
Quatro formulações de detergente de lavanderia, Exemplos G a J, foram preparados misturando os tensoativos listados na tabela nas per- centagens em peso descritas. O Exemplo I não era estável e formou uma segunda camada ao ficar em repouso. O Exemplo J formou uma fase es- pessa similar a gel quando da adição do cloreto de lauriltrimetilamônio e se separou em duas camadas ao ficar em repouso. Nem a formulação I nem a formulação J formou uma solução de fase única clara/estável e em resultado disso ambas foram consideradas inadequadas para serem testadas como detergente de lavanderia.
Três cargas-padrão de roupas para lavar foram lavadas em uma máquina de lavar automática. Cada carga usou 0,48 copo (123 gramas) do detergente G ou detergente H1 fornecendo cerca de 1900 PPM da composi- ção detergente à solução de água de lavagem. A água de lavagem estava em uma temperatura de 2 a 4°C (36-40°F) e a água continha 40 PPM de Ca++:Mg++ (3:1). Após um ciclo de lavagem padrão (lavagem, enxágüe, e centrifugação) as três cargas de roupas foram postas em secadoras de rou- pas elétricas padrão e secas por tombamento. A cada 5 minutos durante o ciclo de secagem, uma amostra de poliéster era removida da trouxa de rou- pas padrão e a quantidade de estática presente em cada amostra foi deter- minada usando um medidor de campo eletrostático (Point Simco Electrosta- tic Field Meter). A carga foi indicada em nano coulombs. Foi realizado um somatório de toda a medição estática registrada, fornecendo assim, a carga total gerada durante os 60 minutos do ciclo de secagem. As médias dos re- sultados dos três testes individuais são reportadas na tabela abaixo. Como é evidente, partindo dos resultados, o uso do Exemplo H reduziu significativa- mente a quantidade de estática no ciclo de secagem total em comparação com o Exemplo G.
<table>table see original document page 18</column></row><table>
Exemplo 6
Um detergente líquido premium de lavanderia para limpeza pe- sada foi adquirido (Tarrytown NY). A marca de detergente foi diferente da utilizada no Exemplo 1.
<table>table see original document page 18</column></row><table> <table>table see original document page 19</column></row><table>
Cargas-padrão de roupas para lavar foram lavadas em uma má- quina de lavar automática. Cada carga usou 0,48 copo (cup) (123 gramas) de uma das composições detergentes (D-L) acima, fornecendo cerca de 1.900 PPM da composição detergente à solução de água de lavagem. A á- gua de lavagem estava em uma temperatura de 2 a 4°C (36-40°F) e a água continha 40 PPM de Ca++:Mg++ (3:1). Após um ciclo de lavagem padrão (la- vagem, enxágüe, e centrifugação), as cargas de roupas foram postas em secadoras de roupas elétricas padrão e secas por tombamento. Após 60 minutos de secagem, uma amostra de poliéster foi removida da trouxa de roupas padrão e a quantidade de estática presente em cada amostra foi de- terminada usando um medidor de campo eletrostático (Point Simco Electros- tatic Field Meter). A carga é indicada em nano coulombs.
Como é evidente, partindo dos dados da tabela acima, o único material que foi eficaz na redução de estática em uma secadora de roupas foi o derivado de ácido graxo de sebo. Sem desejar estar ligado à teoria, a- credita-se que uma certa quantidade de insaturação é necessária no grupo R da amidopropilamina para proporcionar efeitos antiestáticos adequados. Ácido graxo de coco, que tipicamente tem um valor de IV de 8-12, não é efi- caz na redução da estática. Insaturação sozinha não é o único fator que pre- cisa ser considerado, o comprimento de cadeia do grupo R é também impor- tante. Comprimentos de cadeia puros, como eurúcico, não fornece resulta- dos favoráveis neste teste. Portanto, a combinação do grupo R que é com- posto de não mais que 80% de um comprimento de cadeia simples e tem um valor de IV de 20-100 é o mais preferido.
Claims (18)
1. Composição detergente de lavanderia 2 em 1 tendo proprie- dades melhoradas de amaciamento e antiestática compreendendo pelo me- nos um componente tensoativo detersivor aniônico e pelo menos um agente catiônico de amaciamento contendo um composto quaternário de amônio amido alquil amina de fórmula: <formula>formula see original document page 20</formula> em que R é um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado tendo um IV de 20 a 90, em que não mais de 80% do referido grupo alquila tem de 16 a 18 átomos de carbono, o restante de R sendo selecionado entre um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono, R2 e R3 são, cada um, alquila, alcoxialquila, hidroxialquila, polialcóxi alquila, sulfonato de hidroxialquila, sulfonato de alquila ou alquilarilsulfonato; R4 é um hidrocarboneto saturado ou insaturado como alquila, arila, aralquila, alcarila; em quaisquer dois entre R2, R3, e R4, juntos com o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados, podem opcionalmente formar um anel heterocíclico, y é um inteiro de 0 a 12, X- é um ânion, e o IV do referido agente de amaciamento catiônico é de 20 a -100.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que R é um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado tendo de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono, em que não mais que 80% do referido grupo alquila tem de 16 a 18 átomos de carbono; R2 e R3 são, cada um, independentemente selecionados entre CrC8 alquila, CrC8 alcoxialqui- la, C1-rC8 hidroxialquila, C1-C8 polialcóxi, com o grau de polimerização na faixa de 2 a 30; R4 é um grupo alquila, arila, aralquila, alcarila saturado ou insaturado, em que quaisquer dois entre R2, R31 e R4, juntos com o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados, podem opcionalmente formar um anel heterocíclico, e X- é um ânion selecionado entre halogenetos, íons oxo de fósforo, enxofre ou cloreto, moléculas aniônicas orgânicas compatíveis, ou misturas dos mesmos, e similares.
3. Composição de acordo com a reivindicação 2, em que R é um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado de 12 a cerca de 22 átomos de carbono, em que não mais que 80% do referido gru- po alquila possui de 16 a 18 átomos de carbono; R2 e R3 são, cada um, C1- C4 alquila, C1-C4 alcoxialquila, C1-C4 hidroxialquila, C1-C4 polialcóxi, com o grau de polimerização na faixa de 2 a 30; R4 é um grupo C1-C4 alquila satu- rado ou insaturado, e R tem um IV de 40-65.
4. Composição da reivindicação 1, em que o referido composto quaternário de amônio amido alquil amina inclui pelo menos um composto de fórmula: <formula>formula see original document page 21</formula> <formula>formula see original document page 22</formula> ou misturas dos mesmos, em que R é um grupo alquila de cadeia reta ou ramificada, saturado ou insaturado de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono, em que não mais que 80% do referido grupo alquila tem de 16 a 18 átomos de carbono; R2 e R3 são, cada um, C1-C8 alquila, C1-C8 alcoxialquila, C1-C8 hidroxialquila, C1-C8 polialcóxi, com o grau de polimerização na faixa de 2 a 30; e R4 é um grupo alquila, arila, aralquila, alcarila, saturado ou insaturado em que quaisquer dois entre R2, R3, e R4, juntos com o átomo de nitrogênio ao eles estão ligados, podem opcionalmente formar um anel heterocíclico, η é um inteiro de 1 a 12, e X- é um ânion que confere solubilidade em água ao referido composto qua- ternário de amônio.
5. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que X- é selecionado entre halogenetos, íons oxo de fósforo, enxofre ou cloreto, â- nions orgânicos de cloretos, brometos, iodetos, óxidos de fósforo, hipoclore- tos, fosfatos, fosfatos, óxidos de enxofre, sulfatos, sulfitos, sulfonatos, fosfa- tos, acetatos, carboxilatos, cloratos, percloratos, salicilatos, ftalatos, lactatos, maleatos, glicinatos, citratos, ácido cítrico, ácido láctico, ácido salicílico, áci- do ftálico, ácido benzóico, ácido naftóico, aminoácidos, e misturas dos mes- mos.
6. Composição de acordo com a reivindicação 5, em que X- é selecionado entre halogenetos, íons oxo de fósforo, enxofre ou cloreto, â- nions orgânicos de cloretos, brometos, iodetos, óxidos de fósforo, hipoclore- tos, fosfatos, fosfatos, óxidos de enxofre, sulfatos, sulfitos, sulfonatos, fosfa- tos, acetatos, carboxilatos, cloratos, percloratos, salicilatos, ftalatos, lactatos, maleatos, glicinatos, citratos, ácido cítrico, ácido láctico, ácido salicílico, áci- do ftálico, ácido benzóico, ácido naftóico, aminoácidos, e misturas dos mes- mos.
7. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o refe- rido composto quaternário de amônio amidoalquilamina compreende sal quaternário de sebo amidopropiltrimetil amônio, um sal quaternário de ami- dopropilmorfolina, um Iactato de isoesterilamidoetil morfolina, cloreto de di- metilalquilglicerolamônio, sal quaternário de amidopropilmorfolina, ou mistu- ras dos mesmos.
8. Composição de acordo com a reivindicação 2, em que o refe- rido composto quaternário de amônio amidoalquilamina tem a seguinte es- trutura: <formula>formula see original document page 23</formula> em que R tem um IV de 30-90 e compreende não mais que 80% de um gru- po alquila de cadeia ramificada ou não ramificada, saturada ou insaturada tendo de 16 a 18 átomos de carbono, e misturas dos mesmos, o restante de R sendo selecionado entre grupos alquila de cadeia reta ou ramificada, satu- rados ou insaturados tendo de cerca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono.
9. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida composição compreende de cerca de 1% a cerca de 10% em peso do referido composto quaternário de amônio amido alquilamina.
10. Composição da reivindicação 1, em que a razão em peso do componente tensoativo aniônico para o composto quaternário de amônio amido alquil amina é de cerca de 1:1 a cerca de 20: 1.
11. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o re- ferido tensoativo detersivor é um tensoativo aniônico.
12. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que o referido tensoativo aniônico compreende sais solúveis em água de sulfatos de alquila, sulfonatos de parafina contendo de cerca de 8 a cerca de 24 áto- mos de carbono; sulfonatos de éter alquil glicerila, ésteres de ácidos graxos a-sulfonados, sulfonatos de olefina contendo de cerca de 12 a 24 átomos de carbono; sulfonatos de b-alquilóxi alcano contendo de cerca de 1 a 3 átomos de carbono no grupo alquila e de cerca de 8 a 20 átomos de carbono na por- ção alcano, sulfatos de C12-15 alquila primários e secundários não-etoxilados, sulfonatos de alquil benzeno, e misturas dos mesmos.
13. Composição de acordo com a reivindicação 12, em que o referido tensoativo aniônico é um sulfato de alquila e sulfato de alquila polie- toxilado solúvel em água de fórmula <formula>formula see original document page 24</formula> em que R é uma cadeia alquílica saturada ou insaturada tendo de cerca de -10 a cerca de 22 átomos de carbono, M é um cátion, e χ é de 0 a cerca de -15.
14. Composição de acordo com a reivindicação 13, em que a referida composição detergente de lavanderia compreende de cerca de 5 a -40% em peso do referido tensoativo detersivor.
15. Composição detergente de lavanderia 2 em 1 tendo proprie- dades melhoradas de amaciamento e antiestática compreendendo pelo me- nos um tensoativo detersivor aniônico e pelo menos um agente de amacia- mento, em que o referido agente de amaciamento compreende pelo menos um composto de fórmula: <formula>formula see original document page 25</formula> em que R compreende não mais que 80% de um grupo alquila ramificado ou não-ramificado, saturado ou insaturado tendo de 16 a 18 átomos de carbo- no, e misturas dos mesmos, o restante de R sendo selecionado entre grupos alquila de cadeia reta ou ramificada, saturados ou insaturados tendo de cer- ca de 6 a cerca de 26 átomos de carbono, e em que o IV do referido R é de -20-10.
16. Composição de acordo com a reivindicação 15, que compre- ende de cerca de 5 a 40% em peso do referido tensoativo detersivor e de -1 % a cerca de 10% em peso do referido agente de amaciamento.
17. Composição de acordo com a reivindicação 16, em que a razão em peso do referido tensoativo detersivor para o referido agente de amaciamento é de cerca de 1:1 a cerca de 20: 1.
18. Composição de acordo com a reivindicação 8, em que o IV do referido grupo R é de 45 a 65.
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