PT96767B

PT96767B - Processo para a preparacao de composicoes de lavagem, contendo como agente estruturante dissilicato de sodio

Info

Publication number: PT96767B
Application number: PT96767A
Authority: PT
Inventors: Franz-Josef Dany; Werner Gohla; Gerhard Kalteyer; Joachim Kandler; Hans Kramer
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1998-07-31
Also published as: NO176326C; YU26991A; EP0444415B1; FI97237C; EP0444415A1; RU2024609C1; CA2034835A1; FI910712L; DE4004626A1; LTIP1444A; NO910598D0; JPH0726290A; BR9100594A; ATE122092T1; FI97237B; PT96767A; NO910598L; KR910015694A; LV10482A; TR25396A

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a composições de lavagem com 5 a 50% em peso, mas de preferência com 10 a 30% em peso, de pelo menos um agente tensioactivo, com 0,5 a 60% em peso de um agente estruturante, bem como com substancias auxiliares correntes para composições de lavagem.

Ê já um procedimento corrente na técnica há mais de 80 anos incorporar nas formulações de composições de lavagem silicatos de sõdio, principalmente na forma da sua solução aquosa, também designada por vidro solúvel.

Os silicatos de sõdio foram utilizados durante muito tempo, sobretudo em combinação com carbonato de sódio, como agentes estruturantes em composições de lavagem, mas a evolução do desenvolvimento de modernas composições de la vagem trouxe como consequência a sua substituição por substâncias com melhores propriedades estruturantes, como por exemplo fosfatos condensados.

Devido ao facto de em muitos países da Europa e nos Estados Unidos tersa entrado em vigor legislação restritiva para as composições de lavagem que incorporam fosfatos, o zeólito 4A, em combinação com policarboxilatos, & actualmente o agente estruturante básico para muitos produtos de lavagem. A adição de dissilieato de sódio amorfo na forma de vidro solúvel (solução aquosa) ou na forma de pó, numa quan tidade da ordem de 5% em peso, ê ainda comum actualmente na maioria das composições de lavagem comercializadas. 0 objectivo da utilização do dissilieato de sódio não se limita neste caso, apenas à sua acção inibidora âe corrosão. Serve também como agente estruturante com boas propriedades de absorção para os componentes líquidos e, devido à sua acção disoersante, melhora o poder de arrastamento da sujidade da calda de lavagem. Além disso, liga-se com uma parte das substâncias que con tribuem para a dureza da água de lavagem e, deste modo, favorçj ce também o resultado da lavagem.

Tal como, surpreendentemente, foi agora descoberto, as propriedades, em temos de técnica de lavagem, dos dissilicatos de sódio comerciais que normalmente possuem um teor de água compreendidos entre 15 e 23% em peso, podem ser substancialmente melhoradas se se submeterem estes produtos a uma desidratação parcial.

Para a desidratação parcial destes dissilicatos de sódio, com obtenção de dissilicatos de sódio amorfos com um teor de água compreendio entre 0,3 β 6% em peso, de preferência entre 0,5 e Sfc em peso, procede-se por exemplo colo cando o dissilieato de sódio amorfo na forma de pó, coa um teor de água inicial compreendido entre 15 e 23% em peso, num forno giratório montado com uma disposição inclinada, equipado com um dispositivo para a movimentação dos sólidos, em cujo forno o silicato é tratado em contracorrente com gás de fumo a uma temperatura compreendida entre 250 e 500°0, durante 1 a 60

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minutos, estando o forno giratório isolado de forma que a temperatura da sua parede exterior seja inferior a 60°0» 0 dissilicato de sódio amorfo que sai do forno giratório é triturado com auxílio de um triturador mecânico, con obtenção de um produto com uma granulometria compreendida entre 0,1 e 12 mm. Pre ferivelmente o dissilicato de sódio triturado é aoido eom auxí lio de um moinho até à obtenção de uma granulometria compreendida entre 2 e 400 jum, accionando-se o moinho cora uma velocida de periférica compreendida entre 0,5 e 60 m/s.

Lm particular a composição de lavagem de acordo com a presente invenção caracterisa-se então por conter oomo agente estruturante um dissilicato de sódio amorfo, prati camente anidro, com um teor de água compreendido entre 0,5 e &/> em peso.

Além disso a composição de lavagem de acordo com a invenção pode eventualmente, mas de preferência, caracterizar-se por;

a) o dissilicato de sódio amorfo conter 0,5 a 2% em peso de égua;

b) o dissilicato de sódio amorfo praticamente anidro, incorporado na composição como agente estruturante, ter sido obtido pela desidratação parcial de dissilicato de sódio amorfo comercial, na forma de pó, possuindo um teor de água inicial compreendido entre 15 e 23% em peso;

c) o dissilicato de sódio aaorfo, praticamente anidro, incorporado na composição como agente estruturante, ter sido obtido colocando o dissilicato de sódio amorfo na forma de pó, com um teor de água inicial compreendido entre 15 e 25% em peso, num forno giratório ?aontado eom uma disposição inclinada, equipado com dispositivos para a movimentação dos sólidos, em cujo forno o silicato é tratado em contracorrente com gás de fumo a temperaturas compreendidas entre 250 e 5J0°G durante 1 a 60 minutos, estando o forno giratório isolado de modo que a temperatura da sua parede

exterior se^a menor do que 60°0, e triturando—se o dissilicato de sódio amorfo à saida do forno giratório coa auxílio de um triturador mecânico até à obtenção de uma granulometria compreendida entre 0,1 e 12 ma, se·; seguida io endo-se com um moinho até à obtenção de uma granulometria compreendida entre 2 e OO μ®.»

Partindo-se de um dissilicato de sódio comercial com um teor de égua de 1S$ prepararam-se os seguintes produtos parcialmente desidratadosϊ

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I	(produto de partida)	13
II		0,3
III		0,7
IV		1,5
V		3,1
VI		r· 2

De harmonia com o processo de mistura por nebulização por pulverização prepararam-se composições de lavagem correspondentes à formulação básica adiante, com as espécies de dissilicato de sódio particulares (KabSj exemplos I - VI):

- 4 I

FORMULAÇÕES DS COMPOSIÇÕES DS UWB
COMPONENTES	% em peso
A	B
NaDxS . aq (exemplos I-VX)	25 *)	45 *)
Na-Perborato tetrahidrato	10,0	10,0.
Na-Percarbonato	8,0	8,0
Tensioactivo anidrieo	12,0	12,0
Alquilbenzenosulfonato sabão	7,5	7,5
	4,5	4,5
Tensioactivo não iónico	5,0	5,0
(etoxilato de álcool gordo) Policarboxilato (ácido acri lico/ácido maleico PM ca» 60.000)	4,0	4,0
Eter celulósico	2,0	2,0
Enzimas	0,5	0,5
Branqueador óptico	0,2	0,2
Na~sulfato, água e constituintes minoritários	ad 100	ad 100

* ) Calculado em cada caso como Na^Si^O^

-5 Em cada caso 2,5 S ou 4,5 S do dissilicato de sódio correspondentes aos exe.;\pl..>s I - 71, para a determinação do seu poder de ligação das substâncias que contribuem para a dureza da água» (dureza da água residual) foram di solvidos em 1000 ml de água com dureza 18°àH, a solução foi agitada exactamente 1/2 hora a 60°0 por seio âe um agitador magnético com cerca de 500 rpm, em seguida arrefeceu-se rapida mente em água gelada até 20°0 e ea seguida fez-se passar a solução através de um filtro de membrana com um tamanho de poros de 0,45 pm para eliminação do residuo insolúvel. ííepetiu-se o mesmo processo também com a água utilizada coa 18°ΛΕ, mas sem adição de dissilicato de sódio, para se eliminarem os erros que seriam eventualmente originados por uma possível precipita ção de cálcio e magnésio na forma de carbonatos.

Do mesmo modo dissolveram-se em cada caso 10 g da composição de lavagem com base na formulação básica anterior, com dissilicato de sódio correspondente aos exemplos I - VI, em água com 18°dH, e trataram-se as soluções como se descreve acima. A formulação básica sem adição de dissilicato de sódio foi utilisada como amostra em branco nesta série de ensaios.

Nos filtrados das soluções individuais, assim como na água tratada e filtrada de modo idêntico, mas sem adição determinaram-se por meio de absorção atómica os teo res residuais de cálcio e de magnésio que estão indicados no quadro li fyt ft

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A partir dos valores determinados para a dureza residual da água deduz-se nitidamente a superioridade do dissilicato de sódio paroialmente deshidratado (exemplo II

-VI) relativamente ao produto de partida com 18% em peso de água (exemplo I).

Gomo» em geral, um poder superior de ligação das substâncias que contribuem para a dureza da água permite esparar também uma melhoria dos resultados da lavagem realizaram-se com as composições de lavagem (tipo A) que incor poravam as espécias particulares de dissilicato de sódio correspondentes aos exemplos I-IV, ensaios de lavagem numa máquina de lavagem doméstica, nas seguintes condições:

Miele, Τί,ΐΤ 60°0

Máquina de lavar: temperatura dureza da água: carga:

18^adH

5,75 &g de tecido de ensaio não sujo programa: lavagem principal dose de composição de lavagem: 175 S tecidos de ensaio utilizados:

(EMPA » Eidgenõssische materialprdfungsanstalt St» Oallen, Suiça;

M » V/ãschereiforschung Erefeld)

a) Para a acção de lavagem primária (eliminação de sujidade e branqueamento):

EMPA BW 101 EMPA PE/BW 104

VZFK BW 100 WPK BW 10G WPE PE/BW 20G (Sujidade Standard) (Sujidade Standard) (Sujidade Standard) (sujidade chá) (Sujidade chá)

- B t>) Para a acção ão lavagem secundária:

&.J?À - algodão ía - ”fraútee.

ensaio da acção de lavagem primária £oi realizado por meio da medição da remissão óptica e ê expresso na forma da diferença de remissão, aue se obtém da diferença dos valores depois e antes da lavagem:

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valor das cinzas, usado como medida da

3S, foi determinado depois de 25 lavagei determinando-se o resíduo em percentagem da incineração a 800°0.

So quadro 2 apresentam-se os resultados da lavagem que foram obtidos com as composições de lavagem (tipo A) à base de dissilicatos de sódio correspondentes aos exemplos X-VI. Oomo era de esperar, as composições de lavagem (tipo X) que incorporam os dissilicatos de sódio parcíalmente deshidratados apresentam uma nítida superioridade relativamente à formulação de lavagem â base do produto de partida (exemplo I, dissilicato de sódio com 18/ de água).

As composições de lavagem preparadas à base dos exemplos X-VT (tipo A) foram também submetidas a um ensaio para a determinação da estabilidade ã armazenagem» Neste caso as aiostras das composições de lavagem individuais foram embaladas em caixas de cartão fechadas (Xachs—Earton, permeabilidade ao vapor de água: ceroa de 10 g g m dia ) β as caixas foram conservadas numa estufa climatisada a 5? 0 e a

-9 70% de humidade relativa do ar durante 4 semanas» A capacida de de escorrer foi determinada de forma correspondente ao qua dro 5» Oomo o quadro 3 permite verificar» as composições de lavagem (tipo A) à base dos produtos deshidratados parcialmente de acordo com a invenção (exemplos XI-VI) mostram-se nitidamente superiores devido ao facto de a sua capacidade de escorrer se manter mais ou menos estacionária» enquanto que o dissilicato de sódio comercial (exemplo I)» nas mesmas condições de armazenamento, endureceu completamente»

— 10 —

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(Continuação do Quadro 2)

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Lor agentes tensioactivos aniónicos entendem-se os sais solúveis sa água âe ácidos gordos superiores ou de ácidos recxnioos, tais eomo os sabões de sódio ou de potássio oo oleos „iô coco, de nos de paineira ou óleo de colza, bem coao de sebo, e misturas dos mesmos. Oontam-se ainda entre estes sulfonatos aromáticos substituídos por alquiles superio res, tais como benzenossulfonatos âe alquila con 9 a 14 átomos de carbono no radical alquilo, n&ftanlinossulfonatos âe alqui lo, tolueno3sulfonatos âe alquilo, xilenossulfonatos âe alquilo ou £ enol sul lo natos de alquilo, cosi radicais alquilo possuin do 9 a 14 átomos âe carbono; sulfatos de álcoois gordos (S-GHg-Q-Sj^Na; 4=11 a 1? átomos de carbono) ou étersulfatos de álcoois gordos, tais como laurílsulfato âe alquilo ou bexadecilsulíaGQ âe alquilo, laurílsulfato de trietanolamina, oleilsulfatos de sódio ou de potássio, sais de sódio ou âe potássio de laurilsulfato etoxilado com 2 a 6 mol âe óxido de etileno.

Outros agentes tensioactivos aniónicos apropriados são alcanos· sulfonatos secundários de cadeia linear, bem como sulfonatos âe OL-olefinas com um comprimento de cadeia de 12 a 20 átomos de carbono.

Por agentes tensioactivos não iónicos enoendem-se os compostos que possuem um grupo hidrófugo orgâni co, bem como um radical hidrófilo, por exemplo os produtos de condensação de alquilfenois ou de álcoois gordos superiores com óxido de etileno (etoxilatos de álcool gordo) os produtos ^‘condensação de polipropilenoglicol coai óxido de etileno ou óxido de propileno, os produtos de condensação de óxido de eti leno com o produto da reacção âe etilenoâiamiaa e óxido de pro, pileno, bem como aainoõxidos terciários de cadeia longa '-.j

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* $

Pinalmente os agentes tensioactivos eom carácter iónico híbrido (anfolíticos) compreendem os seguintes compostos í derivados de aminas alifáticas secundárias e terciárias, ou de compostos de amónio quaternário eom 8 a 18 átomos de carbono e um grupo hidrófilo no radical alifático» como por exemplo 3-dodecilamino-propionato de sódio, 3-dodecilamino-propanossul· fonato de sódio» 3-ClT»íí-diaetil-n-hexadecil-amino}-propano-l-sulfonato ou acilaminoalquil-K,lí-diaetilacetobetaína sendo o grupo acilo pertencente a um ácido gordo com 8 a 18 átomos de carbono e contendo o radical alquilo 1 a 3 átomos de carbono.

Oomo substâncias auxiliares para agentes de lavagem de acordo com a invenção prestam-se sais orgânicos ou inorgânicos com reacção fracamente ácida» neutra ou alcalina, e em particular complexantes orgânicos ou inorgânicos.

Os sais com reacção fracamente ácida» neutra ou alcalina apropriados, são por exemplo os bicarbonatos ou carbonatos de metais alcalinos, e ainda os sais alcali nos de ácidos sulfónicos, ácidos carboxílicos e ácidos sulfocarboxílicos orgânicos com 1 a 8 átomos de carbono tensioactivos. Pertencem a estes, por exemplo os sais solúveis em água dos ácidos benzenossulfónieo, toluenossulfónico ou xilenossulfónico, sais solúveis em água de ácido sulfoacético» sulfobenzoico, ou sais de ácidos sulfodicarboxílicos, assim como os sais dos ácidos acéticos, láctico» cítrico» tartárico» oxidiacético (HOOC-OHj-O-OHg-OOOH), oxidissuceínico, 1,2,3,4-diclopentanotetracarboxílico, policarboxilatos, ácido poliacrílico e ácido polimaléieo. Aos complexantes orgânicos pertencem por exemplo os ácidos nitrilotriacético, etilenodiaminotetraacêtico, N-hidroxietiletilenodiaminotriacético ou polialquileno-poliamino-H-poliearboxílicos.

— 15

Ás substâncias auxiliares para composições de lavagem de acordo com a invenção abrangem ainda produtos, tais como os sais alcalinos ou de amónio dos ácidos sulfú rico, bórico, alquilenofosfónieo, hidroxialquilenoíosfónico ou aminoalquilenofosfónico, assim como agentes de branqueamento, estabilizadores para compostos de peróxido (branqueadores) e complexantes orgânicos solúveis em água*

Em particular pertencem aos agentes de branqueamento perborato de sódio monohidrato ou tetrahidrato, percarbonato de sódio, os sais alcalinos dos ácidos peroxomonossulfúrico ou peroxodissulfúrico, os sais alcalinos do ácido peroxodifosfórico (H^PgOg) e sais alcalinos de ácidos peroxocarboxílicos, tais como ácido diperoxododecanodicarboxílico. Gomo estabilizadores para estes branqueadores prestam-se por exemplo silicato de magnésio de precipitação solúvel em água, complexantes orgânicos como os sais alcalinos dos ácidos iminodiacético, nitrilotriaeético, etilenodiaminotetraacético, metilenodifosfónico, 1-hidróxietano-l,l-difosfónico e nitrilotrismetilenofosfónico.

Podem ainda ser componentes adicionais das composições de lavagem de acordo com a invenção substâncias auxiliares para composições de lavagem que aumentam o poder de arrastamento da sujidade das caídas de lavagem, tais como carboximetilcelulose, carboximetiloamidos, metilcelulose ou copolimeros de anidrido maleico com éter metilvinxlico ou ácidc acrílico, reguladores de espumação como por exemplo fosfatos de monoalquiilo e de dialquilo eom 16 a 20 átomos de carbono em cada radical alquilo, assim como branqueadores ópticos, agentes de desinfecção e enzimas, tais como proteases, amilases e lipases.

Claims

K S Σ 7ΙΗ SI σ Α Ç <5 BS

- 1δ Processo para a preparação de uma composição de lavagem caracterizado por se incorporarem 5 a 50% em peso de pelo menos um agente tensioactivo» 0,5 a 60% em peso de um agente estruturante, assim como substâncias auxiliares correntes para composições de lavagem» utilizando-se como agen te estruturante dissilicato de sódio amorfo praticamente anidro que tem um teor de água compreendido entre 0,5 e 6% em peso·

- 2& *

Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se obterem composições de lavagem nas quais o dissilicato de sódio amorfo tem um teor de água compreendido entre 0,5 e 2% em peso·

- *

Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2 caracterizado por se obterem composições de lavagem contendo como agente estruturante um dissilicato de sódio amorfo praticamente anidro que foi obtido pela desidratação parcial de dissilicato de sódio amorfo comercial na forma de pós que possuia um teor de água compreendido entre 15 e 25% em peso.

Processo de acordo com a reivindicação

5 caracterizado por se obter uma composição de lavagem que contém como agente estruturante um dissilicato de sódio amorfo pra

- 1? ticamente anidro, que foi preparado a partir de um dissilicato de sódio amorfo na forma de pó possuindo um teor de água inicial compreendido entre 15 e 23$ em peso, o qual ê colocado nua forno giratório montado com uma disposição inclinada, possuindo dispositivos para a movimentação dos sólidos, em cujo forno o dissilicato de sódio é tratado ea contracorrente com urn gás de fumo a temperaturas compreendidas entre 250 © 500°0 durante 1 a 60 minutos, sendo o referido forno giratório isolado de forma que a temperatura da sua parede exterior seja inferior a 60 °C, e triturando-se em seguida o dissilicato de sódio amorfo â saida do forno giratório com auxílio de um triturador mecânico de modo a obter-se um produto com uma granulo metria compreendida entre 0,1 e 12 mm, e moendo-se em seguida o produto obtido de modo a obter-se um produto final com uma granulometria compreendida entre 2 & 400 pa.

A requerente reivindica a prioridade do pedido alemão apresentado em 15 de fevereiro de 1990, sob o afi. P 40 04 626.5»