BR112016005255B1 - Composição detergente concentrada, solução aquosa compreendendo dita composição e uso da mesma para remoção de manchas - Google Patents
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Abstract
remoção sinérgica de manchas através de uma nova combinação de quelantes a invenção se refere a uma composição detergente concentrada que compreende um carbonato de metal alcalino, ácido metilglicinadiacético, ácido glutâmico n,n-diacético e tripolifosfato de metal alcalino. a composição é particularmente adequada para remover manchas de chá e café em aplicações de lavagem de louça.
Description
[001] A presente invenção se refere a composições detergentes concentra-das que compreendem uma mistura de quelantes (agentes complexantes) para la-vagem de louça, especialmente adaptadas para a remoção de manchas de chá e café.
[002]Sabe-se, no campo da química de detergentes, que íons de cálcio e magnésio usualmente presentes na água dura podem reagir com os componentes das composições detergentes para formar precipitados insolúveis. Este é um efeito altamente desfavorável, uma vez que ele provoca a formação de incrustações nos produtos limpos e afeta negativamente a capacidade dos detergentes de remover manchas.
[003]Os detergentes, portanto, comumente compreendem agentes comple- xantes que se ligam a íons de metal e, deste modo, reduzem a concentração de íons de metal livres em sistemas aquosos. A maioria dos agentes complexantes atuam como ligantes polidentados para formar complexos de quelatos com os íons de metal. Agentes complexantes comumente usados são, por exemplo, fosfatos, ácido cí-trico,ácido glucônico, ácido metilglicinadiacético (MGDA), ácido nitrilotriacético (NTA), ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), ácido dietilenotriaminopentacético (DTPA), ácido hidroxietilenodiaminatriacético (HEDTA) ou iminodissuccinato (IDS).
[004]Através da ligação íons de magnésio ou cálcio livres, agentes comple- xantes reduzem a dureza da água e evitam a formação de incrustações. Agentes complexantes também podem até mesmo ajudar a redissolver incrustações ao cap-turaríons de magnésio ou cálcio que estão ligados a e estabilizam a incrustação precipitada. Agentes complexantes, assim, servem a um duplo papel tanto ao reduzir a dureza da água quanto ao redissolver incrustações. Os agentes complexantes po- dem ainda evitar que os íons de metal participem em reações químicas típicas, por exemplo, a decomposição química de compostos de peróxido catalisada por íons de manganês, ferro e cobre. Os agentes complexantes são, portanto, particularmente usados para melhorar o desempenho de limpeza de composições que compreendem alvejantes de peróxido.
[005]Sabe-se que a quantidade de agentes complexantes necessária para capturar uma determinada concentração de íons de metal depende da estequiome- tria de ligação do agente complexante aos íons de metal e da constante de dissocia-ção do equilíbrio de ligação. Agentes complexantes para uso como amaciantes de água são comumente caracterizados por sua capacidade de ligação ao cálcio, a qual é uma medida para a quantidade de cálcio ligado por uma dada quantidade de agen-te complexante em um dado pH e temperatura. Para misturas de agentes comple- xantes, assume-se que a capacidade de ligação total da mistura é a soma das capa-cidades de ligação individuais. A quantidade total de agente complexante necessária para uma aplicação em detergentes pode, portanto, ser calculada como uma função da capacidade de ligação ao cálcio conhecida e da dureza da água.
[006]Os agentes complexantes são selecionados com base em sua capaci-dade de ligação ao cálcio, a capacidade de ligação a metais em geral e seu custo. Além disso, propriedades tais como toxicologia, compatibilidade com o detergente e restrições ambientais têm também de ser consideradas. Para fazer uso de agentes complexantes com um custo tão eficiente quanto possível, é desejável minimizar a quantidade de agente complexante necessária para uma dada aplicação. Portanto, há a necessidade de aumentar a eficiência dos agentes complexantes.
[007]A presente invenção se refere a composições detergentes alcalinas su-aves para a remoção de manchas de chá e café em aplicações de lavagem de louça. Detergentes alcalinos suaves são formulados com base em carbonato alcalino como uma fonte alcalina, em particular carbonato de sódio. Acredita-se que man- chas de chá e café contenham polifenóis oxidados (por exemplo, taninas) ligados através de silicato de cálcio. Foi provado que este tipo de mancha é particularmente difícil de dissolver. Portanto, é o objetivo da presente invenção fornecer uma compo-sição detergente altamente eficiente para a remoção de manchas de chá e café em aplicações de lavagem de louça.
[008]Surpreendentemente, descobriu-se que a combinação dos agentes complexantes ácido metilglicinadiacético (MGDA), ácido glutâmico N,N-diacético (GLDA) e tripolifosfato de sódio (STPP) exibe sinergia em uma composição deter-gente com base em carbonato em relação à remoção de manchas de chá e café. Por sinergia entenda-se que a concentração total dos três agentes complexantes requerida para obter um efeito de limpeza é menor do que seria esperado com base na capacidade de ligação ao cálcio individual de cada agente. Isto permite minimizar a quantidade de agentes complexantes usados em uma composição detergente.
[009]Portanto, a presente invenção fornece uma composição detergente concentrada que compreende carbonato de metal alcalino, ácido metilglicinadiacéti- co, ácido glutâmico N,N-diacético e o tripolifosfato de metal alcalino.
[010]Em geral, a composição detergente concentrada compreende uma quantidade eficaz de carbonato de metal alcalino. No contexto da presente invenção, uma quantidade eficaz do carbonato de metal alcalino é uma quantidade que forne-ce uma solução pronta para uso que tem um pH de pelo menos 6, de preferência um pH de pelo menos 8, mais preferivelmente um pH de 9,5 a 11, ainda mais preferi-velmente 10-10,3, medida em temperatura ambiente (20°C). Para fins de determina-ção do pH da solução de uso, esta solução de uso é definida como uma solução de 1 g da composição detergente concentrada dissolvido em 1 litro de água destilada.
[011]Para conferir a alcalinidade necessária, a composição detergente con-centrada compreende, tipicamente, pelo menos 5 por cento em peso de carbonato de metal alcalino, de preferência a composição compreende 10 a 80 por cento em peso, mais preferivelmente 15 a 70 por cento em peso, ainda mais preferivelmente 20 a 60 por cento em peso de carbonato de metal alcalino.
[012]Carbonatos de metal alcalino adequados são, por exemplo, carbonato de sódio ou potássio, bicarbonato de sódio ou potássio, sesquicarbonato de sódio ou potássio e misturas destes.
[013]Em virtude do uso de um carbonato de metal alcalino como fonte alcali-na, outras fontes alcalinas, tais como hidróxidos de metal alcalino, não são necessá-rias. De preferência, a composição detergente concentrada, portanto, não compre-endehidróxidos de metal alcalino.
[014]A composição detergente concentrada compreende os agentes com- plexantes ácido metilglicinadiacético (MGDA), ácido glutâmico N,N-diacético (GLDA) e um tripolifosfato de metal alcalino. No contexto da presente invenção, ácido metil- glicinadiacético e ácido glutâmico N,N-diacético podem ser usados como ácidos li-vres ou como sais. Comumente, os sais de sódio dos compostos mencionados serão incluídos nas composições detergentes. O tripolifosfato de metal alcalino é, de prefe-rência, tripolifosfato de sódio (STPP).
[015]Os agentes complexantes estão prontamente disponíveis para aqueles versados na técnica. Por exemplo, o sal trissódico de ácido metilglicinadiacético é vendido sob a marca comercial Trilon M pela BASF e o sal tetrassódico de ácido glu- tâmico N,N-diacético está disponível sob a marca comercial Dissolvine GL da Akzo Nobel.
[016]A concentração dos três agentes complexantes usualmente é ajustada com base na quantidade de carbonato de metal alcalino presente de modo que, quando de diluição da composição concentrada, concentrações de trabalho adequa-das tanto do carbonato de metal alcalino quanto dos agentes complexantes sejam obtidas. De preferência, a proporção molar da soma de ácido glutâmico N,N- diacético, ácido metilglicinadiacético e tripolifosfato de metal alcalino para carbonato de metal alcalino é de 0,01 a 0,5, mais preferivelmente 0,05 a 0,12, ainda mais pre-ferivelmente 0,07 a 0,12.
[017]As quantidades relativas dos três agentes complexantes podem ser ajustadas de modo a maximizar a eficiência de limpeza. De preferência, a proporção molar de ácido metilglicinadiacético para tripolifosfato de metal alcalino, portanto, é de 0,14 a 14,3, mais preferivelmente 0,5 a 5, ainda mais preferivelmente 1,35 a 1,7. Além disso, a proporção molar de ácido glutâmico N,N-diacético para a soma de áci-dometilglicinadiacético e tripolifosfato de metal alcalino é, de preferência, 0,03 a 29, mais preferivelmente 0,05 a 2, ainda mais preferivelmente 0,08 a 0,45.
[018]Em outra modalidade preferida, a concentração total de ácido glutâmico N,N-diacético, ácido metilglicinadiacético e tripolifosfato de metal alcalino é 1 a 50% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, mais pre-ferivelmente 14 a 28% em peso, ainda mais preferivelmente 18 a 26% em peso. A quantidade de ácido glutâmico N,N-diacético é, de preferência, 1 a 30% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, mais preferivelmente 1 a 23% em peso, ainda mais preferivelmente 2 a 8% em peso. A quantidade de ácido metilglicinadiacético é, de preferência, 1 a 30% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, mais preferivelmente 2 a 22% em peso, ainda mais preferivelmente 8 a 10% em peso. A quantidade de tripolifosfato de metal alcalino é, de preferência, 1 a 30% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, mais preferivelmente 2 a 23% em peso, ainda mais preferivelmente 8 a 10% em peso.
[019]A composição detergente concentrada da presente invenção pode ain-da compreender pelo menos um dos compostos selecionados da lista que consiste em tensoativos, alvejantes, agentes de ativação, agentes de quelação/captura, sili- catos, materiais de enchimento ou aglutinantes para detergentes, agentes antiespu- mantes, agentes antirredeposição, enzimas, corantes, odorantes, catalisadores, po- límeros inibidores de cristalização, agentes de suspensão de sujeira, antimicrobianos e misturas destes.
[020]Uma variedade de tensoativos podem ser usados na presente compo-sição, tais como tensoativos aniônicos, não iônicos, catiônicos e zwiteriônicos. A composição detergente concentrada pode compreender 0,5 a 20% em peso de ten- soativo com base no peso total da composição detergente concentrada, de prefe-rência 1,5 a 15% em peso.
[021]Tensoativos aniônicos adequados são, por exemplo, carboxilatos, tais como alquilcarboxilatos (sais de ácido carboxílico) e polialcoxicarboxilatos, carboxila- tos de etoxilatos de alcoóis, carboxilatos de etoxilato de nonilfenol; sulfonatos, tais como alquilbenzenossulfonatos, alquilsulfonatos, alquilarilsulfonatos, ésteres de ácidos graxos sulfonados; sulfatos, tais como álcoois sulfatados, etoxilatos de álcoois sulfatados, alquilfenóis sulfatados, alquilsulfatos, sulfossuccinatos, sulfatos de alquil éter; e ésteres de fosfato, tais como ésteres de alquilfosfato. Tensoativos aniônicos exemplificativos incluem alquilarilsulfonato de sódio, alfa-olefina sulfonato e sulfatos de álcoois graxos.
[022]Tensoativos não iônicos adequados são, por exemplo, aqueles tendo um polímero de óxido de polialquileno como uma porção da molécula de tensoativo. Tais tensoativos não iônicos incluem, por exemplo, cloro-, benzil-, metil-, etil-, propil-, butil- e outros como éteres de polietileno glicol revestidos de alquila de álcoois gra- xos; não iônicos sem óxido de polialquileno, tais como alquil poliglicosídeos; ésteres de sorbitano e sacarose e seus etoxilatos; etileno diamina alcoxilada; alcoxilatos de álcool, tais como propoxilatos de etoxilatos de álcoois, propoxilatos de álcool, pro- poxilatos de etoxilatos de propoxilatos de alcoóis, butoxilatos de etoxilatos de álcoois e assim por diante; etoxilato de nonilfenol, éteres de polioxietileno glicol e assim por diante; ésteres de ácidos carboxílicos, tais como ésteres de glicerol, ésteres de poli- oxietileno, ésteres etoxilados e glicol de ácidos graxos e assim por diante; amidas carboxílicas, tais como condensados de dietanolamina, condensados de monoalca- nolamina, amidas de ácidos graxos de polioxietileno e assim por diante; e copolíme- ros em blocos de óxido de polialquileno, incluindo um copolímero em blocos de óxido de etileno/óxido de propileno, tal como aquele comercialmente disponível sob a mar-ca comercial Pluronic (BASF) e outros compostos não iônicos similares. Tensoativos de silicone também podem ser usados.
[023]Tensoativos catiônicos adequados incluem, por exemplo, aminas, tais como as monoaminas primárias, secundárias e terciárias com cadeias de C18 alquila ou alquenila, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilenodiamina, imidazóis, tais como uma 1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, 2-alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina; e sais de amônio quaternário tais como, por exemplo, tensoativos de cloreto de alqui- lamônio quaternário, tais como cloreto de n-alquil(C12-C18)dimetilbenzil amônio, clo-reto de n-tetradecildimetilbenzilamônio mono-hidratado, cloreto de amônio quaterná-rionaftileno-substituído, tal como cloreto de dimetil-1-naftilmetilamônio. O tensoativo catiônico pode ser usado para conferir propriedades de higienização.
[024]Tensoativos zwiteriônicos adequados incluem, por exemplo, betaínas, imidazolinas, óxidos de amina e propinatos.
[025]Se a composição detergente concentrada se destina a ser usada em uma lava-louças ou lavadora automática, os tensoativos selecionados, se qualquer tensoativo é usado, podem ser aqueles que conferem um nível aceitável de formação de espumas quando usados dentro de uma lava-louças ou lavadora automática. Deverá ser entendido que as composições para lavagem de louça para uso em uma lava-louças ou lavadora automática são, em geral, considerados como sendo com-posições de baixa formação de espumas.
[026]Alvejantes adequados incluem, por exemplo, compostos de peroxigê- nio, tais como percarbonatos de metal alcalino, em particular percarbonato de sódio, perboratos de metal alcalino, persulfatos de metal alcalino, peróxido de ureia, peró- xido de hidrogênio; e hipocloritos, tais como hipoclorito de sódio ou hipoclorito de cálcio. Estes compostos podem ser usados, por exemplo, como sais de sódio, lítio, potássio, bário, cálcio ou magnésio. Em outra modalidade, a fonte de peroxigênio é um composto de peróxido ou hidroperóxido orgânico. De acordo com uma outra mo-dalidade, a fonte de peroxigênio é peróxido de hidrogênio preparado in situ usando um gerador eletroquímico ou outros meios de geração de peróxido de hidrogênio in situ.
[027]Percarbonatos de metal alcalino são alvejantes particularmente preferi-dos. O alvejante pode estar presente em uma quantidade de 5 a 60% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, de preferência 5 a 50% em peso, mais preferivelmente 10 a 40% em peso.
[028]Se a composição detergente inclui um composto de peroxigênio, um agente de ativação pode ser incluído para aumentar ainda mais a atividade do com-posto de peroxigênio. Agentes de ativação adequados incluem 4-benzoilóxi benzeno sulfonato de sódio (SBOBS); N,N,N',N'-tetra acetil etileno diamina (TAED); 1-metil-2- benzoiloxi benzeno-4-sulfonato de sódio; 4-metil-3-benzoiloxi benzoato de sódio; SPCC toluilóxi benzeno sulfonato de trimetil amônio; nonanoíloxi benzeno sulfonato de sódio, 3,5,5-trimetil hexanoilóxi benzeno sulfonato de sódio; penta acetil glicose (PAG); octanoil tetra acetil glicose e benzoil tetra acetil glicose. A composição deter-gente concentrada pode compreender um agente de ativação ou uma mistura de agentes de ativação em uma concentração de 1 a 8% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, de preferência 2 a 5% em peso.
[029]A composição detergente pode compreender outros agentes de quela- ção/captura além dos agentes complexantes citados acima. Agentes de quela- ção/captura adicionais adequados são, por exemplo, citrato, ácido aminocarboxílico, fosfato condensado, fosfonato e poliacrilato. Um agente de quelação, no contexto da presente invenção, é uma molécula capaz de coordenação (isto é, ligação) aos íons de metal comumente encontrados na água natural para evitar que os íons de metal venham a interferir com a ação dos outros ingredientes detersivos em uma composi-ção de limpeza. Agentes de quelação/captura podem, em geral, ser ditos como um tipo de "builder". O agente de quelação/captura também pode funcionar como um agente de inibidor de cristalização quando incluído em uma quantidade eficaz. A composição detergente concentrada pode incluir 0,1 a 70% em peso de um agente de quelação/captura com base no peso total da composição detergente concentrada, de preferência 5 a 60% em peso, mais preferivelmente 5 a 50% em peso, ainda mais preferivelmente 10 a 40% em peso.
[030]Ácidos aminocarboxílicos adequados incluem, por exemplo, ácido N- hidroxietiliminodiacético, ácido nitrilotriacético (NTA), ácido etilenodiaminatetracético (EDTA), ácido N-hidroxietil-etilenodiaminatriacético (HEDTA) e ácido dietilenotriami- napentacético (DTPA).
[031]Exemplos de fosfatos condensados incluem ortofosfato de sódio e po-tássio, pirofosfato de sódio e potássio, hexametafosfato de sódio e assim por diante. Um fosfato condensado também auxiliar, até certo ponto, na solidificação da compo-sição por meio de fixação da água livre presente na composição como água de hi-dratação.
[032]A composição pode incluir um fosfonatos, tal como ácido 1- hidroxietano-1,1-difosfônico CH3C(OH)[PO(OH)2]2(HEDP); ácido amino tri(metilenofosfônico) N[CH2PO(OH)2]3; amino tri(metilenofosfonato), sal de sódio (NaO)(HO)P(OCH2N[CH2PO(ONa)2]2); ácido 2-hidroxietiliminobis(metilenofosfônico) HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2; ácido dietilenotriaminapenta(metilenofosfônico) (HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)2]2]2; dietilenotriaminapenta(metilenofosfonato), sal de sódio C9H(28-x)N3NaxO15P5 (x=7); hexametilenodiami- na(tetrametilenofosfonato), sal de potássio C10H(28-x)N2KxO12P4 (x=6); ácido bis(hexametileno)triamina(pentametilenofosfônico) (HO2)POCH2N[(CH2)6N[CH2PO(OH)2]2]2; e ácido fosforoso H3PO3.
[033]Fosfonatos preferidos são ácido 1-hidróxi etilideno-1,1-difosfônico (HEDP), ácido aminotris(metilenofosfônico) (ATMP) e ácido dietilenotriamina pen- ta(metilenofosfônico) (DTPMP).
[034]Um fosfonato neutralizado ou alcalino, ou uma combinação do fosfona- to com uma fonte alcalina antes de ser adicionado à mistura, de modo que haja pou-co ou nenhum calor ou de gás gerado por uma reação de neutralização quando o fosfonato é adicionado é preferido. O fosfonato pode compreender um sal de potás-sio de um ácido organo fosfônico (um fosfonato de potássio). O sal de potássio do material de ácido fosfônico pode ser formado por meio de neutralização do ácido fosfônico com uma solução aquosa de hidróxido de potássio durante a fabricação do detergente sólido. O agente de captura de ácido fosfônico pode ser combinado com uma solução de hidróxido de potássio em proporções adequadas para fornecer uma quantidade estequiométrica de hidróxido de potássio para neutralizar o ácido fosfô- nico. Um hidróxido de potássio tendo uma concentração de cerca de 1 a cerca de 50% em peso pode ser usado. O ácido fosfônico pode ser dissolvido ou suspenso em um meio aquoso e o hidróxido de potássio pode, então, ser adicionado ao ácido fosfônico para fins de neutralização.
[035]O agente de quelação/captura pode também ser um polímero de condi-cionamento de água que pode ser usado como uma forma de "builder". Polímeros de condicionamento de água exemplificativos incluem policarboxilatos. Policarboxilatos exemplificativos que podem ser usados como polímeros de condicionamento de água incluem ácido poliacrílico, copolímero maleico/olefina, copolímero acríli- co/maleico, ácido polimetacrílico, copolímeros de ácido metacrílico-ácido acrílico, poliacrilamida hidrolisada, polimetacrilamida hidrolisada, copolímeros de poliamida- metacrilamida hidrolisados, poliacrilonitrilo hidrolisado, polimetacrilonitrilo hidrolisado e copolímeros de acrilonitrilo-metacrilonitrilo hidrolisados.
[036]A composição detergente concentrada pode incluir o polímero de con-dicionamento de água em uma quantidade de 0,1 a 20% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, de preferência 0,2 a 5% em peso.
[037]Silicatos podem ser incluídos na composição de detergente concentra-datambém. Silicatos amaciam a água pela formação de precipitados que podem ser facilmente lavados. Eles têm, em geral, propriedades de umedecimento e emulsifi- cação e atuam como agentes de tamponamento contra compostos ácidos, tais como manchas ácidas. Além disso, os silicatos podem inibir a corrosão de aço inoxidável e alumínio por detergentes sintéticos e fosfatos complexos. Um silicato particularmente adequado é metassilicato de sódio, o qual pode ser anidro ou hidratado. A composi-ção detergente concentrada pode compreender 1 a 10% em peso de silicatos com base no peso total da composição de detergente concentrada.
[038]A composição pode incluir uma quantidade eficaz de agentes de en-chimento ou agentes aglutinantes para detergente. Exemplos de agentes de enchi-mentos ou aglutinantes para detergente adequados para uso na presente composi-ção incluem sulfato de sódio, cloreto de sódio, amido, açúcares e C1-C10 alquileno glicóis, tal como propileno glicol. O agente de enchimento para detergente pode ser incluído em uma quantidade de 1 a 20% em peso com base no peso total da com-posição detergente concentrada, de preferência 3 a 15% em peso.
[039]Um agente antiespumante para redução da estabilidade de espuma também pode ser incluído na composição para reduzir a formação de espumas. O agente antiespumante pode ser fornecido em uma quantidade de 0,01 a 20% em peso com base no peso total da composição de detergente concentrada.
[040]Agentes antiespumante adequados incluem, por exemplo, copolímeros em blocos de óxido de etileno/propileno, tais como aqueles disponíveis sob o nome Pluronic N-3, compostos de silicone, tais como sílica dispersa em polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano e polidimetilsiloxano funcionalizado, amidas graxas, ceras de hi- drocarbonetos, ácidos graxos, ésteres graxos, álcoois graxos, sabões de ácidos gra- xos, etoxilatos, óleos minerais, ésteres de polietileno glicol, emulsões antiespumante e alquil ésteres de fosfato, tal como fosfato de monoestearila.
[041]A composição pode incluir um agente antirredeposição para facilitar a suspensão sustentada de sujeiras em uma solução de limpeza e evitar que as sujei-ras removidas sejam novamente depositadas sobre o substrato a ser limpo. Exemplos de agentes antirredeposição adequados incluem amidas de ácidos graxos, ten- soativos de fluorocarboneto, ésteres de fosfato complexos, copolímeros de estireno e anidrido maleico e derivados celulósicos, tais como hidróxi etil celulose, hidróxi propil celulose e assim por diante. O agente antirredeposição pode ser incluído em uma quantidade de 0,01 a 25% em peso com base no peso total da composição de-tergente concentrada, de preferência 1 a 5% em peso.
[042]A composição pode incluir enzimas que conferem atividade desejável para remoção de manchas com base em proteína, com base em carboidratos ou com base em triglicerídeos. Embora sem limitar a presente invenção, enzimas adequadas para a composição de limpeza podem atuar através de degradação ou alteração de um ou mais tipos de resíduos de sujeira encontrados na louça, assim, removendo a sujeira ou tornando a sujeira mais removível por um tensoativo ou outro componente da composição de limpeza. Enzimas adequadas incluem uma protease, uma amilase, uma lipase, uma gluconase, uma celulase, uma peroxidase, uma catalase ou uma mistura destas de qualquer origem adequada, tal como vegetal, animal, bacteriana, fúngica ou de levedura. A composição detergente concentrada pode compreender de 0,01 a 30% em peso de enzimas com base no peso total da com-posição detergente concentrada, de preferência 0,01 a 15% em peso, mais preferi-velmente 0,01 a 10% em peso, ainda mais preferivelmente 0,01 a 8% em peso.
[043]Exemplos de enzimas proteolíticas as quais podem ser empregadas na composição de limpeza da invenção incluem (com marcas comerciais) Savinase®; uma protease derivada do tipo Bacillus lentus, tal como Maxacal®, Opticlean®, Du- razym® e Properase®; uma protease derivada de Bacillus licheniformis, tal como Alcalase®, Maxatase®, Deterzyme® ou Deterzyme PAG 510/220; uma protease de-rivada de Bacillus amyloliquefaciens, tal como Primase®; e uma protease derivada de Bacillus alcalophilus, tal como Deterzyme APY. Exemplos de enzimas proteases comercialmente disponíveis incluem aquelas vendidas sob as marcas comerciais Alcalase®, Savinase®, Primase®, Durazym® ou Esperase® pela Novo Industries S/A (Dinamarca); aquelas vendidas sob as marcas comerciais Maxatase®, Maxa- cal®, or Maxapem® pela Gist-Brocades (Holanda); aquelas vendidas sob as marcas comerciais Purafect®, Purafect OX e Properase pela Genencor International; aque-las vendidas sob as marcas comerciais Opticlean® ou Optimase® pela Solvay Enzymes; aquelas vendidas sob as marcas comerciais Deterzyme®, Deterzyme APY e Deterzyme PAG 510/220 pela Deerland Corporation e assim por diante.
[044]Proteases preferidas conferirão boa remoção de proteína e desempenho de limpeza, não deixarão resíduos e serão fáceis de formular e formarão produ-tosestáveis. Savinase®, comercialmente disponível da Novozymes, é uma endo-protease do tipo serina e tem atividade em uma faixa de pH de 8 a 12 e uma faixa de temperatura de 20°C a 60°C. Savinase® é preferida quando de desenvolvimento de um concentrado líquido. Uma mistura de proteases também pode ser usada. Por exemplo, Alcalase®, comercialmente disponível da Novozymes, é derivada de Baci-llus licheniformis e tem atividade em uma faixa de pH de 6,5 a 8,5 e uma faixa de temperatura de 45°C a 65°C e Esperase®, comercialmente disponível da No- vozymes, é derivada de Bacillus sp. e tem uma faixa de atividade de pH alcalino e uma faixa de temperatura de 50°C a 85°C. Uma combinação de Esperase® e Alca- lase® é preferida quando de desenvolvimento de um concentrado sólido, porque elas formam um sólido estável. Em algumas modalidades, a concentração total de protease no produto concentrado é de cerca de 1 a cerca de 15% por peso, de cerca de 5 a cerca de 12% em peso ou de cerca de 5 a cerca de 10% em peso. Em algumas modalidades, há pelo menos 1-6 partes de Alcalase para cada parte de Espe- rase (por exemplo, Alcalase:Esperase de 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 ou 6:1).
[045]Proteases detersivas são descritas em Publicações de Patentes inclu-indo: GB 1.243.784, WO 9203529 A (sistema de enzima/inibidor), WO 9318140 A e WO 9425583 (protease recombinante de tipo tripsina) para a Novo; WO 9510591 A, WO 9507791 (uma protease que tem adsorção reduzida e hidrólise aumentada), WO 95/30010, WO 95/30011, WO 95/29979 para a Procter & Gamble; WO 95/10615 (subtilisina de Bacillus amyloliquefaciens) para a Genencor International; EP 130756 A (protease A); EP 303761 A (protease B); e EP 130756 A. Uma protease variante é, de preferência, pelo menos 80% homóloga, de preferência tendo pelo menos 80% de identidade de sequência, com as sequências de aminoácidos das proteases nes-tasreferências.
[046]Misturas de diferentes enzimas proteolíticas podem ser incorporadas nas composições descritas. Embora várias enzimas específicas tenham sido descri-tas acima, deverá ser entendido que qualquer protease a qual possa conferir a ativi-dadeproteolítica desejada à composição pode ser usada.
[047]As composições descritas podem incluir, opcionalmente, diferentes en-zimasalém da protease. Exemplos de enzimas incluem amilase, lipase, celulase e outras.
[048]Enzimas amilase exemplificativas podem ser derivadas de uma planta, um animal ou um micro-organismo. A amilase pode ser derivada de um micro-organismo, tal como uma levedura, um mofo ou uma bactéria. Exemplos de amilases incluem aquelas derivadas de um bacilo, tal como B. licheniformis, B. amyloliquefa- ciens, B. subtilis ou B. stearothermophilus. A amilase pode ser purificada ou um componente de um extrato microbiano e de tipo selvagem ou variante (química ou recombinante).
[049]Enzimas amilase exemplificativas incluem aquelas vendidas sob a mar-ca comercial Rapidase® pela Gist-Brocades (Holanda); aquelas vendidas sob as marcas comerciais Termamyl®, Fungamyl® ou Duramyl® pela Novo; aquelas vendi-das sob as marcas comerciais Purastar STL ou Purastar OXAM pela Genencor; aquelas vendidas sob as marcas comerciais Thermozyme® L340 ou Deterzyme® PAG 510/220 pela Deerland Corporation; e assim por diante. Uma mistura de amila- ses também pode ser usada.
[050]Enzimas celulase exemplificativas podem ser derivadas de uma planta, um animal ou um micro-organismo, tal como um fungo ou uma bactéria. Celulases derivadas de um fungo incluem o fungo Humicola insolens, a cepa DSM1800 de Humicola ou um fugo que produz celulase 212 pertencente ao gênero Aeromonas e aquelas extraídas do hepatopâncreas de um molusco marinho, Dolabella auricula solander. A celulase pode ser purificada ou um componente de um extrato e de tipo selvagem ou variante (química ou recombinante).
[051]Enzimas celulase exemplificativas incluem aquelas vendidas sob as marcas comerciais Carezyme® ou Celluzyme® pela Novo; sob as marcas comerciais Cellulase pela Genencor; sob a marca comercial Deerland Cellulase 4000 or De-erland Cellulase TR pela Deerland Corporation; e assim por diante. Uma mistura de celulases também pode ser usada.
[052]Enzimas lipase exemplificativas podem ser derivadas de uma planta, um animal ou um micro-organismo, tal como um fungo ou uma bactéria. Exemplos de lipases incluem aquelas derivadas de um Pseudomonas, tal como Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, ou de um Humicola, tal como Humicola lanuginosa(tipica-mente produzida por via recombinante em Aspergillus oryzae). A lipase pode ser purificada ou um componente de um extrato e de tipo selvagem ou variante (química ou recombinante).
[053]Enzimas lipase exemplificativas incluem aquelas vendidas sob as mar- cas comerciais Lipase P "Amano" ou "Amano-P" pela Amano Pharmaceutical Co. Ltda., Nagoya, Japão ou sob a marca comercial Lipolase® pela Novo e assim por diante. Outras lipases comercialmente disponíveis incluem Amano-CES, lipases de derivadas de Chromobacter viscosum, por exemplo, Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRLB 3673 da Toyo Jozo Co. Ltda., Tagata, Japão; lipases de Chro- mobacter viscosum da U.S. Biochemical Corp., E.U.A. e Disoynth Co., e lipases de-rivadas de Pseudomonas gladioli ou Humicola lanuginosa. Uma lipase preferida é vendida sob a marca comercial Lipolase® pela Novo. Uma mistura de lipases tam-bém pode ser usada.
[054]Enzimas adequadas adicionais incluem uma cutinase, uma peroxidase, uma gluconase e assim por diante. Enzimas cutinase exemplificativas são descritos no documento WO 8809367 A para a Genencor. Peroxidases exemplificativas inclu-em peroxidase de rábano silvestre, lignase e haloperoxidases, tais como cloro- ou bromo-peroxidase. Exemplos de peroxidases são também descritos nos documentos WO 89099813 A e WO 8909813 A para a Novo.
[055]Estas enzimas adicionais podem ser derivadas de uma planta, um ani-mal ou um micro-organismo. A enzima pode ser purificada ou um componente de um extrato e de tipo selvagem ou variante (química ou recombinante). Misturas de dife-rentes enzimas adicionais podem ser usadas.
[056]Vários corantes, odorantes, incluindo perfumes, e outros agentes para aprimorar a estética podem ser incluídos na composição. Os corantes podem ser incluídos para alterar a aparência da composição tais como, por exemplo, Direct Blue 86 (Miles), Fastusol Blue (Mobay Chemical Corp.), Acid Orange 7 (American Cyanamid), Basic Violet 10 (Sandoz), Acid Yellow 23 (GAF), Acid Yellow 17 (Sigma Chemical), Sap Green (Keystone Analine and Chemical), Metanil Yellow (Keystone Analine and Chemical), Acid Blue 9 (Hilton Davis), Sandolan Blue/Acid Blue 182 (Sandoz), Hisol Fast Red (Capitol Color and Chemical), Fluorescein (Capitol Color and Chemical) e Acid Green 25 (Ciba-Geigy).
[057]Fragrâncias ou perfumes que podem ser incluídos nas composições in-cluem, por exemplo, terpenoides, tal como citronelol, aldeídos, tal como amil cina- maldeído, um jasmim, tal como C1S-jasmim ou jasmal, e vanilina.
[058]A composição detergente concentrada pode ser fornecida, por exemplo, na forma de um sólido, um pó, um líquido, um gel ou uma pasta. De preferência, a composição detergente concentrada é fornecida na forma de um sólido ou um pó.
[059]Os componentes usados para formar a composição detergente concen-trada podem incluir um meio aquoso, tal como água, como um auxiliar no processa-mento. Espera-se que o meio aquoso ajude a conferir aos componentes uma visco-sidade desejada para processamento. Além disso, espera-se que o meio aquoso possa ajudar no processo de solidificação quando é desejado formar a composição detergente concentrada como um sólido. Quando a composição detergente concen-tradaé fornecida como um sólido ela pode, por exemplo, ser fornecida na forma de uma barra ou pellet. Espera-se que as barras tenham um tamanho de pelo menos cerca de 5 gramas e podem incluir um tamanho maior do que cerca de 50 gramas. Espera-se que a composição detergente concentrada inclua água em uma quantida-de de 0,001 a 50% em peso com base no peso total da composição detergente con-centrada, de preferência 2 a 20% em peso.
[060]Quando os componentes que são processados para formar a composi-ção detergente concentrada são processados em uma barra, espera-se que os com-ponentes possam ser processados por meio de uma técnica de solidificação conhe-cida tal como, por exemplo, técnicas de extrusão ou técnicas de fundição. Em geral, quando os componentes são processados em uma barra, a quantidade de água pre-sente na composição detergente concentrada será de 0,001 a 40% em peso com base no peso total da composição detergente concentrada, de preferência 0,001 a 20% em peso. Se os componentes são processados por meio de técnicas de extru- são, acredita-se que a composição detergente concentrada possa incluir uma quan-tidade relativamente menor de água como um auxiliar para processamento compa-rado com as técnicas de fundição. Em geral, quando de preparo do sólido por extru- são, espera-se que a composição detergente concentrada possa conter 0,001 a 20% em peso de água com base no peso total da composição detergente concentrada. Quando de preparo do sólido por fundição, espera-se que a quantidade de água seja de 0,001 a 40% em peso com base no peso total da composição detergente concen-trada.
[061]Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere a uma solução de uso da composição detergente concentrada. A solução de uso é uma solução aquosa de 0,1 a 10 g de composição detergente concentrada por litro da solução aquosa, de preferência de 0,5 a 5 g/L, mais preferivelmente 1 a 1,5 g/L.
[062]Em virtude da sinergia alcançada pela combinação de agentes comple- xantes da invenção, é possível formular uma solução pronta para uso com base na água dura. O termo "água dura" usado aqui é definido com base na concentração de CaCO3. De acordo com o US Geological Survey, a água tendo uma concentração de pelo menos 61 mg/L de CaCO3 é qualificada água como moderadamente dura, uma concentração de pelo menos 121 mg/L de CaCO3 é qualificada como água dura e uma concentração de pelo menos 181 mg/L de CaCO3 como água muito dura.
[063]Em geral, a presente invenção não está limitada ao caso da água dura. Em uma modalidade preferida, no entanto, a água usada para preparar a solução de uso tem uma dureza de pelo menos 50 mg/L de CaCO3, mais preferivelmente pelo menos 61 mg/L de CaCO3, ainda mais preferivelmente pelo menos 85 mg/L, mais preferivelmente pelo menos 121 mg/L.
[064]Em um terceiro aspecto, a presente invenção também se refere ao uso de uma composição detergente concentrada conforme descrito acima como um de-tergente para lavagem de louça para remoção de manchas de chá e café. Esta mancha é caracterizada pela presença de polifenóis oxidados e silicatos de cálcio. A composição detergente concentrada pode, portanto, ser usada em geral como um detergente para lavagem de louça para remoção de manchas que compreendem polifenóis oxidados e silicatos de cálcio.
[065]De preferência, a composição detergente concentrada é diluída em uma concentração de 0,1 a 10 g de composição detergente concentrada por litro de solução final, de preferência 0,5 a 5 g/L, mais preferivelmente de 1 a 1,5 g/L, para proporcionar uma solução pronta para uso. De modo importante, a presente inven-ção permite o uso de água dura para diluição da composição detergente. Em uma modalidade preferida, a composição detergente concentrada é, portanto, diluída com água tendo uma dureza de pelo menos 50 mg/L de CaCO3, mais preferivelmente pelo menos 61 mg/L de CaCO3, ainda mais preferivelmente pelo menos 85 mg/L, mais preferivelmente pelo menos 121 mg/L, para proporcionar uma solução pronta para uso.
[066]Os exemplos a seguir ilustram a invenção ao testar a remoção de man-chas de chá e café de azulejos de cerâmica.
[067]Azulejos de cerâmica (5,1 x 15,2 cm, brancos, azulejos de cerâmica vi- trificados) foram tingidos com manchas de chá (chá da marca Lipton) de acordo com o procedimento a seguir. Água dura com uma dureza > 249,9 mg/L de CaCO3 foi aquecida para > 71°C. O chá foi, então, misturado com a água dura quente. Os azu-lejos de cerâmica foram, então, imersos no chá durante 1 min e, em seguida, retira-dos durante 1 min para secar. Este procedimento foi repetido até que uma mancha fosse formada o que ocorreu, tipicamente, após 25 ciclos. Os azulejos foram, então, curados durante 48 horas em temperatura ambiente. Neste ponto, os azulejos estão prontos para testagem.
[068]O teste de limpeza foi realizado em uma lava-louças automática pa- drão. A eficiência de limpeza foi avaliada ao comparar visualmente a quantidade de manchas deixadas sobre os azulejos após um ciclo de limpeza completo com a quantidade de manchas sobre os azulejos antes do procedimento de limpeza. Os resultados foram classificados de acordo com a Tabela 1. Tabela 1
[069]Uma classificação de 1 foi considerado um excelente resultado. Uma classificação de 2 (remoção de manchas de pelo menos 80%) foi considerado como um desempenho de limpeza aceitável.
[070]Os agentes complexantes mostrados na Tabela 2 foram testados quanto ao seu efeito sobre a eficiência de limpeza. Para cada agente complexante, foi calculada a concentração teórica do composto ativo a 100% necessária para cobrir 85,5 mg/L de CaCO3 de dureza da água calculada em função da capacidade de li-gação ao cálcio e atividade das matérias-primas. A concentração fornecida se refere os respectivos sais de sódio. Devera ser notado que as capacidades de ligação ao cálcio na Tabela 2 fornecem a quantidade de CaCO3 ligado por uma dada quantida-de de matéria-prima que tem uma atividade que pode ser menor do que 100%, con-forme especificado na Tabela 2. Tabela 2
[071]A eficiência de limpeza de diferentes formulações detergentes contendo 1000 mg/L de carbonato de sódio e quantidades variáveis de agentes complexantes foi testada. Todas as formulações foram preparadas em água com uma dureza de 85,5 mg/L de CaCO3. As concentrações fornecidas se referem a concentrações de 100% dos compostos ativos na solução de uso.
[072]Uma primeira série de testes envolveu uma combinação de quantida-desvariáveis de MGDA, STPP e GLDA. Com base nas capacidades de ligação ao cálcio e atividades das matérias-primas indicadas na Tabela 2, a quantidade teórica de dureza da água (expressa em mg/L de CaCO3) coberta foi calculada para cada formulação e foi comparada com o efeito de limpeza obtido pela formulação. Os dados do teste são mostrados na Tabela 3. Tabela 3
[073]Os resultados mostraram que, com a combinação de agentes comple- xantes da invenção em uma solução de limpeza com base em carbonato, resultados de limpeza aceitáveis a excelentes podem ser conseguidos, mesmo em uma concentração total de agentes complexantes menor do que o que seria teoricamente necessário para cobrir 85,5 mg/L de CaCO3 de dureza da água (exemplos 1, 6, 9 e 10). A combinação de GLDA, MGDA e STPP em uma composição detergente com base em carbonato, portanto, exibe sinergia em relação ao efeito de limpeza. Isto permite minimizar a quantidade total de agentes complexantes usados em uma composição detergente.
[074]Uma segunda série envolveu a combinação de MGDA, STPP e IDS (Tabela 4). Tabela 4
[075]Os resultados da segunda série mostraram que o desempenho global de limpeza da combinação de IDS, MGDA e STPP é menor do que para a combinação de GLDA, MGDA e STPP, mesmo embora as concentrações totais de agentes complexantes sejam as mesmas. Isto é inesperado, uma vez que a quantidade teori-camentenecessária de IDS para cobrir 85,5 mg/L de CaCO3 de dureza da água é menor do que para GLDA e, portanto, o IDS deveria ser mais eficaz do que GLDA (Tabela 2). Além disso, à medida que a concentração total de agentes complexantes cai abaixo da quantidade necessária para cobrir integralmente 85,5 mg/L de CaCO3 de dureza da água (Exemplos 1 e 10), a eficiência de limpeza se torna inaceitável, em contraste com a combinação de GLDA, MGDA e STPP. A combinação de IDS, MGDA e, portanto, STPP não exibe sinergia.
Claims (14)
1. Composição detergente concentrada CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: carbonato de metal alcalino, ácido metilglicinadiacético, ácido glutâmi- co ácido N,N-diacético e tripolifosfato de metal alcalino; em que a proporção molar da soma de ácido glutâmico ácido N,N-diacético, ácido metilglicinadiacético e tripolifosfato de metal alcalino para carbonato de metal alcalino é de 0,01 a 0,5.
2. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a proporção molar de ácido metilglicinadiacético para tripolifosfato de metal alcalino é de 0,14 a 14.3.
3. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a proporção molar de ácido glutâmico ácido N,N-diacético para a soma de ácido metilglicinadiacético e tripolifosfato de metal alcalino é de 0,03 a 29.
4. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição compreende pelo menos 5% em peso de carbonato de metal alcalino.
5. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o carbonato de metal alcalino é carbonato de sódio ou potássio, bicarbonato de sódio ou potássio, sesquicarbonato de sódio ou potássio ou uma mistura destes.
6. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o tripolifosfato de metal alcalino é tripolifosfato de sódio.
7. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição fornece um pH de pelo menos 6 quando diluída em água destilada a uma concentração de 1 g/L e medida em uma temperatura de 20 °C.
8. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição compreende ainda pelo menos um dos compostos selecionados a partir do grupo que consiste em tensoativos, agentes alvejantes, agentes de ativação, agentes de quelação/captura adicionais, silicatos, agentes de enchimento ou aglutinantes para detergentes, agentes anties- pumantes, agentes antirredeposição, enzimas, corantes, odorantes, catalisadores, polímeros inibidores de cristalização, agentes de suspensão de sujeira, agentes an- timicrobianos e misturas destes.
9. Composição detergente concentrada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição é fornecida na forma de um sólido, um pó, um líquido, um gel ou uma pasta.
10. Solução aquosa CARACTERIZADA pelo fato de que compreende de 0,1 a 10 g/L da composição detergente concentrada conforme definida na reivindicação 1.
11. Uso de uma composição detergente concentrada, conforme definida na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que é como um detergente para lavagem de louça para remoção de manchas compreendendo polifenóis oxidados e silicatos de cálcio.
12. Uso, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição detergente concentrada é diluída para fornecer uma solução pronta para uso com uma concentração de 0,1 a 10 g/L.
13. Uso, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição detergente concentrada é diluída com água tendo uma dureza de pelo menos 50 mg/L de CaCO3.
14. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o detergente para lavagem de louça é usado para remoção de manchas de chá e café.
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