"COMPOSIÇÃO ADITIVA AMACIANTE/LUBRIFICANTE, MÉTODO PARA PREPARAÇÃO DA MESMA, BEM COMO USO DA DITA COMPOSIÇÃO".

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a novos aditivos amaciantes/lubrificantes para detergentes (pós e líquidos) a base de tensoativos aniônicos e/ou não iônicos e tem seu uso final focado em lavagens manuais ou em máquinas de lavar roupa.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Amaciantes de tecidos são compostos utilizados para melhorar a sensação tátil dos tecidos. Esses agentes lubrificam o tecido e previnem o contato direto entre as fibras, reduzindo a resistência à flexão e cisalhamento dos mesmos, melhorando a seu toque (ZOLLER, 2009).

[003] A redução da interação fibra-fibra permite que as microfibras fiquem paralelas ao feixe de fibras, revestindo e lubrificando o feixe de fibras para minimizar o atrito. Além disso, amaciantes podem fornecer uma camada de lubrificação entre a superfície da fibra e a epiderme humana, o resultado disso é a percepção de uma superfície menos abrasiva e mais agradável. Por esse mecanismo de revestimento, sabões, óleos, placas de argila lamelares podem melhorar o toque do tecido (LEVINSON, 1999).

[004] Os amaciantes conferem maciez e um cheiro fresco à roupa após o ciclo de lavagem (ZOLLER, 2009). Este efeito é induzido por amaciadores devido a dois motivos:

- Prevenção de contato direto entre as fibras;

- Propriedade antiestática de amaciantes.

[005] O algodão, que ainda é a fibra predominante na indústria têxtil atual, sofre com o desgaste mecânico, o que acaba criando a demanda dos consumidores por amaciantes de roupas, as repetidas lavagens a que são expostas as peças de algodão causam a quebra e o desentranhamento das microfibras. A fricção mecânica no processo de lavagem induz a cargas estáticas que fazem com que as microfibras se projetem ortogonalmente a partir do feixe após a secagem. Essas microfibras atuam como farpas que inibem o deslizamento das mesmas e interferindo em sua flexibilidade, elas são percebidas como uma fonte de arrasto quando em contato com a pele, todos esses fenômenos contribuem para a percepção total da rugosidade (LEVINSON, 1999). [006] As cargas prejudicam o conforto das roupas. Os amaciantes, ao reduzir a força de atrito e por sua carga comumente positiva, tendem a eliminar cargas na superfície das fibras (ZOLLER, 2009).

[007] A microestrutura e a orientação do tecido são alteradas como resultado do encolhimento devido a repetidos ciclos de lavagem e danos às fibras devido ao atrito mecânico na máquina de lavar. Outros fatores que afetam a microestrutura do algodão são a ação química dos detergentes, deposição de sais inorgânicos presentes em detergentes e sais de cálcio insolúveis presentes em água dura. Os amaciantes ajudam a reduzir o encolhimento, e ajudam a proteger os tecidos de sofrerem danos devido ao atrito mecânico na lavadora e à ação química dos detergentes, ainda o uso de alguns tipos de amaciantes mostrou uma melhora na permeabilidade à água dos tecidos (ZOLLER, 2009). [008] Além dos atributos citados, os agentes amaciantes podem oferecer os seguintes benefícios:

- Redução dos custos de energia, reduzindo o tempo de secagem na secadora;

- Facilidade para passagem a ferro;

- Contribuição para a redução de amassados;

- Efeito antimicrobiano;

- Carrear fragrâncias para a superfície do tecido [009] O amaciamento de tecidos tem sido uma parte importante da rotina de lavagem de roupa. Durante os últimos anos, vimos muitas mudanças no design do produto e nos métodos usados para amaciar tecidos. Os amaciantes de tecidos originais eram dispersões aquosas de compostos catiônicos e foram projetados para uso no ciclo final de enxágue das máquinas de lavar e também de lavagens manuais. Amaciantes de ciclo de enxágue ainda são a maneira mais popular e mais eficaz de transmitir maciez ao tecido (ACKERMAN, 1983).

[0010] Os agentes amaciantes de tecido mais comumente usados pela indústria de detergentes são compostos catiônicos contendo nitrogénio com dois grupos alquílicos hidrofóbicos de cadeia longa. Os grupos alquila são geralmente de ácidos graxos de sebo ou triglicerídeos com alto teor de alquila C16-C18 (ZOLLER, 2009). Os tensoativos catiônicos do tipo quaternário de amónio e imidazólicos são os preferidos (ZOLLER, 2009).

[0011] Existem muitos tipos novos e menos conhecidos de compostos amaciantes tais como ditaloato de pentaeritritol (PDT), argilas e silicones tais como polímeros de polidimetilsiloxano ou polidimetilsiloxanos organo-modificados e amaciadores derivados de betaína e glicerol (ZOLLER, 2009).

[0012] Existem quatro formas principais de produtos amaciantes (ZOLLER, 2009):

- Amaciantes de ciclo de enxágue;

- Amaciantes para ciclo de secagem;

- Amaciantes para ciclo de lavagem; e Softergents.

Amaciantes de ciclo de enxágue

[0013] Este tipo de amaciante é adicionado à roupa durante o último ciclo de enxágue, isto é, em um momento em que os resíduos de sujeira e detergente foram quase completamente removidos. Isto é importante porque os compostos catiônicos dos amaciantes tornam-se ineficazes pela formação de um complexo neutro com os agentes tensoativos aniônicos do detergente. A sujeira também teria um efeito negativo porque seria competitivo com o tecido em termos de adsorção de tensoativos catiônicos (PUCHTA, 1984).

[0014] O uso deste tipo de amaciante faz com que o tecido seque mais rápido porque a água é liberada mais facilmente da roupa, o uso desse tipo de amaciante também facilita o processo de passagem. A secagem mais rápida é uma consequência da maior extensão da expulsão de água de tecidos amaciados. Este efeito hidrofóbico da roupa tratada com tensoativo catiônico é positivo neste sentido, embora seja simultaneamente um inconveniente pois a absorção física de água dos tecidos é reduzida. A concentração e o tipo de tensoativos catiônicos determinam a relevância da redução da absorção para uso dos tecidos (PUCHTA, 1984).

Amaciantes de tecidos de ciclo lavagem

[0015] Amaciantes de tecidos para ciclos de lavagem não devem ser confundidos com detergentes com agentes de maciez incorporados ao mesmo.

[0016] Os amaciantes de ciclo de lavagem são igualmente formulados como os amaciantes de ciclo de enxágue, a principal diferença é a sua concentração, eles contêm mais material ativo, também são adicionados durante o ciclo de lavagem. Amaciantes de ciclo de lavagem tornaram-se conhecidos apenas no mercado dos Estados Unidos. Em certo sentido, eles representam uma conveniência resultante do fato de que muitas máquinas de lavar nos EUA não tinham um dispenser automático para amaciantes de roupas, de modo que o consumidor era forçado a observar o curso do programa de lavagem para adicionar o amaciante no momento certo. Este problema poderia ser resolvido quando o consumidor adiciona o amaciante diretamente a máquina no início do processo de lavagem antes (ou junto) da adição do detergente (PUCHTA, 1984).

[0017] Recentemente, amaciantes de tecidos para ciclo de lavagem de doses unitárias foram introduzidos no mercado europeu. A dose unitária representa uma facilidade adicional de utilização, uma vez que o produto é fornecido na forma de quantidades separadas pré-pesadas, que são adicionadas diretamente à lavagem. Isso elimina a necessidade de medir. Os amaciantes comerciais Soupline Hearts e Comfort Pearis foram lançados na França em 2003 e no Reino Unido em 2004, respectivamente. Soupline Hearts tem a forma de um comprimido em forma de coração e contém argila organicamente modificada e fragrância. O sistema amaciante à base de argila modificada havia sido usado anteriormente em amaciantes em pó. Comfort Pearis é um líquido não aquoso que utiliza Cocos nucifera (óleo de coco), ácidos graxos e sais dos mesmo como agentes de maciez, em um sachê solúvel em água. Os triglicerídeos podem ser hidrolisados no pH elevado de uma solução de lavagem típica sistemas de detergente no Reino Unido (por exemplo), o sal de ácidos graxos precipitados por íons de dureza de água (cálcio e magnésio) entrega um benefício de maciez a tecidos. Ambos os produtos alcançaram uma pequena penetração no mercado (ZOLLER, 2009). Amaciantes adicionados à secadora

[0018] Amaciadores secadores são colocados nas secadoras juntamente com a roupa úmida. Os amaciantes para secadores mais comumente utilizados são feitos de folhas de espuma de poliuretano ou material não tecido impregnado com matéria ativa, para atuar como portador (ZOLLER, 2009). De acordo com R. R. Egan, em um estudo feito em 1978, as folhas comerciais de amaciantes de roupa têm 2,5 a 3,0 gramas de material extraível por folha, a maioria dos quais é um amaciante catiônico, mais comumente um amónio quaternário do tipo alcoxilado. [0019] O desempenho de maciez deste tipo de amaciante é menor quando comparado com a suavidade proporcionada por um amaciante de ciclo de enxágue. Isto não é surpreendente, uma vez que a extração de uma folha de amaciante usada uma vez mostra que apenas cerca de 50 a 70% do amaciante é removido. Se o teste de azul de bromofenol é usado em tecido amaciado por secador, é notado que a deposição de amaciante não é uniforme sobre a superfície do tecido com áreas brancas aparecendo aleatoriamente. Isso também ajuda a explicar as baixas classificações de maciez dadas ao tecido tratado com amaciante para secadores em painéis de análise sensorial. As propriedades antiestáticas transmitidas ao tecido por esse tipo de amaciante são excelentes. Reduções de carga estática de 90% ou mais são comuns nesse cenário. Se as folhas amaciantes forem usadas mais de uma vez há um decréscimo de maciez obtida, mas um bom desempenho antiestático é mantido em até três utilizações (EGAN, 1978). Softergents

[0020] Softergents combinam um sistema de detergente para limpeza de tecidos com sistema amaciante para fornecer benefícios de amaciamento. Esses produtos são comprometidos com o fácil manuseio e desempenho. A descrição do produto oferece aos consumidores a conveniência de não ter que aguardar o momento exato do enxágue para adicionar um amaciante de lavagem (lavadoras automáticas sem dispensadores). Minimizar o impacto do sistema de detergente no amaciamento e do sistema de amaciamento na limpeza requer um comprometimento com desempenho em comparação com os produtos que fornecem apenas um único benefício. Esse tipo de técnica comumente não corresponde não leva ao desempenho de um amaciante de ciclo de enxágue. Estes tipos de produtos estão disponíveis tanto em pó quanto em líquido. Um exemplo de agente de maciez para este tipo de formulação é o diestearato de pentaeritritol (ZOLLER, 2009). [0021] O desenvolvimento deste tipo de formulação encontrou dificuldades técnicas devido à tendência da formação de complexos neutros que os tensoativos catiônicos formam na presença de tensoativos aniônicos (compostos principais de detergentes), muitas tentativas foram feitas para contornar essas dificuldades, em que, os tensoativos aniônicos nos detergentes foram substituídos por tensoativos não iônicos; ou tensoativos catiônicos na presença de tensoativos aniônicos foram colocados em um estado no qual a interação entre eles é evitada de forma que suas ações individuais não sejam mutuamente reduzidas (PUCHTA, 1984).

Softergents em uma base aniônica

[0022] Para resolver o antagonismo aniônico/catiônico, os tensoativos aniônicos podem ser removidos da formulação e substituídos por tensoativos não iônicos, tais como álcoois graxos etoxilados e/ou nonifenol etoxilado com uma média de 7 - 9 moles de óxido de etileno. Detergentes de lavanderia baseados em tensoativos não iônicos contendo tensoativos catiônicos já estavam no mercado há vários anos. Devido ao alto teor de tensoativos não iônicos, tais formulações são frequentemente líquidas (PUCHTA, 1984). Softergentes à base de tensoativos aniônicos

[0023] Três métodos são usados principalmente para conferir propriedades de amaciamento de tecidos a detergentes de lavanderia baseados em tensoativos aniônicos, como detergentes em pó, que é o foco principal deste relato (PUCHTA, 1984): [0024] b1. Adição de tensoativos catiônicos com propriedades de amaciamento de tecidos a formulações convencionais de detergentes para lavagem de roupa;

[0025] Em vez adicionar separadamente o quaternário de amónio ao ciclo de lavagem, este é incorporado diretamente no detergente. Espera-se que os efeitos de amaciamento de tecidos sejam muito modestos, como é o caso dos amaciantes de ciclos de lavagem. Os efeitos antiestáticos dessas formulações são atribuídos devido à formação de complexos neutros, ao invés de desempenho do agente de maciez.

[0026] b2. Liberação retardada de tensoativos catiônicos com propriedades amaciadoras de tecidos em formulações convencionais de detergentes para lavagem de roupa;

[0027] Os estudos que compreendem o encapsulamento de compostos de quaternários de amónio são baseados em substâncias resistentes à água ou por materiais que são fundidos sob temperaturas elevadas, objetivando liberar os agentes tensoativos catiônicos apenas no final do ciclo de lavagem, isto é, no momento em que os tensoativos aniônicos já removeram a sujeira da roupa, e foram quase completamente eliminados da água de lavagem (PUCHTA, 1984). [0028] Os inibidores de dispersão mais adequados são os baseados em parafinas, álcoois, ácidos carboxílicos alifáticos ou os seus ésteres condensados de óxido de etileno, óleo de rícino e triglicerídeos de ácidos graxos hidrogenados (PUCHTA, 1984).

[0029] b3. Uso de substitutos de tensoativos catiônicos com propriedades de amaciamento de tecidos:

[0030] Esta proposta é baseada no levantamento de agentes de maciez menos incompatível com tensoativos aniônicos do que tensoativos catiônicos.

[0031] Silicatos lamelares como a montmorilonita, a hectorita ou a saponita têm sido propostos recentemente, no entanto, tais compostos são considerados apenas como substitutos insuficientes de amaciantes catiônicos, como consequência, tais podem ser enriquecidos pela adição de compostos de quaternários de amônio(ou similares) que atuam como antiestético somando-se ao efeito intrínseco dos silicatos lamelares (PUCHTA, 1984). SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0032] A presente invenção refere-se a uma composição aditiva amaciante/lubrificante, compreendendo cerca de 1 a cerca de 10% de um quaternário de amónio, cerca de 4 a cerca de 20% de água, cerca de 10 a cerca de 30% de óleo líquido, cerca de 50 a cerca de 90% de argila, e cerca de 5 a cerca de 15% de sílica amorfa.

[0033] Na composição aditiva amaciante/lubrificante de acordo com a presente invenção, o quaternário de amónio e derivados aptos para essa invenção seguem a estrutura abaixo:

Onde X é um nitrogénio e os Rs podem ser constituídos de cadeias de carbono (C1 - C40) lineares ou ramificadas, saturadas ou insaturadas, podendo ou não apresentar grupos hidrolisáveis e outras funções orgânicas e/ou; Anéis aromáticos ou cadeias de carbono contendo anéis aromáticos podendo ou não apresentar substituições e/ou;

Hidrogénio.

[0034] A presente invenção refere-se ainda a um método de preparação da composição aditiva amaciante/ lubrificante de acordo com a presente invenção compreendendo as seguintes etapas:

- fornecer uma emulsão compreendendo cerca de 10 a 35% em peso de água, cerca de 50 a 90% em peso de óleo líquido e cerca de 1 a 15% em peso de quaternário de amónio;

- impregnar através da adição uma primeira fração de argila à emulsão, sob agitação;

- Adicionar uma segunda fração de argila até homogeneização da mistura;

- Adicionar sílica amorfa de alta área superficial em quantidade suficiente para total adsorção da mistura; e

- Moer a mistura até que todas as partículas adquiram tamanho de partícula inferior a cerca de 0,125 mm.

[0035] No referido método, o óleo líquido pode ser de origem mineral, vegetal ou de derivados dos mesmos, compreendendo triglicerídeos ou ácidos graxos de C10 a C30 (podendo ou não conter insaturações), petrolatos, óleos naftalênicos, óleos baseados em parafina ou mistura dos mesmos, o óleo líquido é preferencialmente baseado em óleos de origem mineral (ou derivados de) e o quaternário de amónio é preferencialmente pertencente aos grupos do mesmo que apresentam pelo menos um radical com cadeia hidrofóbica com 010. [0036] Finalmente, a presente invenção refere-se ainda ao uso da composição de acordo com a presente invenção como aditivo amaciante/lubrificante para detergentes. O detergente de acordo com a presente invenção sendo preferencialmente detergente em pó, podendo ser também aplicado a detergente líquido.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0037] A Figura 1 representa a estrutura 2:1 (tetraedro: octaedro) da montmorilonita.

[0038] A Figura 2 representa um esquema da emulsão (A/O) de quaternário de amónio na composição de acordo com a presente invenção.

[0039] A Figura 3 apresenta um resultado comparativo do grau de maciez entre o aditivo do competidor, da argila in natura e da composição aditiva de acordo com a presente invenção.

[0040] A Figura 4 apresenta um resultado comparativo de grau de maciez 2 entre o aditivo de acordo com a presente invenção e um amaciante de médio custo.

[0041] A Figura 5 apresenta um resultado comparativo de grau de maciez 3 entre o aditivo de acordo com a presente invenção e um amaciante de alto custo.

[0042] A Figura 6 apresenta um resultado comparativo de grau de maciez 4 entre o aditivo de acordo com a presente invenção e um detergente líquido de alto custo. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0043] Tecidos a base de fibras de algodão, devido a suas propriedades físico-químicas possuem propriedades sensoriais que, apesar de agradáveis ao consumidor, são sensíveis aos contínuos processos de lavagem ao qual são submetidos. As lavagens geram fricções mecânicas que induzem o aparecimento de cargas estáticas que fazem com que os microfilamentos de celulose sejam projetados ortogonalmente a partir de feixe de fibras após a secagem, esses microfilamentos atuam como farpas que inibem o deslizamento das fibras, interferem na flexibilidade das fibras, e são percebidas como uma fonte de atrito quando tocadas a pele, esses fenômenos contribuem para a percepção da rugosidade do tecido de algodão após processos de lavagens (LEVINSON, 1999).

[0044] A combinação do excesso de cargas negativas geradas durantes os ciclos de lavagem e a fricção das fibras contra a pele, levam a diminuição do conforto de roupas e tecidos durante seu uso, os agentes amaciadores, reduzem a citada fricção contra a pele (ZOLLER, 2009).

[0045] Os agentes de maciez mundialmente mais comuns são os sais de quaternários de amónio, compostos catiônicos contendo nitrogénio e longas cadeias de caráter hidrofóbico. A deposição deste tipo de componente é dirigida por uma combinação de forças eletrostáticas e interações hidrofóbicas. A superfície do algodão possui potencial zeta negativo, isso é, tem uma carga líquida de superfície com perfil aniônico que atrai as moléculas positivamente carregadas dos amaciantes (os já citados quaternários de amónio), estes uma vez ancorados nas fibras de celulose terão suas cadeias carbónicas deitadas sobre as mesmas, ao recobrir as fibras, esses componentes agem como lubrificantes internos reduzindo a interação fibra-fibra pela diminuição da estática, permitindo que as fibras voltem ao se orientar paralelamente ao feixe, ainda o recobrimento das fibras promove uma camada de lubrificação entre a superfície da fibra e a pelo humana, levando a percepção de um tecido menos abrasivo e mais maleável (CARTY, 1981 ; LEVINSON, 1999; ZOLLER, 2009; CRUTZEN, 1995). [0046] Como mencionado anteriormente, as agentes de maciez possuem carga eletrostática permanentemente positiva, o que impossibilita o uso deste tipo de componente na maior parte dos detergentes, pois os mesmos possuem como componente principal tensoativos aniônicos (carga permanente negativa), a associação destes dois tipos de componentes causa a formação de um complexo que neutraliza a ação de ambos (ZOLLER, 2009). Ocasionado a necessidade do uso de amaciantes em um ciclo (momento) diferente do ciclo em que ocorre o processo de lavagem, o que agrega complexidade e maior custo (já que são necessários dois produtos: detergente e amaciante) ao processo de lavagem de roupas.

[0047] Já foram relatadas algumas formas de obtenção de produtos que pudessem atuar como detergentes e amaciantes em um mesmo ciclo, os detergentes 2 em 1 ou "softergents". Essas formulações encontraram, obviamente, dificuldade técnicas devido a tendência de formação de complexos entre tensoativos aniônicos e catiônicos, algumas tentativas foram feitas a fim de circundar tais dificuldades como, por exemplo, a troca dos tensoativos aniônicos de um detergente por tensoativos livres de carga (não iônicos), embora esse tipo de troca envolva questões de custo, produtividade e remoção de sujeira (ZOLLER, 2009).

[0048] Quando os quaternários de amónio foram adicionados no mesmo ciclo do ciclo de lavagem o efeito de maciez foi bastante modesto e o efeito antiestático nesse tipo de formulação foi atribuído não a performance de maciez, mas sim a formação dos complexos neutros da mistura de tensoativos (ZOLLER, 2009).

[0049] No entanto, a maior parte das formulações de detergentes que foram propostas a trazer benefício de maciez durante o ciclo de lavagem (ou seja, em meio contendo tensoativos aniônicos) tiveram que fazer uso de outros tipos de agentes de maciez que, embora mais compatíveis com tensoativos aniônicos, se mostraram bastante inferiores (aos quaternários de amónio) no que diz respeito a performance de maciez, alguns exemplos são: silicones, ésteres de pentaeritritol e argilominerais naturais.

[0050] Os filossilicatos lamelares, tais como a montmorilonita, a hectorita e a saponita já foram propostos como agentes de maciez; montmorilonitas quando em solução são descritas como capazes de dispersar suas lamelas eficientemente e então recobrir as fibras de algodão causando ao tecido seco uma sensação de toque melhorada devido ao maior deslizamento das fibras conferidas pela argila em camadas na superfície da fibra (HIDALGO, 1987). Embora a montmorilonita tenha sido efetivamente descrita como agente alternativo ao uso de um quaternário de amónio, as lamelas de silicatos a nível de performance são relatadas como substitutos ineficientes para os amaciantes catiônicos (PUCHTA, 1984).

[0051] Foi observado que a montmorilonita é capaz de promover, embora de forma discreta, maciez a tecidos de algodão. Essa performance de maciez, é descrita como sendo passível de enriquecimento utilizando em associação quaternários de amónio em pequenas quantidades para atuar como agente a gente antiestáticos (PUCHTA, 1984), auxiliando a maciez intrínseca da montmorilonita e assim aumentando o patamar de performance desse tipo de composto. No entanto a adição direta de quaternário do amónio em um argilomineral poderia levar ao problema acima relatado, isto é, uma vez que a mistura for colocada em solução e houver separação do argilomineral e do quaternário der amónio, este último, ao entrar em contato com os tensoativos aniônicos dos detergentes, seria complexado perdendo sua eficiência em performance.

[0052] A presente invenção propõe uma estratégia para enriquecer a estrutura de um argilomineral de forma que a mistura não seja imediatamente desfeita no momento em que ela for colocada em solução junto com um tensoativo aniônico, para assim possibilitar que tanto o argilomineral quanto o quaternário consigam chegar ao tecido e exercer suas funções antes do composto catiônico ser complexado. [0053] Para retardar o contato entre o quaternário de amónio (misturado a um argilomineral) e o tensoativo das formulações de detergentes, foram usadas duas técnicas: intercalação (baseado em interações eletrostáticas entre a carga negativa da lamela e a carga positiva do quaternário de amónio) e emulsionamento.

[0054] A intercalação de compostos orgânicos em materiais lamelares é amplamente discutida na literatura especializada e tem diversas aplicabilidades, sendo que a mais comum é a mudança do caráter hidrofílico de argilominerais para hidrofóbico, para facilitar a dispersão dessas partículas inorgânicas em polímeros orgânicos a fim de formar compósitos de resistência mecânica diferenciada (PAIVA, 2008). [0055] Para haver intercalação, no entanto, é necessário que algumas "regras" sejam obedecidas para que a cinética de intercalação seja favorecida. Na presente invenção, esta rota é iniciada com a escolha de um argilomineral que apresenta características ideais para possibilitar a intercalação de compostos orgânicos (PAIVA, 2008; HIDALGO, 1987; ZOLLER, 2009). De acordo com a presente invenção, o argilomineral utilizado é a montmorilonita, cuja performance de maciez já foi reportada em literatura (vide Figura 4).

[0056] A montmorilonita é um filossilicato composto por duas camadas de sílica em conformação tetraedral, cujos os átomos de oxigénio coordenados ao átomo de silício (Si ⁴⁺ ) que se encontram nos cantos dos tetraedros são compartilhados com os tetraedros vizinhos, formando assim uma folha de dimensão "infinita" nos eixos cristalográficos a e b. Os oxigénios dos ápices dos tetraedros são compartilhados com octaedros de alumínio (Al ³⁺ ). Do outro lado da face da folha octaédrica, átomos de oxigénio são compartilhados entre os octaedros e uma segunda folha de silicatos, formando assim uma estrutura 2:1 , como mostra a figura 1. Essa estrutura no momento de sua formação geológica, tem parte de seus cátions octaedrais (Al ³⁺ ) substituídos por cátions de raio iônico semelhante, porém com valências diferentes, os cátions mais comuns que participam dessa substituição são o magnésio (Mg ²⁺ ) e o ferro (Fe ²⁺ ), a esse processo de troca dá-se o nome de substituição isomórfica, apesar de os cátions envolvidos nesse processo terem raios semelhantes, a diferença de valência entre os mesmos causa um desbalanceamento da estrutura devido a um excesso de cargas negativas (BERGAYA et al, 2006).

[0057] O excesso de cargas negativas deste filossilicato é neutralizado através de interações coulombianas de cátions circundantes com as lamelas negativamente carregadas dos argilominerais, como esses cátions são alocados entre duas lamelas, nomeiam-se tais cátions como cátions interlamelares, o fato de apenas forças eletrostáticas manterem esses cátions no espaços entre lamelas possibilita que estes sejam trocados/substituídos por outras espécies catiônicas, neste caso (e como em vários outros na literatura) cátions orgânicos como os quaternários de amónio são trocado pelos cátion inorgânicos dos meios interlamelares (BERGAYA et al, 2006; PAIVA, 2008), uma vez nos espaços entre as lamelas ou tendo suas cargas positivas voltadas para a lamela, esses cátions orgânicos tornam-se mais difíceis de serem acessados pelas espécies aniônicas da água de lavagem dificultando ou impossibilitando a formação de complexos. [0058] O estado da técnica (PAIVA, 2008) descreve que para que a montmorilonita seja saturada de cátions orgânicos, a mesma deve ser submetida a uma grande quantidade de solvente em um processo suficientemente energético para facilitar a permuta desses cátions (comumente empregam-se calor e agitação), esses fatores podem limitar, a nível de custo e complexidade, a fabricação em larga escala deste tipo de estrutura.

[0059] Ressaltamos aqui que, a intercalação dos quaternários de amónio e/ou o direcionamento de suas cargas em direção as lamelas da montmorilonita forma um tipo de cápsula que protege as cargas positivas do mesmo contra os tensoativos aniônicos do meio de lavagem, possibilitando que essas partículas sejam adicionadas na água de lavagem (contendo detergente).

[0060] O processo convencional descrito no estado da técnica, onde a estrutura é saturada de sais orgânicos, resulta em partículas de alta hidrofobicidade, que repelem a água circundante da estrutura e impedem que o quaternário de amónio entre em contato com o algodão e exerça seu papel amaciante. O processo de acordo com a presente invenção, no entanto, não objetiva a saturação das partículas de montmorilonita, mas sim alcançar um perfil intermediário de modificação que permita a molhabilidade das partículas, e a eventual exposição dos quaternários nas fibras de algodão, ainda que de forma tardia.

[0061] A segunda técnica de acordo com a presente invenção utilizada para a adição de quaternários de amónio em argilas e a proteção dos mesmos contra a ação dos tensoativos aniônicos das fórmulas de detergente é emulsionar o quaternário de amónio, projetando suas cargas positivas para pequenas fases aquosas presas em uma emulsão oleosa, de acordo com o esquema representado na Figura 2.

[0062] Na referida Figura 2, a fase externa representada pela esfera bege é um composto oleoso, no qual as cadeias hidrofóbicas dos quaternários de amónio (traços pretos) se voltam devido a interações hidrofóbicas entre as cadeias do mesmo com o óleo; enquanto que as cabeças polares (pontos vermelhos), com a carga positiva propriamente dita, se voltam para pequenas fases internas de água, representada pelas esferas azuis, e se mantém ali por interações de tipo íon-dipolo. Deste modo, as cargas positivas dos quaternários de amónio ficam protegidas do meio externo evitando assim a formação do complexo catiônico/aniônico, já extensamente discutido no presente pedido de patente.

[0063] A obtenção da composição de acordo com a presente invenção, portanto, combina a propriedade de maciez intrínseca das lamelas de montmorilonita ao fato deste tipo de estrutura ser capaz de intercalar/interagir com compostos catiônicos por um processo de troca de cátions e/ou interações eletrostáticas; o composto catiônico por sua vez é emulsionado em uma estrutura de fase externa óleo e fase interna água (A/O), onde a junção dos processos de intercalação e de proteção das cargas positivas dos quaternários de amónio por uma emulsão evitam que estes compostos catiônicos sejam complexados. Portanto, a composição de acordo com a presente invenção permite que essa estrutura seja usada durante o ciclo de lavagem, e, como o processo de acordo com a presente invenção não objetiva saturar as partículas de montmorilonita, as mesmas são suficientemente molháveis para que possam chegar ao tecido durante o ciclo de lavagem e lá exercer seu papel como agente amaciante.

[0064] A argila escolhida para a formulação da composição de acordo com a invenção é uma argila bentonita contendo montmorilonita em sua composição, suficiente para que se obtenha capacidade de troca catiônica de 70 a 130 mmols de carga positiva/1 OOg de argila, a mesma apresenta como cátions centrais de octaedros isomorficamente substituídos, preferencialmente átomos de magnésio (Mg) e ferro (Fe). O alumínio dos octaedros originais corresponde de 5 a 25%. O teor de silício que compõe os tetraedros e demais fases satélites (quartzo e polimorfos) somam de 10 a 30% da composição da argila.

[0065] A emulsão de acordo com a presente invenção compreende, não se limitando a, os seguintes componentes: água, óleo líquido e quaternário de amónio.

[0066] Preferencialmente, a emulsão de acordo com a presente invenção compreende cerca de 10 a 35%, preferencialmente, cerca de 15 a 25% de água e cerca de 50 a 90%, preferencialmente, cerca de 60% a 80% de óleo líquido. O óleo líquido de acordo com a presente invenção é preferencialmente baseado em óleos de origem mineral (ou derivados de). O quaternário de amónio presente na emulsão de acordo com a presente invenção está presente em uma concentração de 1 a 15%, preferencialmente de 2 a 10%, em relação ao peso total da emulsão e é, preferencialmente pertencente aos grupos do mesmo que apresentam pelo menos um radical com cadeia hidrofóbica com 010. [0067] Uma vez preparada a emulsão, uma parte da argila (de 10 a 40%) é dispersa na emulsão, em um processo sob agitação suficientemente energético para promover a esfoliação da argila e promover uma permuta dos cátions interlamelares pelos cátions orgânicos da emulsão (ou interação das mesmas com a lamela). Após a impregnação acima descrita, o restante da argila da formulação (de 20 a 50%) é adicionado e misturado com o objetivo de favorecer a distribuição da emulsão (que incialmente não foi absorvida) pelas demais partículas presentes, tornando o produto homogéneo e com aspecto "quase seco". Uma porcentagem de sílica amorfa (de 5 a 15%) de alta área superficial é então adicionada para promover a adsorção da emulsão que não foi adsorvida pela montmorilonita, dando assim, um aspecto seco a mistura. A mistura passa então por um processo de moagem para que todas as partículas adquiram tamanho de partícula preferencialmente inferior a 0,125 mm (para melhorar a distribuição das partículas sobre a fibras de algodão), esse processo (moagem) também força um processo de homogeneização.

[0068] A composição de acordo com a presente invenção apresenta a seguinte composição:

- cerca de 1 a cerca de 10% de um quaternário de amónio;

- cerca de 4 a cerca de 20% de água;

- cerca de 10 a cerca de 30% de óleo líquido;

- cerca de 50 a cerca de 90% de argila; e

- cerca de 5 a cerca de 15% de sílica amorfa.

DADOS EXPERIMENTAIS

[0069] São apresentados abaixo os benefícios da composição de acordo com a presente invenção quando comparada à argila in natura e concorrente de tecnologia semelhante.

[0070] Composição de acordo com a presente invenção comparada à argila in natura e amaciante de médio custo

[0071] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 150 g de detergente em pó por ciclo, adição de 5% da composição de acordo com a presente invenção e de argila in natura (porcentagem do aditivo de maciez do competidor é desconhecido). Painel de análise sensorial feito com 22 pessoas.

[0072] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 3.

Composição de acordo com a presente invenção comparada à argila in natura e amaciante de médio custo

[0073] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 100 g de detergente em pó por ciclo, adição de 4% da composição de acordo com a presente invenção e de 5% de argila in natura, amaciante não concentrado dosado em um ciclo de enxágue a parte (90mL). Painel de análise sensorial feito com 25 pessoas.

[0074] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 4. [0075] Composição de acordo com a presente invenção comparada à argila in natura e amaciante de alto custo

[0076] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 100 g de detergente em pó por ciclo, adição de 3,5% da composição de acordo com a presente invenção, amaciante concentrado dosado em um ciclo de enxágue a parte (25mL). Painel de análise sensorial feito com 60 pessoas.

[0077] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 5.

[0078] Composição de acordo com a presente invenção comparada à detergente líquido de alto custo

[0079] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 80 g de detergente líquido por ciclo, adição de 4% da composição de acordo com a presente invenção. Painel de análise sensorial feito com 25 pessoas. [0080] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 6.

6. Referências

BERGAYA et al. Handbook of Clay Science, Volume 1. 1 ed. Amsterdã: Elsevier Science, 2006. CARTY, Peter. The nature and action of fabric softeners. Journal of Consumer Studies and Home Economics, v. 5, p. 45-54. 1981. CRUTZEN, André M. Study of the Ditallowdimethylammonium Chloride Interaction with Cellulose. Journal of the American Oil Chemists' Society, v. 72, n. 1. 1995. HIDALGO, Alberto F. Detergents in Latin America. Journal of the American Oil Chemists' Society, v. 64, n. 2, p. 264-268, 1987; LEVINSON, Matthew I. Rinse-Added Fabric Softener Technology at the Close of the Twentieth Century. Journal of Surfactants and Detergents, v. 2, n. 2, p. 223-235. Apr, 1999. PAIVA, Lucilene Betega de et al. Organoclays: Properties, preparation and applications. Applied Clay Science, v. 42, p. 8-24. 2008.

PUCHTA, Rolf. Cationic surfactants in laundry detergents and laundry aftertreatment aids. Journal of the American Oil Chemists' Society, v. 61, n. 2, p. 367-376. 1984. ZOLLER, Uri. Handbook of detergents part E: applications. New York: CRC Press, 2009.