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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Sanctis, Daisy de Fátima Scarparo de
Título: Uso de Derivados de Álcoois Graxos em Formulações Detergentes
Ano: 1997
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Coorientador: Prof. Dr. Roy Edward Bruns
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Lavagem de roupas, Tensoativos não iônicos, Tensoativos aniônicos, Tripolifosfatos
Resumo: Este trabalho, "USO DE DERIVADOS DE ÁLCOOIS GRAXOS EM FORMULAÇÕES DETERGENTES", foi escolhido centrado nas diferenças de ( i ) composição das formulações, ( ii ) hábitos do consumidor e ( iii ) condições de lavagem entre Brasil, Estados Unidos e Europa. As condições japonesas de lavagem de roupas são semelhantes às brasileiras, porem diferem quanto às formulações detergentes. Das diferenças encontradas nas composições das formulações, houve interesse em verificar qual a viabilidade de incorporação de derivados de álcoois graxos em formulações de detergentes líquidos para lavagem de roupas nas condições brasileiras de uso. Desta forma, o objetivo deste trabalho é a avaliação do efeito dos componentes álcool laurílico etoxilado com 8 moles de óxido de eteno, de fórmula C12H25O(CH2CH2O)8H, ( AE ) e lauril éter sulfato de sódio, de fórmula C12H25CH2CH2OCH2CH2OSO3Na, (LESS), em combinação com dodecilbenzeno sulfonato de sódio linear, de fórmula C7H15CH(C6H4SO3Na)C4H9 ( LAS ), tripolifosfato de sódio ( STPP ) e carbonato de sódio ( Na2CO3 ), utilizados nas formulações de detergentes líquidos para lavagem de roupas, sobre quatro propriedades destes produtos formulados, relevantes para seu uso nas condições brasileiras de lavagem: detergência, molhabilidade, tensão superficial e volume/ estabilidade de espuma. Os experimentos foram realizados de acordo com o arranjo ortogonal de Taguchi para planejamentos experimentais com 27 formulações, nas quais foram incorporadas diferentes quantidades de AE, LESS, LAS, STPP e Na2CO3. As medidas de tensão superficial, altura de espuma, molhabilidade e detergência foram deteminadas conforme descrito nos métodos ASTM. O tratamento estatístico dos valores obtidos para as medidas das propriedades físico-químicas permitiu a definição dos componentes com efeito significativo e das formulações com a melhor performance. As formulações que otimizam cada propriedade são diferentes, evidenciando que as determinações de tensão superficial, molhabilidade e espuma não substituem a medida de detergência. AE mostrou efeito significativo principalmente em combinação com LAS para o aumento da umectação, detergência, abaixamento da tensão superficial e controle de espuma. LESS foi importante somente para o aumento do volume e estabilidade de espuma. Entretanto, o efeito do LAS foi maior que destes componentes. LAS foi importante para a melhoria da performance de todas as propriedades estudadas. Os adjuvantes STPP e Na2CO3 produziram efeito mais significativo que os efeitos dos surfactantes na remoção da sujeira. Contribuíram também para o aumento da espuma e umectação. Entretanto, prejudicaram o abaixamento da tensão superficial. A melhor performance para todos as propriedades estudadas pode ser atingida com a quantidade máxima de LAS. Para os demais componentes da formulação, as quantidades necessárias para a otimização do desempenho de cada propriedade são diferentes, revelando que não há uma formulação que otimize todas as propriedades estudadas. Assim, tendo como base o rápido molhamento do tecido e o alto grau de remoção da sujeira, a formulação selecionada é a que contem o máximo de LAS (15%), STPP (10%) e Na2CO3 (4%) e quantidade mínima de AE ( 2% ). Estes resultados são concordantes com aqueles obtidos nas condições de lavagem dos EUA, Europa e Japão, porem com baixa dureza de água [ 28, 51, 83, 87, 91, 92 ]. Este tipo de combinação de surfactantes e adjuvantes pode ser interessante tanto para o processo de lavagem manual de roupas, no qual é desejado pelo consumidor alto volume de espuma, como para o processo de lavagem em máquina, no qual é necessário o controle da espuma gerada pela agitação.
Abstract: The present work, "USE OF FATTY ALCOHOL DERIVATIVES IN DETERGENTS FORMULATIONS", was chosen based on the differences concerning ( i ) formulation compositions, ( ii ) consumer habits and ( iii ) washing conditions in Brazil, United States and Europe. Japanese washing conditions are similar to Brazilian ones, but differ regarding to detergent formulations. In relation to the differences found in detergent formulations, the work investigates the viability of incorporating fatty alcohol derivatives in laundering liquid detergent formulations for use in Brazilian washing conditions. More specificaly, the purpose of this work is to evaluate the effect of lauryl alcohol ethoxylated with 8 ethylene oxide units, having the formula C12H25O(CH2CH2O)8H, ( AE ) and sodium lauryl ether sulphate, having the formula C12H25CH2CH2OCH2CH2OSO3Na, ( LESS ) in blends with sodium linear dodecylbenzenesulfonate, having the formula C7H15CH(C6H4SO3Na)C4H9, ( LAS ), sodium tripolyphosphate ( STPP ) and sodium carbonate ( Na2CO3 ), in laundering liquid detergent formulations for: detergency, wetting, surface tension and foam stability and volume. The experiments were carried out according to Taguchi's orthogonal array statistical experimental design with 27 formulations, in which three different levels of AE, LESS, LAS, STPP and Na2CO3 were incorporated. The detergency, wetting of fibers, surface tension and foam height properties were determinated as described by ASTM metodology. The statistical treatment of the results measured for the physical-chemical properties enabled an identification of the factors with significant effects as well as the formulations with the best performances. The formulations optimizing each property are different and show that surface tension, wetting and toam determinations do not substitute the detergency measurement. AE showed significant effect in combination with LAS to improve the wetting, detergency, surface tension lowering and toam control. LESS was important only to improve the foam height and foam stability. Nevertheless, the LAS effect related to foam height and stability was more significant than other effects. In addition, LAS was important to improve the performance of all properties which were studied. The STPP and Na2CO3 coadjuvants produced the most significant effects related to soil removal. Although they contributed to improve toam height and wetting, surface tension lowering was damaged. The best performance for all properties can be reached with the maximum quantity of LAS. Concerning other formulation components, the quantities required to improve the performance of each property were different, revealing that there is not a single formulation which improves all the properties studied. Thus, based on ready fabric wetting and high soil removal, the formulation selected should contain the maximum levels of LAS ( 15% ), STPP ( 10% ) and Na2CO3 ( 4% ) and the minimum quantity of AE (2%). The result obtained is in accordance with data published so far concerning American, European and Japanese washing conditions, but only when low water hardness is considered [ 28, 51, 83, 87, 91, 92]. This type of surfactant and coadjuvant combination can be interesting to both the manual laundering process, in which high foam volume is required by the consumer, and the automatic laundering process, for which the foam produced by machine agitation must be controled.
Arquivo (Texto Completo): vtls000116355.pdf ( tamanho: 7,25MB )

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