CN103261102A - 水净化组合物和方法 - Google Patents

Abstract

本发明是水净化组合物和方法的领域。具体的，本发明涉及洗衣和/或漂洗液的净化，用于重新使用来节水。仍然期望的是用于处理家用水，特别是洗衣和更典型的洗衣漂洗水的快速水净化和净化方法。所以本发明的一个目标是提供在家用方法，特别是洗衣方法，特别是手洗；特别是短时间内的节水。我们已经发现包含絮凝剂、凝聚剂、填料和阳离子表面活性剂的组合物提供了有效的水净化和净化。

Description

水净化组合物和方法

发明领域

本发明涉及水净化组合物和方法领域。具体地，本发明涉及洗衣洗涤和/或漂洗液体的净化，用于重新使用来节水。

发明背景

水变得越来越稀缺，特别是在发展中国家更是如此，在这里人们经常必须走很多公里的路才能到达水源。

在全球范围内，洗涤方法，包括洗衣、洗碗和其他家用清洁方法，需要大量的水。丢弃的水是废水处理设施的负担，或者是发展中国家的地表水供给的负担。

一种节水方式是水的再利用。为了能够再利用家用水，特别是洗衣洗涤水，用于接下来的家用清洗或清洁目的，特别是接下来的洗衣洗涤或者洗衣漂洗，需要除去最起码未溶解的材料，除去水的表面活性剂残留物、碱度，和使水褪色。

现有技术中已经公开了几种净水方法。

饮用水净化方法例如公开在印度申请918/MUM/2000或WO2008/092724中，二者都是Unilever的。这样的系统典型地利用了絮凝剂材料来将材料从溶液中絮凝出来和利用了凝聚剂材料来将颗粒凝聚成更易于分离的更大的聚集体。此外，这样的组合物包含一些无机不溶化合物来一方面充当絮凝的种子和另一方面作为重量来使得絮凝物更快地沉降。

饮用水净化是非常复杂的，因为它要求产品适于人类消耗，并且因此应当包含非常低量的细菌、病毒和孢囊。它因此是非常昂贵的，并且消费者接受它需要时间来加工。

对于将水简单地用于发展中国家的洗衣，或者其他家用基底的清洗来说，除去细菌、病毒和孢囊的要求不会太严格，但需要除去表面活性剂，因为再循环的水将用于随后的清洗方法，并且表面活性剂的积累不是优选的。此外，消费者将期望再利用洗衣洗涤液体的水，用于随后的漂洗，或者更典型地将第一洗衣漂洗的水重新用于第二洗衣漂洗，或者甚至将最终的洗衣漂洗水重新用于另一家用目的，他们不希望等1个小时或者半小时来加工水。所以为了避免每个洗涤阶段之间的长的等待时间，令人期望的是在短得多的时间内处理水。

净水方法的其他应用典型的是在工业废水净化领域。各种工业，包括化学品制造废物，来自牛奶场和罐头厂的废物，酿酒厂废物，发酵废物，来自造纸厂的废物，来自染料工厂的废物和来自下水道和淤泥处理的废水。US2006016761，Ciba，公开了一种悬浮液脱水的方法，其中将高分子量水溶性阳离子聚合物絮凝剂和胶囊化的低分子量水溶性凝聚剂与悬浮液混合。根据US2006016761，直到已经发生絮凝该凝聚剂才会释放到悬浮液中。

这些方法通过需要大的水处理设备和例如对于饮用水净化来说，它会需要花费时间来加工。

仍然期望的是用于处理家用水，特别是洗衣和更典型地洗衣漂洗水的快速水纯化和净化方法。

因此本发明的一个目标是提供在家用方法，特别是洗衣方法，特别是手洗，中的节水。

本发明的另一目标是提供一种简单的水净化组合物，其可以直接加入到含有脏水的桶中。

本发明又一目标是在小于15分钟内，更优选小于10分钟，进一步更优选小于5分钟和理想地在2-3分钟内实现净化。

本发明又一目标是该组合物不仅净化水，而且同时除去了表面活性剂。

本发明又一目标是该组合物进一步降低了该组合物的碱度。

本发明又一目标是该组合物是单个组合物，并且不需要消费者计量不同的组合物和/或以特殊的次序计量加入不同的组分。

令人惊讶地，我们已经发现包含絮凝剂、凝聚剂、填料和阳离子表面活性剂的组合物提供了有效的水净化和纯化。

发明内容

因此，本发明提供一种水净化组合物，其包含：30-70重量%的选自铝盐和铁盐的电解质絮凝剂；0.5-5重量%的中性和/或阴离子改性的聚合物凝聚剂(MW>100kD)；15-35重量%的无机填料，其密度为至少1.5 kg/dm³；和20-40重量%的季铵阳离子表面活性剂和/或季铵化合物的聚合物的溶液。

在另一方面，本发明提供一种洗涤水的净水方法，其步骤包括每升洗涤水计量加入0.3–2g的权利要求1的组合物；搅拌至少10秒；使颗粒沉降；从水中分离该颗粒。

在第三方面，本发明提供一种套件，其包括桶；隔板(separator plate)构造；至少一剂本发明的组合物；和使用说明。

在本发明上下文中，术语“絮状物”表示聚集成絮状物质的材料。

在本发明上下文，术语“洗涤水”表示任何的家用清洁水，典型的洗衣水(也称作洗涤液体)，更具体地洗衣漂洗水(也称作漂洗液体)。

通过阅读下面的详细说明书和附加的权利要求，这些和其它方面、特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。为了避免疑义，本发明一方面的任何特征可以用于本发明任何的其它方面中。措词“包含”目的是表示“包括”，但不必需是“由…组成”或者“由…构成”。换句话说，所列出的步骤或者选项不必是穷举的。应当注意在下面的说明书中给出的例子目的是阐明本发明，而非打算将本发明限制到这些例子本身。类似地，除非另有指示，全部的百分比是重量/重量百分比。除了在操作和比较例中，或者在明确指示之处，否则本说明书中表示材料量或者反应条件、材料的物理性能和/或用途的全部的数字应当被理解为是用措词“大约”来修正的。以“从x到y”的形式表示的数值范围被理解为包括x和y。当对于特定特征以“从x到y”的形式描述了多个优选的范围时，应当理解组合了不同端点的全部范围也是可以预期的。

具体实施方式

本发明提供了水净化组合物和净化洗涤水的方法。

水净化组合物

本发明的水净化组合物包含电解质，聚合物，无机填料，季铵阳离子表面活性剂和/或季铵化合物的聚合物的溶液。

电解质絮凝剂

该电解质可以是任何Al或/和Fe盐。它们可以呈碱度(B)的预水解形式的。优选该碱度(B=Al/OH)是10-90，更优选该碱度是40-80。

对于Al盐，氢氧化铝的最小溶解度典型地在6.8-7.5的pH，而氢氧化铁的最小溶解度典型地在pH4-8。此外，在用铁盐处理的体系的情况下，所产生的固体沉淀物的量高，因为氢氧化铁的溶解度在上述各自的pH范围内低于氢氧化铝。这可以用于调节沉淀动力学，例如通过使用Al和Fe电解质盐的组合来调节。因此用铁盐处理的体系对pH的控制要求不太精细，因此是更稳健的。但是，残留的溶解铁盐使水着色，这会对清洗织物产生不利影响，因此是不太优选的。

不希望受限于理论，据信电解质絮凝剂主要通过两个公知的机理引起了颗粒聚集，其包括电荷中和和卷扫絮凝(sweep flocculation)。系统中所用电解质的浓度控制着所述方法中涉及的机理。如果电解质是以非常低的浓度加入的(其低于该电解质的溶解限度)，则发生电荷中和机理，其中颗粒的表面电荷被系统中加入的电解质的带相反电荷的离子中和，由此降低了颗粒间的静电排斥和促进了颗粒的聚集。当电解质过量加入时，它经历水解反应，作为结果，Al(OH)₃或者Fe(OH)₃沉淀出来，并且释放出质子。所释放的质子有助于降低洗衣液的碱性和使得pH接近于中性。此外，该Al(OH)₃或Fe(OH)₃颗粒形成了多孔网络结构，颗粒被俘获到所述结构中，并且当这种基质沉降时，颗粒被清除出所述体系。在表面活性剂的存在下，电荷中和不太可能发生，因为在Al(OH)₃或Fe(OH)₃颗粒上吸附的表面活性剂层通过赋予立体稳定化而抑制了颗粒的聚集。这出现在卷扫絮凝的情况下，原位产生的Al(OH)₃或Fe(OH)₃被认为耗尽了清洗或者漂洗液中的表面活性剂。应当理解该表面活性剂通过吸附到带正电荷的Al(OH)₃或者Fe(OH)₃颗粒上而耗尽。所以对于含有表面活性剂和碱度二者的洗衣液体来说，卷扫絮凝是颗粒聚集的优选路线。

该电解质絮凝剂在所述组合物中以30-70重量%的浓度存在。该电解质絮凝剂优选地以组合物的至少35重量%的浓度存在，更优选至少40重量%和进一步更优选至少45重量%。该电解质絮凝剂优选地以不大于组合物的65重量%的浓度存在，更优选不大于60重量%和进一步更优选不大于55重量%。

该电解质组合物可以是固体组合物，液体组合物或两者之间的任何组合物，包括糊和凝胶。

聚合物凝聚剂

用聚合物凝聚剂表示高分子量吸附性中性或离子改性的聚合物，例如聚丙烯酰胺。

卷扫絮凝方法使得颗粒不稳定，并且在分散体沉降时将颗粒从其中扫出来，但是该沉降的动力学非常慢。此外，絮状物的沉降物质本质上是疏松的，因此在它的结构中保留了大量的水。在一些体系中，这会阻碍水的回收效率。这个问题通过加入聚合物，优选长链聚合物而得以解决。该聚合物被认为吸附到颗粒表面上和由此将它们结合到一起来形成更大和更强的絮状物。这种现象被称作架桥絮凝。这种架桥机理有助于提高絮状物的沉降速度，有助于更快的水净化以及提高水的回收效率。

该聚合物凝聚剂在组合物中以0.5-5重量%的浓度存在。聚合物凝聚剂优选地以组合物的至少1重量%的浓度存在，更优选至少1.5重量%和进一步更优选至少2重量%。该聚合物凝聚剂优选地以不大于组合物的4.5重量%的浓度存在，更优选不大于4重量%和进一步更优选不大于3重量%。

该聚合物凝聚剂优选是选自中性和/或阴离子改性的吸附性聚合物。最优选的聚合物是聚丙烯酰胺。

该聚合物优选具有MW>100kD的高分子量。该分子量(MW)典型地小于5000kD，更优选小于2000kD，进一步更优选小于1000kD。该聚合物优选是水溶性的。

为了避免疑义，用D(道尔顿)表示原子质量单位(amu，不太常用的SI单位)。

最优选的聚合物是分子量>100kD的中性和/或阴离子改性的聚丙烯酰胺聚合物。

无机填料

本发明的填料可以是任何无机材料，其优选不与体系中存在的任何其他成分反应。它典型的是高密度固体。

该无机填料优选选自天然或合成粘土和水不溶性无机盐。优选的填料包括长石(KAlSi₃O₈)，高岭土，斑脱土和绿坡缕石，以及氧化铝(包括二氧化硅氧化铝组合物)和MgO。

该无机填料被认为增加了颗粒数量。该增加的颗粒数量密度导致了更快的絮状物形成。所形成的絮状物也更重，这归因于填料的额外质量，因此也沉降得更快。此外认为填料的存在有助于Al(OH)₃或Fe(OH)₃网络形成的成核，由此改进卷扫絮凝动力学。另外归因于它更高的密度，据信它提高了絮状物的沉降速度和改进了整体絮凝动力学。此外已经发现填料起到了作为功能成分，如阳离子表面活性剂和/或阳离子聚合物，的载体的作用，据发现其有助于通过沉淀或络合而除去体系中存在的残留表面活性剂。

该无机填料在组合物中以5-35重量%的浓度存在。该无机填料优选地以组合物的至少10重量%和更优选至少15重量%的浓度存在。该无机填料优选地以不大于组合物的30重量%的浓度存在，更优选不大于25重量%。

优选的是不大量使用白云石粘土(CaMg(CO₃)₂)，优选不大于填料的10重量%，更优选小于填料的5%，进一步更优选小于1%或者甚至0重量%。已经发现当生产糊剂时，白云石会引起泡腾，这可能是与配方中存在的酸性盐的反应引起的。这在存在湿气或者一些配方成分含水时更常发生，据信其阻碍了一些洗涤或漂洗液体的净化。MgO与许多化合物是反应性的，这是本领域技术人员通常已知的。它会引起放热反应，导致形成热且在一些组合物中可能产生加工问题，特别是在水存在下更是如此，这接着会影响配方的效率。

已知的2：1粘土如绿坡缕石、斑脱土能在它的结构中保留更多的液体，这据信是将阳离子材料的释放延迟期望的时间量的原因，这影响了配方的效率。所以2：1粘土在本发明的配方中是不太优选的。

因此，绿坡缕石、MgO和/或 白云石不优选是大量的，优选不大于糊组合物中的填料的10重量%，更优选小于填料的5%，进一步更优选小于填料的1%或者甚至0重量%。

最优选的填料是1：1粘土，最优选高岭土或长石。

季铵阳离子表面活性剂的溶液

用季铵阳离子表面活性剂的溶液表示季铵阳离子表面活性剂和/或季铵化合物聚合物的溶液。这在下面也被一起称作季铵化合物。

虽然认为该表面活性剂通过吸附到Al(OH)₃或Fe(OH)₃沉淀物上而耗尽，但是它没有被完全除去，因为除去程度取决于在洗涤液体中的初始浓度和/或除去动力学。所以，含有剩余的表面活性剂的处理水在本发明上下文中不能被认为是可再使用的“新鲜”水。此外非常低量的残留表面活性剂会产生泡沫，这会给消费者“不是洁净水”的指示，并且不满足新鲜水的标准，因此该水不能被他们接受来进一步用于洗衣方法或任何其他家用方法中。所以必须除去最多的表面活性剂到它不产生可见的泡沫的程度。

为了满足这个要求，将该季铵化合物加入到所述体系中，来通过沉淀除去剩余的阴离子表面活性剂，其具有比吸附更快的动力学。

该季铵化合物的溶液在组合物中以20-40重量%的浓度存在。该阳离子表面活性剂优选以组合物的至少24重量%和更优选至少26重量%的浓度存在。该阳离子表面活性剂优选以组合物的不大于35重量%的浓度存在，更优选不大于33重量%。

该季铵表面活性剂优选为苄烷铵、十六烷基-三甲基-铵、十四烷基-三甲基-铵、十二烷基-三甲基-铵、硬脂酰-三甲基-铵、十八烷基-三甲基-铵、十二烷基吡啶鎓、十六烷基吡啶鎓、四丁基-铵、四庚基-铵、1,3-癸基-2-甲基-咪唑鎓、1-十六烷基-3-甲基-咪唑鎓、二癸基-二甲基-铵、二癸基-二甲基-铵的卤化物。

季铵化合物的聚合物也适用于该组合物。特别是二烯丙基二甲基卤化铵类在本发明上下文中是优选的。最优选的这类化合物是聚二烯丙基二甲基卤化铵(也称作PolyDADMAC)。在PolyDADMAC聚合物中的烯丙基(其定义H₂C=CH-CH₂R)优选具有8-22个碳原子的碳链(R)，更优选小于20个，进一步更优选小于18个碳原子或不大于16个碳原子。

季铵化合物的聚合物典型地分子量为10-1000kD，优选40-400kD。

最优选的卤化物是氯化物。氟化物和碘化物因为它们的杀生活性而在本发明上下文中是可以预期的。溴化物通常由于它们的毒性而不优选。

用于本发明中的最优选的阳离子表面活性剂是苄烷氯化铵(BAC)和PolyDADMAC类。

许多市售的季铵阳离子表面活性剂和季铵化合物的聚合物是以固体块形式市售的，经常产生毒性和刺激性烟雾。另外它们典型的难以混合和/或溶解在洗衣液体中和难以加工。

所以该季铵化合物通常以化合物的水溶液形式来计量加入，其中化合物与水的比例为2：1-1：2。

缓冲剂

在洗涤液体中存在着宽的pH变化的情况下，可将缓冲剂并入到该配方中。所观察的pH变化归因于不同的原因，如水源品质，去污剂配方的可变剂量，不同组成的去污剂配方和消费者的不同洗涤习惯。所以重要的是确保最终的pH保持在一定的水平，此时可溶性铝以其最小溶解度限度残留，并且最终的pH类似于水源或者接近于中性。

在一种优选的实施方案中，该缓冲剂可以是碳酸盐或者磷酸盐体系。它可以以整个组合物的5-20%存在。

组合物形式

该组合物优选呈固体的形式，优选粉末或者糊。液体组合物和凝胶在本发明上下文中也是可以预期的。

在粉末形式中，最佳结果是在絮凝剂电解质和聚合物凝聚剂是分别分散于该粉末组合物中的颗粒时获得的。当粒化在单个颗粒中时，絮凝剂和凝聚剂的某些组合可能会彼此反应，由此降低了它们各自的效力。

归因于本发明的电解质絮凝剂和聚合物凝聚剂的性质，电解质的溶解速率通常稍高于凝聚剂。这有益于本发明。这种效应可以通过使电解质颗粒比凝聚剂颗粒更小和/或更不致密来进一步增强。

当聚合物凝聚剂呈微粒形式时，其通常溶解缓慢。所以一种进一步优选的实施方案(表现出优异的结果)是这样的产品形式，其中电解质颗粒分散在包含了溶解的凝聚剂的糊或凝胶中。最佳凝胶是在填料与季铵化合物溶液之比为2：1-1：1.3时获得的。

产品形式

该组合物是由电解质，聚合物，填料，阳离子表面活性剂(和碳酸盐缓冲剂)组成的。需要电解质来除去脏颗粒和降低液体碱度。聚合物架桥了颗粒和提高了絮状物的尺寸，由此絮状物能够更快沉降。已经发现填料提高了絮状物的密度，其将再次增强絮状物沉降动力学。在一种优选的实施方案中，已经发现填料结合了阳离子表面活性剂和使得该组合物保持为粉末形式。已经发现阳离子表面活性剂从洗涤液体中沉淀了阴离子表面活性剂。该缓冲剂用于保持漂洗液体和处理过的水的pH，由此改进性能。

据观察虽然所述配料存储于受限的空间(小袋)中，但是由于可能形成二氧化碳气体而发生了小袋的膨胀。

为了解决此问题，已经发现双室小袋用于隔离电解质和缓冲剂，而其他成分可以分配在所述隔室中的任意一个中。

在一种实施方案中，小袋的第一隔室可以包含电解质和任选的(部分的)阳离子表面活性剂涂覆的填料，而第二隔室可以包含聚合物，缓冲剂和(余量的)阳离子表面活性剂涂覆的填料。

该表面活性剂涂覆的填料优选分开以保持两个小袋中的产品量相似，而并非出于性能的原因。

对于最佳性能的体系，所述包含阳离子表面活性剂的隔室首先加入到液体中来沉淀出阴离子表面活性剂，然后应当形成氢氧化铁或氢氧化铝沉淀。此后据信聚合物开始架桥所述颗粒。

这可以通过为用户提供说明书来实现，但其也可以通过为本发明的成分选择正确的粒度，由此提供一些成分的延迟释放来实现。

粒度分布

为了使得来自两个小袋的材料顺序溶解，甚至在一起加入时，该粒度优选如下所述。

电解质絮凝剂的粒度优选是这样，即，平均粒度是10-500微米，优选100-400微米或者甚至200-300微米。进一步更优选的是至少80%的电解质颗粒(重量)的尺寸小于500微米，更优选90%，进一步更优选95%或者甚至99重量%。另外优选的是至少80%(重量)的电解质颗粒的尺寸大于100微米，更优选至少90%或者甚至至少95%。

聚合物的粒度优选是这样，即，平均粒度小于150微米，优选10-150微米。进一步更优选的是至少80%的电解质颗粒(重量)的尺寸小于150微米，更优选90%，进一步更优选95%或者甚至99重量%。

不希望受限于理论，已经发现与使用较大的颗粒相比，当平均粒度小于150微米时沉降地快得多。

填料的粒度优选是这样，即，平均粒度是5-50微米，优选10-40微米。进一步更优选的是至少80%的电解质颗粒(重量)的尺寸小于50微米，更优选90%，甚至更优选95%或者甚至99%重量。进一步优选的是至少80%(重量)的电解质颗粒的尺寸大于5 微米，更优选至少90%或者甚至至少95%。

当下述阳离子表面活性剂被固定到填料颗粒中(或者涂覆在其上)时，上述粒度分布是进一步更优选的。据发现这提供了最稳定的组合物。

缓冲剂的粒度理想地小于500微米，由此以确保最终的组合物不发生差异离析(differential segregation)。

水净化方法

本发明进一步提供了一种净化水的方法，其步骤包括：将本发明的组合物计量加入到洗涤水中，搅拌至少10秒，使颗粒沉降，和从水中分离该颗粒。

为了获得良好的结果，应当向每升洗涤水中计量加入大约0.3–2g的本发明的组合物。

优选的是计量加入至少0.4g/L，更优选甚至至少0.5g/L。计量加入大于1g/L没有提供净化效果的更多提高，而大于2g/L的剂量甚至会对所获得的效果产生危害。

在计量加入后，必须搅拌包含该组合物的洗涤水至少10秒，优选至少20秒，但是通常不超过1分钟。搅拌可以用任何种类的装置来进行，例如勺子、棍子或者任何其他搅拌装置。

在搅拌后，使颗粒沉降在容器底部，其后可以分离透明的和净化的水，例如从容器底部的沉降絮状物中滗析。

沉降装置

通常使用桶来进行衣服的手洗，这主要发生在发展中国家。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种构造，其中提供了用于标准尺寸的桶的沉降板构造。

该沉降板构造包括用于将沉降板保持在一起的装置，例如所述板连接到其上的中心棒。该沉降板构造优选容易从桶上除去。因为沉降时间与颗粒需要移动的距离线性相关，用该板构造沉降所需的时间可以减少大约等于板数的系数：t_无板 = t_有板 * n_板。

该沉降板构造典型地包含3-10个板，优选4-8个板。这些板的彼此间距为2-15 cm，优选4-10cm。

在另一实施方案中，提供了套件，其包括桶和沉降板构造，以及至少一剂本发明的组合物和一套使用说明。

该桶可以进一步包括在底部的排水装置，例如堵头或者阀门或者龙头装置。为了避免疑义，在本发明的上下文中，排水装置具有至少2个状态，一个是打开和一个是关闭。这将使得当桶置于比另一容器高的高度时，水能够从该桶排出到另一容器中。

实施例

现在将通过下面的非限定性实施例来说明本发明。

实施例1：填料的作用

我们进行了本发明的组合物的沉降试验，与不具有填料的相同组合物进行比较。

制造了一种模拟的洗涤液体，包含0.4g/L苏打，0.3g/L直链烷基苯磺酸钠。

方法

将1L的洗涤液体取入高30cm、直径7.35cm的量筒中。

将本发明的组合物(实施例1)与相同的、但是不具有填料的组合物(对比例A)进行比较。

组合物

	PAC(g)	中性聚合物(g)	阴离子聚合物(g)	填料(g)	BAC(50%溶液)(g)
						实施例1	0.6	0.01	0.01	0.5	0.24
对比例A	0.6	0.01	0.01	0	0.24

该中性聚合物是聚丙烯酰胺(PAM，Mw=1000-2000kD)，该阴离子聚合物是阴离子改性的PAM(Mw=1000-2000kD)，PAC是聚氯化铝(B=60)，BAC是苄烷氯化铵；填料是长石。

在该试验中，将BAC溶液首先计量加入到洗涤液体中，并搅拌5秒，然后将其余成分计量加入到该洗涤液体中，并且借助于手工搅拌器(由塑料制成)搅拌30秒。

测量了沉降到量筒底部(大约20cm)的时间。

结果

	沉降时间(秒)
		实施例1	305
对比例A	601

该结果证实了本发明的组合物(实施例1)提供了比对比例A更快的沉降絮状物。

下表显示了实施例1和对比例A的沉降曲线。

上表显示了实施例1和对比例A的沉降曲线，并且表明该实施例不仅提供了更快的沉降，而且速度曲线显示了峰值速度，而对比测试中的速度曲线在整个沉降过程中是大致恒定的。

实施例2：泡沫控制

在这个实施例中，证实了包含阳离子表面活性剂的组合物的减泡作用。

制备了一种人工消费者漂洗液体，其含有泥土、表面活性剂、苏打、电解质和硬度离子(hardness ions)。

该漂洗液体是土壤和水的混合物，如下：

(A) 0.25g/L模拟土壤，其是90%粘土、5%二氧化硅、2.5%炭黑、1.25%Fe₂O₃和1.25%Fe₂O₄的混合物；

(B) 1g/L的Wheel Lemon and Jasmine去污剂粉末(2010年7月，来自印度Unilever)，其包含~10%表面活性剂、~25%苏打、~50%电解质，其余~15%是次要成分)；和

(C) 6 fH(2：1)=(Ca：Mg)的水；fH是法国硬度。

漂洗液体特征如下：

。

泡沫是采用量筒摇动法(cylinder shake method)来测量的：将40ml溶液倒入250ml的玻璃量筒中，用塞子封闭。将该量筒摇动10次，并且在0min和5min后，在高于40ml的溶液高度测量泡沫体积。

比较了下面的配方。

	PAC(g)	中性聚合物(g)	阴离子聚合物(g)	填料(g)	BAC(50%溶液)(g)
						实施例2	0.2	0.005	0.005	0.5	0.12
对比例B	0.2	0.005	0.005	0.5	0

将实施例2和对比例B的组合物加入到漂洗液体中。将该液体搅拌30秒，静置1分钟，然后再搅拌30秒，并静置5min。

对于实施例2，同样将BAC首先加入到漂洗液体中，搅拌5秒，然后一起加入所述成分。

该结果表明用实施例2的组合物完全除去了泡沫，而在对比例B中没有除去，这归因于各自的表面活性剂除去百分比。

实施例3：在其他成分之前释放阳离子的作用

在实施例3中，BAC是在其他成分之前计量加入的，在实施例4中，BAC是与其他成分一起计量加入的，在对比例C中，BAC是在其他成分之后5秒加入的。    

	PAC(g)	中性聚合物(g)	阴离子聚合物(g)	填料(g)	BAC(50%溶液)(g)
						实施例3	0.2	0.005	0.005	0.5	0.12
实施例4	0.2	0.005	0.005	0.5	0.12
						对比例C	0.2	0.005	0.005	0.5	0.12

	浊度，(NTU)	阳离子计量加入
			实施例3	<10	在其他成分之前
实施例4	<10	与其他成分一起
			对比例C	55	在其他成分之后

上表表明添加顺序对于本发明的性能有影响。

实施例4：聚合物粒度的影响

将市售的阴离子改性的PAM聚合物通过筛堆叠来过筛。结果显示在下表中：

BSS筛号	粒度，微米	重量，g	分数
				10	1680	0	0
12	1400	0	0
				18	850	118	3
30	500	2120	55
				60	250	626	16
100	150	664	17
				底部	<150	293	8

絮凝试验是如实施例1，使用高30cm、直径7.2cm的量筒进行的。用两种不同的筛分进行了与实施例1相同的试验：

筛分1：<150微米

筛分2：>500微米

沉降时间在下表中给出：

	时间
		筛分1(<150微米)	40-45秒
筛分2(>500微米)	90-100秒

上表显示尺寸小于150微米的聚合物颗粒的筛分，产生了比更大的筛分更好的沉降。

实施例5：用阳离子表面活性剂涂覆的填料

比较两种尺寸的填料颗粒(长石)来定义最佳的沉降结果。

长石A具有细粒度而长石B具有较粗的粒度。然后将混合的两种颗粒用阳离子材料涂覆。

将该长石放入犁式剪切混合器(PSM)中；在室温以1.5-2 kg压力向其喷涂50%的BAC水溶液。喷涂和BAC与长石的混合进行2min。

当使用长石A和B时，BAC涂覆的长石的PSD

粒度，微米	在长石A上的涂覆	在长石B上的涂覆
			<180	80.78	77.9
180-250	2.11	2.31
			250-355	6.38	3.24
355-500	7.72	4.04
			500-710	3	8.16
710-1000	0	4.36
			1000-1400	0	0.00

当使用长石A和B时，BAC涂覆的长石的<180微米的颗粒的PSD

			<25	53.33	8.3
<50	67.28	36.68
			<75	74.46	61.62
<100	78.46	72.02
			<125	80.35	75.15

因此，需要进行BAC涂覆的长石的筛选，来除去较高粒度级的颗粒。已经发现尽管使用长石A时BAC涂覆的长石的粒度较小，但它也被发现会堵塞筛子。当干燥使用长石A的BAC涂覆的长石时，发现发生了颗粒的形成，这增加了较高的负荷粒度。这还增加了干燥时间。因此长石B是优选的。

另外还发现当在Sigma型混合器或带状混合器中重复该试验时，发现涂覆是不太均匀的，并且发现形成了一些块。已知块的形成会导致加工时增加的压碎负荷和干燥时间，因此是不太优选的。

Claims (10)

1. 水净化方法，其包括：

a. 将水净化组合物计量加入到家用水中，所述组合物包含：

i. 30-70重量%的选自铝盐和铁盐的电解质絮凝剂；

ii. 0.5-5重量%的中性和/或阴离子改性的聚合物凝聚剂(MW>100kD)；

iii. 15-35重量%的无机填料，其密度为至少1.5 kg/dm³；

iv. 5-20重量%的缓冲剂；和

v. 20-40重量%的季铵阳离子表面活性剂和/或季铵化合物的聚合物的溶液；

其中该组合物分配在双隔室小袋中，其中第一隔室包含电解质，第二隔室包含缓冲剂，而其他成分可以在所述任一隔室中。

2. 根据权利要求1的方法，其中填料与季铵阳离子溶液之比为2：1-1：1.3。

3. 根据权利要求1的方法，其中将所述组合物装入双室小袋中，其中第一室包含季铵阳离子溶液，其余成分在第二室中；且其中在第二室之前计量加入第一室。

4. 根据权利要求1-3任一项的方法，其中所述季铵表面活性剂是苄烷铵、十六烷基-三甲基-铵、十四烷基-三甲基-铵、十二烷基-三甲基-铵、硬脂酰-三甲基-铵、十八烷基-三甲基-铵、十二烷基吡啶鎓、十六烷基吡啶鎓、四丁基-铵、四庚基-铵、1,3-癸基-2-甲基-咪唑鎓、1-十六烷基-3-甲基-咪唑鎓、二癸基-二甲基-铵、二癸基-二甲基-铵的卤化物。

5. 根据权利要求1-3任一项的方法，其中所述季铵化合物的聚合物选自二烯丙基二甲基卤化铵类。

6. 根据权利要求5的方法，其中所述聚合物选自聚二烯丙基二甲基卤化铵，其具有烯丙基，定义为H₂C=CH-CH₂R，其中碳链(R)具有8-22个碳原子。

7. 根据权利要求5或6任一项的方法，其中所述季铵化合物的聚合物的分子量为10-1000kD。

8. 洗涤水的水纯化方法，其步骤包括：

a. 每升洗涤水计量加入0.3–2g的权利要求1-7任一项的组合物

b. 搅拌至少10秒

c. 使颗粒沉降

d. 从水中分离所述颗粒。

9. 套件，其包括

a. 桶；

b. 隔板构造；

c. 至少一剂权利要求1-7任一项的组合物；和

d. 使用说明。

10. 根据权利要求9的套件，其中所述桶进一步包括排水装置。