CN103501677A - 从再循环的洗涤溶液连续或间断除去污物的组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
从再循环的洗涤溶液除去食品污物的方法，包括将絮凝剂加入再循环的洗涤溶液和使用水力离心分离器从该再循环的洗涤溶液分离粒状物。絮凝剂引起部分食品污物结合成较高密度的粒状物。
Description
技术领域
本发明总体涉及从洗碗机中的再循环的水除去污物。尤其是，本发明涉及使用絮凝剂与水力离心分离器组合从再循环的水除去污物。
背景技术
为了相应对降低水消耗水平的需求，开发了各种低水量洗碗机，它们被设计成使用常规洗碗机不超过一半的水。虽然低水量洗碗机有效地减少洗碗循环中使用的水量，较低的水仓体积和最终清洗体积导致新型节水洗碗机的水仓中污物堆积提高。例如，清洗水量减半，则水仓中污物量的浓度加倍。随着水仓中的水在洗碗机内再循环，由于食品污物在水仓中堆积，会在洗碗机中所清洁的器皿上发生成膜。
已知水力离心分离器在废水处理工艺中用于从溶液分离污物。由于水力离心分离器没有移动部件或过滤器筛网，它们需要少量维护。在废水处理工业，水力离心分离器目前用于台下洗碗机以除去密度高于预定量的颗粒。虽然水力离心分离器有效除去除去大块食品污物(即食品碎片，例如生菜叶)，但它们可能不能有效除去较小的悬浮食品颗粒(即小于2毫米(mm)并且更具体来说小于1mm尺寸的颗粒)。
因此，需要这样的方法，其用于在再循环的洗涤溶液中减少食品污物的量，并且更具体来说减少食品污物颗粒的量。
发明内容
本发明涉及使用化学处理与物理或机械装置组合从洗碗机的再循环的水溶液减少或消除食品污物的方法。在将絮凝剂加入洗碗机的再循环的水溶液后，水力离心分离器从洗碗机的再循环的溶液聚集的除去食品污物颗粒。
在一种实施方式中，本发明涉及从再循环的洗涤溶液除去食品污物颗粒的方法。该方法包括将絮凝剂加入再循环的洗涤溶液，以及使用水力离心分离器从该再循环的洗涤溶液分离该聚集的食品污物颗粒。絮凝剂使食品污物颗粒聚集成密度大于至少一些该食品污物颗粒的颗粒。
在另一实施方式中，本发明涉及从溶液除去颗粒的方法。该方法包括形成密度大于水的聚集的颗粒，以及使用机械分离设备从该溶液分离该聚集的颗粒。
在再另一实施方式中，本发明涉及从洗碗溶液除去食品污物颗粒的方法。该方法包括形成聚集的食品污物颗粒，使用水力离心分离器从该洗碗溶液将该聚集的食品污物颗粒分离成浓缩物料流和渗透物料流，以及将该渗透物料流与该洗碗溶液合并。将颗粒基于该聚集的食品污物颗粒的密度来分离。
虽然披露多种实施方式，本发明再其它的实施方式对于本领域技术人员从显示并描述了本发明的示例性实施方式的以下详细说明来说将变得明现。因此，附图以及详细说明应视为本质上是示例性的而非限制性的。
附图说明
图1是具有水力离心分离器的示例洗碗机块状图。
图2是对于含和不含絮凝剂的溶液来说，溶液中不溶污物比例的实际值和理论值的绘图。
发明详述
本发明的方法通过使用絮凝剂与水力离心分离器组合减少和/或消除来自洗碗机的水仓或再循环的水物流的食品污物，更具体来说食品污物颗粒。将絮凝剂加入洗碗机中的水以使食品污物颗粒聚集。然后，水力离心分离器从该水或从该再循环的水溶液分离该聚集的食品污物颗粒。该方法通过减少洗碗机水仓中食品污物堆积而引起的器皿上成膜，改进了低水量再循环洗碗机的性能。食品污物的总体减少既而又减少了产品消耗。虽然该方法描述为用于洗碗机，但该方法还可用于其中有再循环洗涤溶液或再利用条件的任何应用中。例如，该方法可用于以下行业：洗衣、食品饮料、和车辆护理。
在本发明方法的第一步骤中，将絮凝剂加入再循环水或溶液。絮凝剂的作用是使食品污物颗粒聚集成密度和粒度想对于至少部分该单独的食品污物颗粒提高的食品污物颗粒的絮状物或团簇。絮凝剂是聚合物，并且当聚合物链的链段吸附在不同颗粒上时发生聚集。合适的絮凝剂的实例包括，例如，阳离子、阴离子、和非离子絮凝剂。合适的阳离子絮凝剂的实例包括，例如，阳离子丙烯酰胺共聚物乳液。合适的市售阳离子丙烯酰胺共聚物乳液的实例包括，例如，CE884、CE844、CE854和CE864，可购自Hychem，Inc.，Tampa，FL。合适的市售阴离子絮凝剂的实例包括，例如，阴离子丙烯酰胺共聚物乳液。合适的市售阴离子共聚物乳液的实例包括AF308，可购自Hychem，Inc.Tampa，FL。
将有效量的絮凝剂加入再循环的水以使食品污物颗粒聚集。本文中使用的“食品污物颗粒”是指食品的颗粒尺寸部分，例如尺寸小于2mm并且更具体来说小于1mm的食品，“较大食品污物”是指粒度较大的食品，例如生菜叶或菠菜的碎片。在一种实施方式中，有效量的絮凝剂为约0.1份/百万份(ppm)-约100ppm，尤其是约0.5ppm-约50ppm，更具体来说约1ppm-约25ppm。再循环的水可以用絮凝剂连续地或间断地处理，这取决于例如洗碗机使用频次的因素。
絮凝剂可以直接加入再循环的水，或可作为用于清洁器皿的清洁剂组合物的组分包含。当絮凝剂直接加入再循环的水时，可将絮凝剂加入例如洗碗机的水仓。如果絮凝剂作为清洁剂组合物的一部分加入，则可改变清洁剂的配制方式以为絮凝剂提供空间。此外，可改变清洁剂配制方式以防止改变絮凝剂的电荷(charge)。
在食品污物颗粒团聚或聚集在一起后，该方法的第二步骤包括使用水力离心分离器从该再循环的水分离该聚集的食品污物颗粒。合适的水力离心分离器包括2英寸聚氨酯水力离心分离器，其可购自FloTrends Systems，Inc.，Houston，TX。该水力离心分离器的作用是基于密度情况从该再循环的水将该聚集的颗粒分离浓缩物料流和渗透物料流。通过絮凝或聚集，较小的食品污物颗粒形成密度大于至少一些该食品污物颗粒的密度的较大的聚集的颗粒，离心分离可以最大化，得到更清洁的渗透物料流。在一个实例中，该聚集的颗粒的密度大于大多数食品污物颗粒。例如，该聚集的颗粒的密度大于至少50%、60%、70%、80%或90%的食品污物颗粒。通过形成较密实的沉积到水力离心分离器底部的，并且迫使该聚集食品污物颗粒通过该水力离心分离器底部进入浓缩物料流，絮凝剂改善该水力离心分离器的离心分离。该水力离心分离器从该再循环的水分离具有至少最小尺寸或密度的聚集的食品污物颗粒。该水力离心分离器分离没有完全溶解的聚集的食品污物颗粒。
在一些实施方式中，该水力离心分离器可以分离密度不同于水的颗粒。在一些情况下，该水力离心分离器可配置成分离出比水密实的颗粒。应领会，滤出物与水之间的密度差异越大，离心分离越有效。聚集的食品污物粒状物从再循环的水分离的尺寸或密度与如下相关，例如：分离器直径，出口尺寸，进料压力以及聚集的食品污物粒状物与再循环的水的相对特性。还应领会，密度取决于若干变量，包括温度，这里的所有讨论都是指水处于与再循环的水相同的条件下，即，在相同的温度下。
在一些实施方式中，该水力离心分离器用洗碗机再循环泵连续地运行。根据水力离心分离器的效率，在替代的实施方式中，水力离心分离器可能不需要用再循环泵连续地运行。在非常高效的情况下，例如在添加絮凝剂的情况下，水力离心分离器能够将洗碗机水仓中食品污物颗粒的水平保持在最低期望的水平，同时间断地运行。在一个实例中，该水力离心分离器在水在洗碗机内再循环的同时运行。在另一实例中，水力离心分离器在水在洗碗机内再循环时不运行。在一种实施方式中，当絮凝剂加入再循环的水以进行聚集并且聚集的颗粒的密度大于水时，水力离心分离器的效率提高了约90%。絮凝剂和水力离心分离器的组合可以有效地从食品污物水平为约2,000ppm、约3,000ppm、约4,000ppm、约5,000ppm、约6,000ppm、约7,000ppm、约8,000ppm、约9,000ppm、或约10,000ppm或更高的再循环的水除去食品污物。只要絮凝剂能够将食品污物颗粒絮凝成密度大于水的聚集的颗粒，水力离心分离器就能够从水分离食品污物。虽然该方法是使用水力离心分离器从再循环的水分离食品污物来讨论的，但可以使用任何机械或物理分离设备而不会偏离本发明的拟定范围。
再循环的水通过水力离心分离器后，将渗透物料流循环回再循环的水以使用，同时抛弃浓缩物料流。由此，渗透物料流再循环回洗碗机，减少了每次运行中消耗和浪费的水量。
本申请的方法更具体地参考图1描述，图1是示例系统10的块图，其包括具有水仓14和水力离心分离器16的洗碗机12。在使用中，水接触洗碗机12中的器皿，并且收集到水仓14中。水仓14中的水被称作再循环水或再循环溶液，因为来自水仓14的水可以通过流过线路18a、18b、18c和泵20而再循环到洗碗机12中的器皿。
系统10还包括水力离心分离器16，其从水仓14的再循环水除去聚集的食品污物颗粒。如上所述，食品污物颗粒通过使用有效量的絮凝剂而聚集。水仓14的再循环水可以流过线路22a、22b至水力离心分离器16，水力离心分离器16将水分离成渗透物24和浓缩物26。渗透物24返回水仓14并与再循环溶液结合，而具有提高浓度的聚集的食品污物颗粒的浓缩物26可以被抛弃。本领域技术人员将认识到，系统10是水力离心分离器16的一种可行布置。或者，水力离心分离器16可以从线路18a、18b和/或l18c接收在循环水，并且与泵20并联或串联布置。
完整的洗涤循环包括至少一个洗涤步骤和至少一个清洗步骤。洗涤循环的各步骤的数量和时间随着洗碗机的不同而不同。合适的洗碗机包括门型(door-type)或传送器型(conveyor-type)洗碗机，并且认识到各洗涤和清洗步骤的位置可以根据洗碗机类型变化。
水仓14的水可以在洗涤步骤和/或清洗步骤期间对洗碗机12中的器皿再循环。在优选的系统中，来自水仓14的水在洗涤步骤期间再循环，并且来自新鲜水源28的新鲜水在清洗步骤期间清洗器皿。
水力离心分离器16连续地在该洗涤循环期间操作或使用。或者，水力离心分离器16在部分洗涤循环期间操作或使用。当水力离心分离器16在部分洗涤循环期间操作时，水力离心分离器16和泵26可同时或不同时操作。
再循环水仓14中的水可以用于多次洗涤循环。絮凝剂可以在各洗涤循环开始时加入，或可以根据需要加入。例如，絮凝剂可以每几次洗涤循环加入。
清洁剂组合物
如上所述，絮凝剂可包含于清洁剂组合物中。例如，合适的清洁剂组合物可包含至少一种表面活性剂、至少一种碱性源、至少一种絮凝剂，和任选至少一种功能组分。
合适的碱性源包括但不限于碱金属氢氧化物，碱金属碳酸盐，碱金属偏硅酸盐，和碱金属硅酸盐。具体实例包括氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸钾，碱金属氢氧化物的混合物，碱金属碳酸盐的混合物，以及碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的混合物。碱金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱金属偏硅酸盐和/或碱金属碳酸盐可以本领域已知的任何形式加入清洁剂，包括作为固体珠粒，薄片，粉末，溶于水溶液，或它们的组合。
当水加入清洁剂时，碱性源控制所得使用溶液的pH。使用溶液的pH必须保持在碱性范围以提供足够的清洁性质。在一个实例中，使用溶液的pH为约7-约13。具体来说，使用溶液的pH为约9-约12。如果使用溶液的pH太高，例如，高于13，则该使用溶液碱性太强，并且侵蚀或破坏待清洁的表面。
清洁剂的碱性源和所得使用溶液的pH可根据清洁剂是用于机构还是消费者应用而不同。在一种合适的消费者清洁剂中，碱性源由至少一种碱金属碳酸盐、碱金属偏硅酸盐、碱金属硅酸盐或其组合组成，并且所得使用溶液的pH为约7-11。机构清洁剂可具有比消费者清洁剂高的pH。在一种合适的机构清洁剂中，碱性源由至少一种碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属偏硅酸盐、碱金属硅酸盐或其组合组成，并且所得使用溶液的pH为约9.5-13。
当清洁剂作为固体提供时，碱性源还可作为能水合的盐。能水合的盐可以被称为基本无水。基本无水是指该组分含小于约2重量%的水，以能水合的组分的重量计。水的量可以为小于约1重量%，并且可以为小于约0.5重量%。并不要求能水合的盐是完全无水的。
多种表面活性剂可以用于清洁剂组合物，包括，但不限于：阴离子、非离子、阳离子、和两性离子表面活性剂。表面活性剂是清洁剂组合物的任选组分，并且可以排除在该浓液之外。可以使用的示例表面活性剂可从多种来源商购。对于表面活性剂的讨论，参见Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第8卷，第900-912页。当清洁剂组合物包括表面活性剂作为清洁试剂时，该清洁试剂以有效提供期望水平的清洁的量提供。固体清洁组合物，当作为浓液提供时，可以包含范围在约0.05%-约20重量%，约0.5%-约15重量%，约1%-约15重量%，约1.5%-约10重量%，和约2%-约8重量%的表面活性剂清洁试剂。浓液中表面活性剂的其它示例性范围包括约0.5%-约8重量%，和约1%-约5重量%。
可用于清洁剂组合物的阴离子表面活性剂的实例包括，但不限于：羧酸盐，例如烷基羧酸盐和聚烷氧基羧酸盐，醇乙氧基化物羧酸盐，壬基苯酚乙氧基化物羧酸盐；磺酸盐，例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺化脂肪酸酯；硫酸盐，例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧基化物、硫酸化烷基苯酚、烷基硫酸盐、磺基琥珀酸盐、和烷基醚硫酸盐。示例性阴离子表面活性剂包括，但不限于：烷基芳基磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、和脂肪醇硫酸盐。
可用于清洁剂组合物的非离子表面活性剂的实例包括，但不限于，具有聚氧化亚烷基聚合物作为表面活性剂分子的一部分的那些。此类非离子表面活性剂包括，但不限于：氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-、丁基-等烷基封端的脂肪醇的聚亚乙基二醇醚；聚氧化亚烷基的非离子，例如烷基多糖苷；脱水山梨糖醇和蔗糖酯以及它们的乙氧基化物；烷氧基化胺，例如烷氧基化乙二胺；醇烷氧基化物，例如醇乙氧基化物丙氧基化物，醇丙氧基化物，醇丙氧基化物乙氧基化物丙氧基化物，醇乙氧基化物丁氧基化物；壬基苯酚乙氧基化物，聚氧乙烯二醇醚；羧酸酯，例如脂肪酸的二醇酯、聚氧乙烯酯、乙氧基化的和二醇酯；羧酰胺例如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺；和聚氧化亚烷基嵌段共聚物。当非离子表面活性剂存在于清洁剂组合物中或为受控释放的固体时，还可存在水溶物。合适的水溶物包括，但不限于二甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸盐、乙氧基化苯酚、乙氧基化苄基醇等。市售环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物的实例包括，但不限于，
可购自BASFCorporation，Florham Park，NJ。市售有机硅表面活性剂的实例包括，但不限于，
B8852，可购自Goldschmidt Chemical Corporation，Hopewell，VA。特别合适的表面活性剂是D500，一种环氧乙烷/环氧丙烷共聚物，可购自BASF Corporation，Florham Park，NJ。
可以用于固体清洁剂组合物的阳离子表面活性剂的实例包括，但不限于：胺，例如伯、仲和叔单胺，其具有C18烷基或烯基链，乙氧基化的烷基胺，乙二胺的烷氧基化物，咪唑，例如1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉、2-烷基-1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉等；和季铵盐，例如，烷基氯化季铵表面活性剂，例如n-烷基(C12-C18)二甲基苄基氯化铵、n-四癸基二甲基苄基氯化铵一水合物，以及萘取代的氯化季铵，例如二甲基-1-萘基甲基氯化铵。阳离子表面活性剂可以用于提供消毒性质。
可以用于清洁剂组合物的两性离子表面活性剂的实例包括，但不限于：甜菜碱、咪唑啉、和丙酸盐。
当清洁剂组合物意图用于自动洗碗或器皿洗涤机械时，所选择的表面活性剂可以是当用在洗碗或器皿洗涤机械中时提供可接受水平的发泡的那些。用于自动洗碗或器皿洗涤机械中的清洁剂组合物通常被认为是低发泡组合物。提供期望水平的清洁活性的低发泡表面活性剂在例如其中存在大量泡沫会成为问题的洗碗机械的环境中是有利的。除了选择低发泡表面活性剂，还可以使用消泡剂以减少泡沫产生。因此,可以使用被视为低发泡表面活性剂的表面活性剂。此外，其它表面活性剂可以与消泡剂联合使用以控制发泡水平。
絮凝剂以有效聚集食品污物颗粒的量存在。合适的絮凝剂已如上描述。例如，絮凝剂包括阳离子絮凝剂、阳离子丙烯酰胺共聚物乳液、或阴离子絮凝剂。絮凝剂还可以包括絮凝剂的组合。
清洁剂组合物可以任何形式提供，包括作为固体清洁剂组合物或作为液体清洁剂组合物。实例固体和液体清洁剂组合物在以下表A和B中给出
表A：实例固体清洁剂组合物
| 实例范围1 | 实例范围2 | 实例范围3 | |
| 碱性源 | 0.1-90wt% | 1-75wt% | 5-60wt% |
| 水 | 0-50wt% | 0-35wt% | 0-25wt% |
| 表面活性剂 | 0.1-15wt% | 1-10wt% | 1-5wt% |
| 絮凝剂 | 0.01-15wt% | 0.01-10wt% | 0.01-5wt% |
表B：实例液体清洁剂组合物
| 实例范围1 | 实例范围2 | 实例范围3 | |
| 碱性源 | 0.1-60wt% | 1-45wt% | 1-30wt% |
| 水 | 0.1-70wt% | 1-45wt% | 1-30wt% |
| 表面活性剂 | 0.1-15wt% | 1-10wt% | 1-5wt% |
| 絮凝剂 | 0.01-15wt% | 0.01-10wt% | 0.01-5wt% |
清洁剂组合物可以清洁剂组合物的多种实施方的任一种提供。在一种实施方式中，清洁剂组合物可基本不含磷、氨基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)。不含磷是指组合物具有小于大约0.5wt%，更具体来说，少于大约0.1wt%，甚至更具体来说小于大约0.01wt%的磷，基于组合物的总重量计。不含NTA是指组合物具有小于大约0.5wt%，少于大约0.1wt%，以及具体来说小于大约0.01wt%的NTA，基于组合物的总重量计。当组合物不含NTA时，它还可与氯相容，氯起到抗再沉积和去污剂的作用。当稀释为使用溶液时，清洁剂组合物包含的磷、NTA和EDTA浓度小于大约100ppm，具体来说小于大约10ppm，更具体来说小于大约1ppm。
清洁剂组合物可以用水(也称作稀释水)稀释以形成浓溶液或使用溶液。总的来说，浓溶液是指组合物意图用水稀释以提供使用溶液；将使用溶液分散或使用而不进一步稀释。使用溶液在例如器皿洗涤期间清洁基材。
在一个实例中，将清洁剂组合物稀释，使得使用溶液具有足够的清洁性。典型的稀释倍数为大约1-大约10,000，但将取决于以下因素，包括水硬度，待去除的污物量等。在一种实施方式中，将固体清洁剂组合物以约1：10-约1：1000浓液与水的比例稀释。具体来说，将固体清洁剂组合物以约1：100-约1：5000浓液与水的比例稀释。更具体来说，将固体清洁剂组合物以约1：250-1：2000浓液与水的比例稀释。
使用溶液的合适的浓度范围在表C中给出。
表C：使用溶液中的实例浓度
| 实例范围1 | 实例范围2 | 实例范围3 | 实例范围4 | 实例范围5 | |
| 碱性源 | 1-1800ppm | 1-900ppm | 10-750ppm | 50-600ppm | 50-1200ppm |
| 表面活性剂 | 1-300ppm | 1-150ppm | 10-100ppm | 10-50ppm | 10-100ppm |
| 絮凝剂 | 0.1-300ppm | 0.1-150ppm | 0.1-100ppm | 0.1-50ppm | 0.1-100ppm |
其它功能材料
清洁剂组合物还可包含各种其它组分或试剂。在一些实施方式中，碱性源、表面活性剂或表面活性剂体系、絮凝剂、任选的水可构成清洁剂组合物总重量的大部分量，或甚至基本全部，例如，在很少或没有其它功能材料置于其中的实施方式中。
在可选实施方式中，加入功能材料以提供期望的性质和功能给清洁剂组合物。为了本申请的目的，术语“功能材料”包括这样的物质，其当分散或溶解于使用和/或浓缩溶液，例如水溶液中时，在特定用途中提供有益的性质。功能材料的一些特定实例在如下更详细的讨论，但所讨论的特定材料只是通过示例的方式给出，并且还可使用多种其它功能材料。而且，以上讨论的组分可以是多功能的并且还可提供如下讨论的几种功能优点。
第二碱性源
清洁剂组合物可以包含一种或多种第二碱性源。清洁剂组合物的合适的第二碱性源的实例包括，但不限于碱金属碳酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属硅酸盐。可以使用的示例碱金属碳酸盐包括，但不限于：钠或钾的碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐、及其混合物。可以使用的示例碱金属氢氧化物包括，但不限于：氢氧化钠或氢氧化钾。可以本领域已知的任何形式将碱金属氢氧化物加入清洁剂组合物，包括作为固体珠粒、溶于水溶液、或它们的组合。碱金属硅酸盐的实例包括，但不限于，钠或钾的硅酸盐或多硅酸盐、钠或钾的偏硅酸盐以及水合偏硅酸钠或钾盐或其组合。
增洁剂或水调理剂
清洁剂组合物可以包含一种或多种增洁剂，也称作螯合或隔离剂(例如,增洁剂)，包括，但不限于：缩合的磷酸盐、碱金属碳酸盐、膦酸盐、氨基羧酸、和、或聚羧酸。通常，螯合剂为能够配位(即，结合)天然水中存在的常见金属离子以防止金属离子干扰清洁组合物的其它清洁成分起作用的分子。也可以称为螯合或隔离剂的增洁剂优选添加水平为约0.1%-约70重量%,约1%-约60重量%，或约1.5%-约50重量%。如果固体去污剂作为浓液提供，该浓液可以包含大约1%-大约60重量%，大约3%-大约50重量%，和大约6%-大约45重量%的增洁剂。增洁剂的其它范围包括大约3%-大约20重量%，大约6%-大约15重量%，大约25%-大约50重量%，和大约35%-大约45重量%。
缩合的磷酸盐的实例包括，但不限于：钠和钾的正磷酸盐，钠和钾的焦磷酸盐，三聚磷酸钠，和六偏磷酸钠。缩合磷酸盐还可以通过将组合物中存在的游离水作为水合水固定而在有限程度上辅助清洁剂组合物的凝固。
膦酸盐的实例包括，但不限于：2-膦基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)、1-羟基乙烷-l,1-二膦酸，CH2C(OH)[PO(OH)2]2；氨基三(亚甲基膦酸盐)，N[CH2PO(OH)2]3；氨基三(亚甲基膦酸)钠盐(ATMP)，N[CH2PO(ONa)2]3；2-羟基乙基亚氨双(亚甲基膦酸盐)，HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸盐)，(HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)2]2]2；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)钠盐(DTPMP)，C9H(28-x)N3NaxO15P5(x=7)；六亚甲基二胺(四亚甲基膦酸盐)钾盐，C10H(28-x)N2KxO12P4(x=6)；双(六亚甲基)三胺(五亚甲基膦酸盐)，(HO2)POCH2N[(CH2)2N[CH2PO(OH)2]2]2；和磷酸H3PO3。优选的膦酸盐HEDP、PBTC、ATMP及其组合。优选的膦酸盐组合是ATMP和DTPMP。优选的是，在加入混合物之前的中和的或碱性膦酸盐，或膦酸盐与碱源的组合，使得当加入膦酸盐时很少或没有通过中和反应产生的热或气体。然而，在一种实施方式中，清洁剂组合物不含磷。
有用的含很少或没有NTA的氨基羧酸材料包括，但不限于：N-羟基乙基氨基二乙酸，乙二胺四乙酸(EDTA)，羟基乙二胺四乙酸，二亚乙基三胺五乙酸，N-羟基乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA)，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，甲基甘油二乙酸(MGDA)，谷氨酸-N,N-二乙酸(GLDA),乙二胺琥珀酸(EDDS)，2-羟基乙基亚氨基二乙酸(HEIDA)，亚氨基二琥珀酸(IDS)，3-羟基-2-2'-亚氨基二琥珀酸(HIDS)，以及具有带有羧酸取代基的氨基的其它类似酸或其盐。在一种实施方式中，清洁剂组合物即不含基于磷的增洁剂，也不含基于氨基羧酸盐的增洁剂。
水调理聚合物可以用作非含磷增洁剂。示例性水调理聚合物包括，但不限于：聚羧酸盐。可以作为增洁剂和/或水调理聚合物使用的示例性聚羧酸盐包括，但不限于：具有悬垂羧基(-CO2 -)基团的那些，例如聚丙烯酸，马来酸，酒石酸，葡糖酸，乙酸，苯甲酸，柠檬酸，甲酸，乳酸，苹果酸，谷氨酸，己二酸，草酸，马来酸/烯烃聚合物，磺化聚合物或三元共聚物，丙烯酸/马来酸聚合物，聚甲基丙烯酸，丙烯酸-甲基丙烯酸聚合物，水解的聚丙烯酰胺，水解的聚甲基丙烯酰胺，水解的聚酰胺-甲基丙烯酰胺聚合物，水解的聚丙烯腈，水解的聚甲基丙烯腈，和水解的丙烯腈-甲基丙烯腈聚合物。其它合适的水调理聚合物包括包含羧酸或酯官能团的淀粉、糖或多元醇。示例的羧酸包括但不限于马来酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、和依康酸或其盐。示例的酯官能团包括芳基、环状、芳族和C1-C10直链、支化或取代的酯。对于螯合剂/封闭剂的进一步讨论，参见Kirk-Othmer，Encyclopedia ofChemical Technn，第三版，第5卷，第339-366页和第23卷第319-320页，其公开内容通过引用纳入。这些材料也可以亚化学计量水平使用以起晶体改性剂的作用。
硬化剂
清洁剂组合物还可以包含除增洁剂之外的硬化剂，或增洁剂形式的硬化剂。硬化剂为化合物或化合物体系，有机或无机的，它们可以显著地帮助该清洁剂组合物的均匀凝固。优选地，硬化剂是与清洁剂和该清洁剂组合物的其它活性成分相容的，并且能够为经处理的清洁剂组合物提供有效量的硬度和/或水溶解性。硬化剂还应能够当混合并凝固时与清洁剂和其它成分形成均匀基质，从而在使用期间提供来自清洁剂组合物的清洁剂的均匀溶解。
清洁剂组合物中所含的硬化剂的量根据包括以下的因素改变，但不限于：所制备的清洁剂组合物的类型，清洁剂组合物的成分，该清洁剂组合物的拟定用途，使用期间随时间施加到该固体组合物的分配溶液，分配溶液的温度，分配溶液的硬度，清洁剂组合物的物理尺寸，该清洁剂组合物中其它成分的浓度，和清洁剂的浓度。优选的是，清洁剂组合物所含的硬化剂的量是有效与该清洁剂组合物的清洁剂和其它成分结合以在连续混合条件和低于硬化剂熔融温度的温度下形成均匀混合物。
还优选的是，硬化剂与清洁剂和其它成分形成基质，该基质将在混合完毕后并将由混合体系分配该混合物后，在大约1分钟-大约3小时，尤其是大约2分钟-大约2小时，以及尤其是大约5分钟-大约1小时内，在大约30℃-大约50℃、尤其是大约35℃-大约45℃的环境温度下硬化成固体形式。可将来自外部来源的最小量的热施加到该混合物以便于对该混合物的加工。优选的是，包含于清洁剂组合物中的硬化剂的量是，在使用期间，当置于水性介质中时，有效提供经处理的组合物的受控溶解度的期望硬度和期望速率，从而实现由凝固组合物分配清洁剂的期望速率。
硬化剂可为有机或无机硬化剂。优选的有机硬化剂为聚乙二醇(PEG)化合物。包含聚亚乙基二醇硬化剂的组合物的凝固速率将至少部分地根据加入该清洁剂组合物中的聚亚乙基二醇的量和分子量而变化。合适的聚乙二醇的实例包括，但不限于：通式H(OCH2CH2)nOH的固体聚亚乙基二醇，其中n大于15，尤其是大约30-大约1700。典型地，聚亚乙基二醇为自由流动粉末或薄片形式的固体，分子量为大约1,000-大约100,000，尤其是分子量至少大约1,450-大约20,000，更尤其是大约1,450-大约8,000。聚亚乙基二醇以大约1%-75重量%和尤其是大约3%-大约15重量%的浓度存在。合适的聚乙二醇化合物包括，但不限于：PEG4000，PEG1450，和PEG8000等，其中PEG4000和PEG8000最优选。市售固体聚亚乙基二醇的实例包括，但不限于：CARBOWAX，可购自Union Carbide Corporation，Houston，TX。
优选的无机硬化剂是能水合的无机盐，包括，但不限于：硫酸盐和碳酸氢盐。无机硬化剂以高达大约50重量%，尤其是大约5%-大约25重量%，和更尤其是大约5%-大约15重量%的浓度存在。然而，在一种优选的实施方式中，如果不含硫酸盐和包括苏打灰的碳酸盐，则该固体受控释放组合物。
脲颗粒也可以用作清洁剂组合物中的硬化剂。该组合物的凝固速率至少部分地根据以下因素变化，包括，但不限于：加入该组合物的脲的量、粒度、和形状。例如，脲的粒状形式可以与清洁剂和其它成分结合，以及优选地少量但有效量的水结合。脲的量和粒度有效地与清洁剂和其它成分结合以形成均匀混合物，无需施加来自外部来源的热以将脲和其它成分熔融到熔融阶段。优选的是，包含于组合物中的脲的有效量是，在使用期间，当置于水性介质中时，有效提供该组合物的期望的硬度和期望的溶解速率。在一些实施方式中,该组合物包含大约5%-大约90重量%脲，尤其是大约8%-大约40重量%的脲，和更尤其是大约10%-大约30重量%的脲。
脲可为球状珠粒或粉末的形式。球状脲通常作为粒度范围在约8-15U.S.目的混合物购自商业来源，例如购自Arcadian SohioCompany，Nitrogen Chemicals Division。脲的球状形式优选地被研磨以降低粒度至约50U.S.目-约125U.S.目，尤其是约75-100U.S.目，优选地使用湿磨机例如单或双螺杆挤出机、Teledyne混合机、Ross乳化机等。
漂白剂
适用于清洁剂组合物以增亮或白化基材的漂白剂包括能够在清洗工艺期间典型遇到的条件下释放活性卤素物质(例如Cl2、Br2、-OCl-和/或-OBr-)的漂白化合物。用于清洁剂组合物的合适的漂白剂包括，但不限于：含氯化合物，例如氯、次氯酸盐、或氯胺。示例性卤素释放化合物包括，但不限于：碱金属二氯异氰脲酸盐，氯化磷酸三钠，碱金属次氯酸盐，单氯胺，和二氯胺。包封的氯源还可以用于增强该组合物中氯源的稳定性(参见，例如，美国专利4,618,914和4,830,773，其公开内容通过引用纳入)。漂白剂还可以是过氧化物或活性氧源，例如过氧化氢、过硼酸盐、碳酸钠过氧水合物、过单硫酸钾、和过硼酸钠一和四水合物，含和不含活性剂，例如四乙酰基乙二胺。当浓液包含漂白剂时，它可以大约0.1%-大约60重量%，大约1%-大约20重量%，大约3%-大约8重量%，和大约3%-大约6重量%的量包含。
填充剂
清洁剂组合物可以包含有效量的去污剂填充剂，其不起到清洁剂本身的作用，但与清洁剂合作以改善该组合物的总体清洁能力。适用于本发明的清洁剂组合物的去污剂填充剂的实例包括，但不限于：硫酸钠、氯化钠。当浓液包含去污剂填充剂是，它可以以高达大约50重量%，大约1%-大约30重量%,或大约1.5%-大约25重量%的量包含。
消泡剂
用于降低泡沫稳定性的消泡剂也可包含于清洁剂组合物中。消泡剂的实例包括，但不限于：环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，例如可以名称
N-3，从BASF Corporation，Florham Park，NJ获得的那些；有机硅化合物，例如分散于聚二甲基硅氧烷中的二氧化硅，聚二甲基硅氧烷，和功能化聚二甲基硅氧烷，例如可以名称
B9952从Goldschmidt Chemical Corporation，Hopewell，VA获得的那些；脂肪酰胺，烃蜡，脂肪酸，脂肪酯，脂肪醇，脂肪酸皂，乙氧基化物，矿物油，聚乙二醇酯，和烷基磷酸盐酯，例如单硬脂基磷酸盐。消泡剂的讨论可参见，例如，Martin等人的美国专利3,048,548，Brunelle等人的美国专利3,334,147，和Rue等人的美国专利3,442,242，它们的公开内容在此通过引用纳入。当浓液包含消泡剂时，消泡剂可以以大约0.0001%-大约10重量%，大约0.001%-大约5重量%,或大约0.01%-大约1.0重量%的量提供。
抗再沉积剂
清洁剂组合物可以包含抗再沉积剂以便于清洁溶液中污物保持悬浮，以及防止被除去的污物再沉积到被清洁的基材上。合适的抗再沉积剂的实例包括，但不限于：聚丙烯酸盐，苯乙烯马来酸酐聚合物，纤维素衍生物，例如羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素和羧甲基纤维素。当浓液包含抗再沉积剂时，抗再沉积剂可以以大约0.5%-大约10重量%，和大约1%-大约5重量%的量包含。
稳定化剂
清洁剂组合物还可包含稳定化剂。合适的稳定化剂的实例包括，但不限于：硼酸盐，钙/镁离子，丙二醇，及其混合物。浓液不必须包括稳定化剂，但当浓液包含稳定化剂时，它可以以提供浓液期望的稳定性水平的量包含。稳定化剂的示例性范围包括高达大约20重量%，大约0.5%-大约15重量%，和大约2%-大约10重量%。
分散剂
清洁剂组合物还可包含分散剂。可以用于清洁剂组合物的合适的分散剂的实例包括，但不限于：马来酸/烯烃聚合物，聚丙烯酸，及其混合物。浓液不必须包括分散剂，但当包含分散剂时，它可以以提供期望的分散剂性质的量包含。浓液中分散剂的示例性范围可以高达大约20重量%，大约0.5%-大约15重量%，和大约2%-大约9重量%。
酶
可以包含于清洁剂组合物中的酶包括帮助淀粉、蛋白质、油及其组合的去除和/或防止再沉积。示例性类型的酶包括，但不限于：蛋白酶、α-淀粉、脂酶及其混合物。示例性蛋白酶可以使用的包括，但不限于：衍生自地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformix)、缓慢芽孢杆菌(Bacillus lenus)、嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacin)的那些。示例性的α-淀粉包括枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefacein)和地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)。浓液不必须包括酶，但当浓液包含酶时，它可以以当清洁剂组合物提供为使用组合物时提供期望的酶活性的量包含。浓液中酶的示例性范围包括高达大约15重量%，大约0.5%-大约10重量%，和大约1%-大约5重量%。
香料和染料
各种染料，气味剂，包括香水，以及其它美观改善剂也可以包含于该清洁剂组合物中。可包含以改变该清洁剂组合物外观的合适的染料包括，但不限于：直接蓝86，可购自Mac染料-Chem Industries，Ahmedabad，India；Fastusol蓝，可购自Mobay Chemical Corporation，Pittsburgh，PA；酸性橙7，可购自American Cyanamid Company，Wayne，NJ；碱性紫10和Sandolan蓝/酸性蓝182，可购自Sandoz，Princeton，NJ；酸性黄23，可购自Chemos GmbH，Regenstauf，Germany；酸性黄17，可购自Sigma Chemical，St.Louis，MO；暗绿和Metanil黄，可购自Keyston Analine and Chemical，Chicago，IL；酸性蓝9，可购自Emerald Hilton Davis，LLC，Cincinnati，OH；Hisol坚牢红和荧光素，可购自Capitol Color and Chemical Company，Newark，NJ；和酸性绿25，Ciba Specialty Chemicals Corporation，Greensboro，NC。
可包含于该清洁剂组合物中的香料或香水包括，但不限于：萜类，例如香茅醇，醛类例如戊基肉桂醛，茉莉素，例如C1S-茉莉素或摩洛哥茉莉花，以及香草素。
增稠剂
固体清洁组合物可以包含流变改性剂或增稠剂。流变改性剂可提供以下功能：提高该清洁剂组合物的粘度；当通过喷嘴分配时，提高液体使用组合物的粒度；为使用组合物提供对表面的树脂附着；提供颗粒在使用组合物中的悬浮；或降低使用组合物的蒸发速率。
流变改性剂可提供假性塑性的使用组合物，换句说，使用组合物或材料当被扰乱时(剪切模式下)，保持高粘度。然而，当受剪切时，材料的粘度显著地但反向地降低。在除去剪切作用后，粘度恢复。这些性质允许材料通过喷头施加。当通过喷嘴喷射时，材料在其在压力影响下抽吸到进料管进入喷头时受到剪切，并通过泵作用喷射器中泵的作用受到剪切。在每种情况下，粘度可以降低到使得显著量的材料可以使用用于将材料喷射到污损表面的喷射设备的水平。然而，一旦材料落在污损的表面上，该材料可以重新获得高粘度以确保该材料保持在污物上。优选地，该材料可以施加到表面上，使得该材料的显著涂层提供足够浓度的清洁组分，从而提起并去除硬化的或粘连的污物。在与竖直或倾斜表面上的污物接触时，增稠剂与清洁剂的其它组分一起最小化滴落、下垂、倒下或在重力效应下材料的其它移动。该材料应配制成使得该材料的粘度足以保持该材料显著量的膜与污物接触至少一分钟，尤其是五分钟或更长。
合适的增稠剂或流变改性剂的实例是聚合物型增稠剂，包括，但不限于：聚合物，或天然聚合物，或衍生自植物或动物来源的胶。此类材料可为多糖，例如具有显著增稠能力的大的多糖分子。增稠剂或流变改性剂还包括粘土。
基本上可溶的聚合物型增稠剂可以用于为使用组合物提供提高的粘度或提高的导电性。用于本发明的水性组合物的聚合物型增稠剂的实例包括，但不限于：羧基化乙烯基聚合物，例如聚丙烯酸及其钠盐，乙氧基化的纤维素，聚丙烯酰胺增稠剂，交联的黄原胶组合物，藻酸钠和藻胶产品，羟基丙基纤维素，羟基乙基纤维素，和具有一些显著比例的水溶解度的其它类似的水性增稠剂。合适的市售增稠剂的实例包括，但不限于：Acusol，可购自Rohm&Haas Company，Philadelphia，PA；和Carbopol，可购自B.F.Goodrich，Charlotte，NC。
合适的聚合物型增稠剂的实例包括，但不限于：多糖。合适的市售多糖的实例包括，但不限于，Diutan，可购自Kelco Division ofMerck，San Diego，CA。用于组合物的增稠剂还包括聚乙烯基醇增稠剂，例如，完全水解的(大于98.5mol乙酸酯被–OH官能替换)。
特别合适的多糖的实例包括，但不限于，黄原胶。此类黄原胶聚合物是优选的，因为它们的高水溶解度，以及强增稠效力。黄原胶是野油菜黄单胞菌(xanthomonas campestras)的细胞外多糖。黄原胶可通过基于玉米糖或其它玉米甜味剂副产物的发酵来制备。黄原胶包含聚β-(1-4)-D-吡喃葡萄糖基骨架链，类似于纤维素中的那些。黄原胶及其衍生物的水性分散体表现出新的和显著的流变性质。低浓度的该胶具有较高的粘度，这允许他被经济地使用。黄原胶溶液表现出高的假性塑性，即在宽范围的浓度内，发生快速剪切变薄，这通常被理解为即时可逆的。非剪切的材料的粘度似乎在宽范围内独立于pH并且独立于温度。优选的黄原胶材料包括交联黄原胶材料。黄原胶聚合物可以与多种与大的多糖分子的羟基官能度有反应性的已知共价反应交联剂交联交联，并且还可以使用二价、三价、或多价金属离子交联。此类交联黄原胶披露于美国专利4,782,901，其在此通过引用纳入。用于黄原胶材料的合适的交联剂包括，但不限于：金属阳离子，例如A1+3，Fe+3，Sb+3，Zr+4和其它过度金属。合适的市售黄原胶的实例包括，但不限于：
AR，
D35，
S，
XZ，可购自Merck的Kelco Division，San Diego，CA。还可以使用已知的有机交联剂。优选的交联黄原胶是
AR，其提供假性塑性使用组合物，当喷射时可以产生大粒度喷雾或气溶胶。
实施例
本发明更具体地在以下实施例中描述，该实施例只意图说明，因为本发明范围内的许多改型和变型对于本领域技术人员来说是明显的。除非另有说明，以下实施例中报告的所有份、百分比、和比例都以重量计，并且实施例中使用的所有试剂都是从下述化学品供应商获得或可获得的，或可通过常规技术合成的。
实施例1、2、3和4
4个8盎司罐子用于模拟洗碗机水仓。为了确定絮凝剂是否会提高水力离心分离器的效力，首先测试4种分离絮凝剂以观察它们对食品污物的效果。将约3,000ppm的由罐装烤制豆类制备的豆类污物，和约10ppm的絮凝剂加入各个罐子。具体来说，实施例1采用Hyperfloc CR844，实施例2采用Hyperfloc CR854，实施例3采用Hyperfloc CR864，以及实施例4采用Hyperfloc CE884，它们均为阳离子丙烯酰胺共聚物絮凝剂。
将各个罐子搅拌约5秒并置于静置平台。将罐子搅拌后即刻和将罐子搅拌后约24小时观察罐子。
搅拌后即刻，发现实施例1-4的所有絮凝剂使大约相同量的食品污物颗粒絮凝。所有凝絮的食品污物颗粒在罐子顶部在水表面收集。约24小时后，所有凝絮的食品污物颗粒沉降到罐子底部，表明凝絮的食品污物的密度已提高。因此，实施例1、2、3和4絮凝剂有效地使食品污物颗粒聚集成密度大于水的聚集的颗粒。
实施例5、6、7和8
4个8盎司罐子用于模拟洗碗机水仓。为了确定采用与清洁剂组合使用的絮凝剂是否会提高水力离心分离器的功效，将四种单独的絮凝剂与清洁剂组合并测试以观察它们对食品污物的效果。约3,000ppm的豆类污物、1,000ppm的固体粉末清洁剂(可购自Ecolab Inc.，SaintPaul，MN)、和约10ppm的絮凝剂加入各个罐子。具体来说，实施例5采用Hyperfloc CR844，实施例6采用Hyperfloc CR854，实施例7采用Hyperfloc CR864和实施例8采用Hyperfloc CE884。
将各个罐子搅拌约5秒并置于静置平台。搅拌后即刻，发现实施例5、6、7和8所有絮凝剂使大约相同量的食品污物颗粒絮凝。各个实施例5、6、7和8中凝絮的食品污物颗粒的位置列于下表1中。
表1.
从刚加入絮凝剂(实施例1-4)到食品污物颗粒溶液与加入絮凝剂和清洁剂(实施例5-8)到食品污物颗粒溶液的比较结果可以看出，清洁剂改变了絮凝剂的表面张力。清洁剂使一些凝絮的食品污物与其它的相比更快地沉降。使凝絮的食品污物较快沉降对于使用水力离心分离器从水进行分离来说是有益的。因此，由于实施例5的组合物使食品污物沉降到罐子底部，表明密度提高，实施例5的絮凝剂当与水力离心分离器一起使用时是最有效的，然后是实施例6和8的组合物。最后，虽然实施例7的组合物可与水力离心分离器一起使用，但它当与水力离心分离器一起使用时可能不像实施例5、6和8的组合物那样立即有效。
由于实施例5的组合物与实施例6-8的组合物相比使凝絮的食品污物在最短的时间内沉降，因此测试实施例5的组合物以确定在絮凝剂加入水仓和没有加入时水力离心分离器的出口物流是否有视觉差异。测试水仓体积约24.5加仑和压力约20磅/平方英寸(psi)下进行。
将食品污物和清洁剂加入水仓，并打开泵以充分混合水仓。然后运行水力离心分离器约30秒，并从顶部出口、底部出口和水仓收集样品。
然后使水力离心分离器旁通，同时加入絮凝剂并使其与食品污物混合。运行该水力离心分离器约30秒并如上相同地收集样品。
目视观察后，含和不含絮凝剂的样品的外观没有显著差异。然而，当搅动样品时，样品中的凝絮的食品污物比不含絮凝剂的样品中的食品污物更快地沉积回水仓底部。
然后测试实施例5的组合物以确定当絮凝剂加入水仓时水力离心分离器效率的改进。在10分钟内每分钟取出样品，然后再10分钟内每2分钟取出样品。测量百分比透光率并对各个间隔记录。
如表2中所示，虽然百分比透光率随时间提高，模型是基于随时间降低的食品污物浓度，因此将数据转化并采用100%透光率。此外，由于没有将食品污物浓度与百分比透光率相关的绝对尺度，因此将数据和模型标准化到0-1的范围。表2显示了在各个时间间隔的百分比透光率、100%透光率、以及标准化值。
表2.
| 时间(min) | %T | 100-%T | 标准化 |
| 0 | 75.8 | 24.2 | 1.000 |
| 1 | 79.0 | 21.0 | 0.868 |
| 2 | 80.6 | 19.4 | 0.802 |
| 3 | 82.6 | 17.4 | 0.719 |
| 4 | 83.4 | 16.6 | 0.686 |
| 5 | 84.0 | 16.0 | 0.661 |
| 6 | 83.2 | 16.8 | 0.694 |
| 7 | 83.2 | 16.8 | 0.694 |
| 8 | 84.4 | 15.6 | 0.645 |
| 9 | 83.6 | 16.4 | 0.678 |
| 10 | 83.8 | 16.2 | .0669 |
| 12 | 84.2 | 15.8 | 0.653 |
| 14 | 85.0 | 15.0 | 0.620 |
| 16 | 84.6 | 15.4 | 0.636 |
| 18 | 84.4 | 15.6 | 0.645 |
| 20 | 84.8 | 15.2 | 0.628 |
在图2中，水仓中不溶污物的分数与不含絮凝剂的溶液以及含絮凝剂的溶液的时间作图。图2还包括两种溶液的理论分离曲线(分离器有效的)，其通过等式1确定。
其中：
x=机器水仓中时间t时的污物浓度
x0=机器水仓中时间的初始污物浓度(t=0)
η=分离效率
t=时间
τ=停留时间=洗涤水仓体积/进入水仓的清洗水的体积流速
理论分离曲线通过调节分离效率(η)而配合数据，从而渐近线归零。当没有絮凝剂存在时，水力离心分离器的效率为约20%。通过加入少量絮凝剂至水仓，水力离心分离器的效率提高到至多约90%。
实施例9、10、11、12、13、14、和15
7个8盎司罐子用于模拟洗碗机水仓。为了确定阳离子、阴离子、和非离子絮凝剂是否以相同的方式发挥作用，测试了五种阳离子絮凝剂、一种阴离子絮凝剂和一种非离子絮凝剂以观察它们对食品污物的效果。将约5ppm絮凝剂加入含5%菠菜食品污物溶液的各个罐子。具体来说，实施例9、10、11、12、和13分别采用阳离子絮凝剂CE884、CE874、CE864、CE854和CE844，实施例14采用阴离子絮凝剂AF308，实施例15采用非离子絮凝剂NF301。
测试表面，阳离子和阴离子絮凝剂(实施例9-14)表现出对菠菜颗粒的絮凝作用，其中阳离子絮凝剂的效果最强。非离子絮凝剂对菠菜污物没有效果。
本发明的方法包括使用絮凝剂与水力离心分离器组合以从再循环的水除去食品污物，更具体来说,食品污物颗粒。絮凝剂引起食品污物颗粒聚集并形成较大的、较密实的凝絮的颗粒。然后，水力离心分离器从该再循环的水分离凝絮的食品污物颗粒以产生渗透物料流和浓缩物料流。渗透物料流与再循环的水合并，而浓缩物料流被抛弃。该方法通过提高从再循环的水过滤的食品污物量以及使渗透物料流中的水在循环，提高了水力离心分离器的效力并减少洗碗机中的用水量。
在一些实施方式中，一种或多种絮凝剂可配制到清洁剂组合物中。在一些实施方式中，清洁剂组合物例如器皿洗涤清洁剂组合物可包含任意数量的不同组分。例如，器皿洗涤清洁剂组合物可包含一种或多种碱性源、一种或多种增洁剂和一种或多种非离子、阴离子、阳离子和/或两性表面活性剂以及一种或多种絮凝剂，例如本文所述的阳离子絮凝剂。在一些实施方式中，器皿洗涤清洁剂还可包含一种或多种增稠剂、清洗助剂、漂白剂、消毒剂、消泡剂、抗再沉积剂和稳定剂。
应注意，本说明书和所附权利要求书所用的单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物，除非内容明显有相反指示。因此，对于实施例，当说到含“一种化合物”的组合物包括两种或更多种化合物的混合物。还应注意，术语“或”以包括“和/或”的含义使用，除非内容明显有相反指示。
本说明书中的所有出版物和专利申请对于本发明相关领域的普通技术人员的水平来说都是指示性的。所有出版物和专利申请都以各单独的出版物或专利申请特别和单独通过引用说明的程度纳入本文。
可对所讨论的示例实施方式作出各种变型和改型，但不会背离本发明的范围。例如，虽然所描述的实施方式引用了特定的特征，但本发明的范围还包括不同组合的特征的实施方式以及不包括所有所述特征的实施方式。
Claims (24)
1.从再循环的水溶液除去食品污物颗粒的方法，包括：
(a)进行洗涤循环，包括至少一个洗涤步骤和至少一个清洗步骤，其中至少该洗涤步骤包括使水溶液再循环；
(b)将絮凝剂加入该再循环的水溶液以使食品污物颗粒聚集成密度大于至少一些该食品污物颗粒的密度的聚集的颗粒；和
(b)使用水力离心分离器将密度大于水密度的聚集的颗粒从该再循环的水溶液分离，其中水的密度在该再循环的水溶液的条件下测量。
2.权利要求1的方法，其中该水力离心分离器在至少部分该洗涤循环期间使用。
3.权利要求1-2任一项的方法，其中该水力离心分离器在该洗涤循环期间连续使用。
4.权利要求1-3任一项的方法，其中加入絮凝剂包括加入包含絮凝剂的清洁剂组合物。
5.权利要求1-4之一的方法，其中分离该聚集的颗粒包括将该再循环的水溶液分成浓缩物料流和渗透物料流。
6.权利要求1-5任一项的方法，还包括将该渗透物料流与该再循环的水溶液合并。
7.权利要求1-6任一项的方法，其中该絮凝剂包括阳离子絮凝剂。
8.从水溶液除去颗粒的方法，包括：
(a)在水溶液中形成聚集的食品颗粒，该聚集的颗粒的密度大于水密度；和
(b)使用机械分离设备将该聚集的食品颗粒从该水溶液分离，其中水的密度在该水溶液的条件下测量。
9.权利要求8的方法，其中该机械分离设备是水力离心分离器。
10.权利要求8-9任一项的方法，其中分离颗粒群组包括将该水溶液分成浓缩物料流和渗透物料流。
11.权利要求10的方法，还包括将该渗透物料流与该水溶液合并。
12.权利要求8-11任一项的方法，其中从水溶液分离聚集的食品颗粒包括基于该聚集的食品颗粒的密度来分离该聚集的食品颗粒。
13.权利要求12的方法，其中基于密度分离该聚集的食品颗粒包括分离密度等于或大于与该水溶液的最小密度差异的聚集的食品颗粒。
14.从洗碗溶液除去食品污物的方法，包括：
(a)在该洗碗溶液中形成聚集的食品污物颗粒，该聚集的食品污物颗粒的密度大于至少一个聚集前的食品污物颗粒；
(b)使用水力离心分离器从该洗碗溶液将该聚集的食品污物颗粒分离成浓缩物料流和渗透物料流，其中该聚集的食品污物颗粒被基于该聚集的食品污物颗粒的密度分离；和
(c)将该渗透物料流与该洗碗溶液合并。
15.权利要求14的方法，其中形成聚集的食品污物颗粒包括将絮凝剂加入该洗碗溶液。
16.权利要求15的方法，其中将絮凝剂加入该洗碗溶液包括加入包含絮凝剂的清洁剂组合物。
17.根据权利要去15-16任一项的方法，其中将絮凝剂加入该洗碗溶液间断地进行。
18.根据权利要去15-16任一项的方法，其中将絮凝剂加入该洗碗溶液连续地进行。
19.根据权利要去15-18任一项的方法，其中该絮凝剂包括阳离子絮凝剂。
20.根据权利要去15-18任一项的方法，其中该絮凝剂包括阴离子絮凝剂。
21.清洁剂组合物，包含：
表面活性剂；
碱性源；和
絮凝剂。
22.权利要求21的清洁剂组合物，其中该絮凝剂包括阳离子絮凝剂。
23.权利要求21-22任一项的清洁剂组合物，其中该絮凝剂包括阳离子丙烯酰胺共聚物乳液。
24.权利要求21的清洁剂组合物，其中该絮凝剂包括阴离子絮凝剂。
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