CN105555933B - 插层漂白剂组合物、制造和使用的相关方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及组合物、使用方法、以及用于制造一种插层漂白剂化合物以及其组合物的方法。该插层漂白剂化合物具有化学式Mx(OCl)y(O)m(OH)n,其中M是碱土金属,诸如镁、钙或其混合物。x和y的值独立地等于任何大于或等于1的数(例如,1、2、3、4等),并且m和n独立地等于任何大于或等于0的数(例如,0、1、2、3、4等),但m和n不能均是0。此外,碱土金属(例如,镁或钙)与次氯酸根的摩尔比是至少3:1。换句话讲,x≥3y。这些化合物表现出优异的稳定性、几乎没有氯漂白剂气味,表现出优异的pH缓冲特性、以及与替代性氯漂白剂产品相比与有机材料的较低反应性。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及漂白化合物以及包含此类化合物的漂白组合物。除此类化合物和组合物之外,本发明涉及制备和使用此类化合物和组合物的方法。
2.相关技术说明
次氯酸钠是一种高效的清洁、漂白及卫生消毒剂,其广泛用于清洁和卫生消毒不同硬质和软质表面、衣物护理等。其他不同氯漂白剂产品是可得的,诸如其他次氯酸盐类(例如,次氯酸钙、次氯酸锂、次氯酸磷酸钠加合物等)、异氰脲酸类、异氰脲酸盐类、乙内酰脲类(例如二氯乙内酰脲)、氯胺类(例如三氯三聚氰胺)及其他。此类不同氯漂白剂产品表现出关于配方灵活性、气味(即,现有氯漂白剂表现出不同程度的独特的“漂白剂”气味)、用给定漂白剂产品所配制溶液的透明度、稳定性、有效氯的水平、氯收率、湿度敏感性、及其他标准的各种各样的优点和缺点。
一般地说,任何给定的现有漂白剂产品都表现出关于一些标准的良好特性和关于其他标准的较差特性的混合特性。例如,一种次氯酸磷酸钠加合物漂白剂产品提供了优异的溶液透明度、以及关于配方灵活性、气味和湿度敏感性的相对良好特性;然而,这对于许多用途诸如衣物洗涤剂而言是不可取的,因为其含有磷酸盐。虽然其他漂白剂产品表现出关于稳定性、氯利用率、配方灵活性等中的一种或多种的较好特性;但是这些产品常常表现出关于其他标准的较差特性。换句话讲,现有的漂白剂产品不能在宽范围标准内提供优异的标准。因此,对改进的氯漂白剂组合物存在持续的需要。
发明的简要概述
本发明的一个方面涉及一种使用漂白剂组合物来处理表面或材料的方法。该方法包括提供一种包含漂白剂化合物的组合物,该漂白剂化合物具有化学式Mx(OCl)y(O)m(OH)n,其中M是碱土金属,诸如镁或钙。x和y的值可独立地是等于或大于1的任何数(例如,1、2、3、4等),并且m和n可独立地是0或大于0的任何数(例如,0、1、2、3、4等),但m和n不能均是0。此外,碱土金属(例如,镁或钙)与次氯酸根的摩尔比是至少3:1。换句话讲,x≥3y。该方法进一步包括使该漂白剂组合物与表面或材料接触以处理表面(例如,硬质或软质)或材料(例如,水等)。
本发明的另一方面涉及一种使用漂白剂组合物来处理表面或材料的方法。该方法包括提供一种包含漂白剂化合物的组合物,该漂白剂化合物具有化学式Mgx(OCl)y(O)m(OH)n。x和y的值可独立地是等于或大于1的任何数(例如,1、2、3、4等),并且m和n可独立地是0或大于0的任何数(例如,0、1、2、3、4等),但m和n不能均是0。此外,镁与次氯酸根的摩尔比是至少3:1。换句话讲,x≥3y。该方法进一步包括使漂白剂组合物与表面或材料接触以处理表面或材料。
本发明的另一方面涉及一种使用漂白剂组合物来处理表面或材料的方法。该方法包括提供一种包含表面活性剂和漂白剂化合物的组合物,该漂白剂化合物具有化学式Mgx(OCl)y(O)m(OH)n。x和y的值可独立地是大于等于1的任何数(例如,1、2、3、4等),并且m和n可独立地是大于等于0的任何数(例如,0、1、2、3、4等),但m和n不能均是0。此外,镁与次氯酸根的摩尔比是至少3:1。换句话讲,x≥3y。该方法进一步包括使该漂白剂组合物与表面或材料接触以处理表面或材料。
鉴于下文优选实施例的详细描述,本发明的另外特征和优点对本领域的普通技术人员将变得清楚。
附图的简要说明
为了进一步阐明本发明的以上及其他优点和特征,将通过参照在位于本说明书中的附图中示出的其具体实施例来呈现本发明的更具体的描述。应了解这些附图仅描绘了本发明的典型实施例,并且因此不应视为对本发明范围的限制。将通过使用附图来描述和解释本发明另外的特征和细节,在附图中:
图1绘制了根据本发明的不同镁插层漂白剂组合物的有效氯百分比和收率百分比数据。
图2A绘制了一种示例性镁插层漂白剂组合物的X射线衍射(“XRD”)光谱学数据。
图2B绘制了一种二元次氯酸镁漂白剂组合物的对比XRD光谱学数据。
图3A是一个条形图,示出了根据本发明的镁插层漂白剂与二元次氯酸镁或一种次氯酸钙与氧化镁的混合物相比,在湿储存环境中2个月后的对比稳定性。
图3B是一个条形图,示出了根据本发明的两种镁插层漂白剂组合物与一种次氯酸钙与氧化镁的混合物相比,在潮湿储存环境中4.5个月后的对比稳定性。
图4A绘制了当随时间加入HCl时具有7.7%有效氯的镁插层漂白剂组合物的pH曲线。
图4B绘制了图4A的溶液内作为所加入HCl的毫摩尔函数的次氯酸根离子浓度。
图5A绘制了当随时间加入HCl时具有34%有效氯的二元氢氧化镁漂白剂组合物的pH曲线。
图5B绘制了图5A的溶液内作为所加入HCl的毫摩尔函数的次氯酸根离子浓度。
图6A绘制了用醇乙氧基化物配制的不同MIB组合物的热力学稳定性数据。
图6B绘制了用醇乙氧基化物配制的不同对比二氯异氰脲酸钠组合物的热力学稳定性数据。
图7A绘制了一种示例性MIB组合物的分解热力学稳定性数据。
图7B绘制了次氯酸钙的对比分解热力学稳定性数据。
图7C绘制了二氯异氰脲酸钠的对比分解热力学稳定性数据。
优选实施方式的详细说明
I.定义
在详细描述本发明之前,应当理解本发明不限于具体示例的体系或工艺参数(这些体系或工艺参数当然是可改变的)。还应当理解,在此使用的术语只是出于描述本发明的具体实施例的目的,而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。
在此所引用的所有出版物、专利和专利申请(无论上文或下文)均以其全文通过引用结合在此,达到就像每一单独的出版物、专利或专利申请专门并且单独地指示为通过引用结合一样的程度。
与“包括(including)”、“含有(containing)”、或“特征为”同义的术语“包含(comprising)”是包容性的或开放性的并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。
术语“主要由……组成”将一个权利要求的范围限制于指定的材料或步骤,“以及那些本质上不影响所要求保护的发明的基础和一个或多个新颖特性的材料或步骤”。
如在此所使用,术语“由……组成”不包括未在权利要求书中指明的任何要素、步骤或成分。
必须指出,如在本说明书和所附权利要求书中所使用,除非内容另有明确指定,否则单数形式“一个/一种(a/an)”和“该”包括复数指示物。因此,例如,提及一种“表面活性剂”包括一种、两种或更多种此类表面活性剂。
如在此所使用,术语水溶性聚合物意指一种在25C下在以下浓度下得到一种不含沉淀物的光学澄清溶液的聚合物:0.001克/100克水、优选0.01克/100克水、更优选0.1克/100克水、并且甚至更优选1克或更多/100克水。
如在此所使用,术语“卫生消毒”应意指将无生命环境中的污染物减少到根据公共卫生条例而认为安全的水平,或者意指减少明显数目的细菌群体,在这种情况下还没有建立公共卫生要求。在一个24小时时间段内细菌群体减少至少99%就被认为是“明显的”。术语“消毒”通常可指消除表面上的除细菌内生孢子之外的许多或所有病原微生物。术语“灭菌”可指完全消除或破坏所有形式的微生物生命,并且其根据可适用的管制法律授权而合法声明为一种“灭菌剂”或具有灭菌性能或品质。
如在此所使用,术语“清洁组合物”意指并包括具有至少一种表面活性剂的清洁配制品。
如在此所使用,术语“洗衣组合物”意指并包括具有至少一种表面活性剂的洗衣配制品。
如在此所使用,术语“表面活性剂”意指并包括一种以下物质或化合物:当溶解在水或水溶液中时降低表面张力,或者降低两种液体之间、或一种液体与一种固体之间的界面张力。因此,术语“表面活性剂”包括阴离子试剂、非离子试剂、阳离子试剂、两性离子试剂和/或两性试剂。
在本申请中,有效量通常是在以下说明中作为成分范围或水平列出的那些量。除非另有说明,否则以百分比(“重量%的”)列出的量是被引用组合物中存在的具体物质的重量百分比(基于100重量%活性物质)、是足以构成100%组合物的为水或水性载体的任何剩余百分比、或者对固体形式来说是为镁盐或钙盐的任何剩余百分比,除非另有指出。对于非常低的重量百分比,可使用基于重量/重量计对应于百万分率的术语“ppm”,应当注意的是1.0重量%对应于10,000ppm。
除非另有定义,否则在此使用的所有技术与科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。尽管在本发明的实践中可以使用与在此所述的方法和材料类似或等效的许多方法和材料,但是在此描述了优选的材料和方法。
II.插层漂白剂组合物
本发明是针对漂白化合物以及包含此类漂白化合物的组合物。据信漂白化合物是可包括插入有氧化物和/或氢氧化物物质的碱土金属次氯酸盐物质的插层漂白剂化合物。发明者已发现的是,插层漂白剂化合物表现出优异的稳定性(例如,等于或优于任何其他已知氯漂白剂种类)、与其他形式的氯漂白剂相比几乎没有特有的氯漂白剂气味,在比现有液体漂白剂组合物(11.5至13.5)明显更温和的pH范围(例如,约8至约11.5)下表现出优异的pH缓冲特性。插层漂白剂化合物甚至在高湿度环境中是稳定的,并且与其他固体氯漂白剂替代物相比表现出相对较低的与有机材料的反应性。该材料看起来未表现出任何自传播分解反应的迹象,可以固体形式(其可以溶解或悬浮在水性溶液中)来提供,并且不像许多现有替代性氯漂白剂一样容易凝团或结饼。该材料关于其与不同辅助剂的相容性表现出比现有替代物更好的灵活性,可以被配制来在期望的一定时间段内控制次氯酸根的释放,并且可在提供以上益处的同时被配制到不含磷酸盐的组合物中。
如在此所用,当提及本发明组合物时,其意指一种包含该插层漂白剂化合物的组合物。如果期望,该组合物可任选地包含另外的组分。
该组合物可用于非常宽范围的环境和用途,诸如衣物洗涤剂或添加剂(例如,清洁和卫生消毒衣物);硬质表面和软质表面的清洁、消毒以及卫生消毒;洗碗碟;马桶的清洁、消毒以及卫生消毒;水净化;卫生消毒剂;洗剂;以及用于皮肤消毒和护理的皂类(例如,手部卫生消毒剂);污点清洁;污迹预处理;用于建筑材料(例如,砂浆、干式墙、涂料等)的以霉菌和霉变抑制为目的的添加剂。
该组合物可作为固体或擦洗式释放次氯酸根的漂白剂配制品,诸如马桶卫生消毒剂、干燥衣物洗涤剂或添加剂、或硬质表面(例如,地板、墙壁、台面等)清洁剂来直接应用。该组合物还可以浓缩的水可稀释形式,诸如粉末、片剂、或在袋中的形式来提供。
具体的可能用途包括但不限于:普通清洁(例如,硬质表面或软质表面清洁/消毒)、用作气味吸附剂/破坏剂/除臭剂的固体、为了气味控制和抗菌益处而用于动物铺褥草的添加剂、立即溶解在水中以形成硬质表面消毒剂的固体漂白剂/固体酸混合物、自动马桶清洁剂、漂白衣物(例如,单位剂量、悬浮液-与添加剂稳定于瓶中,该悬浮液在较低pH下溶解、通过洗涤水稀释,或固体粉末)、霉菌抑制剂/过敏原预防和破坏剂、通过触发式喷雾器或减毒双室喷雾瓶递送的液体溶液、作为使用减毒双室喷雾瓶的气溶胶(这是使气溶胶具有漂白剂的第一种可能性)、皮肤护理/消毒、建筑材料(例如,砂浆、涂料、干式墙等)、或其中期望固体次氯酸盐,但不期望典型地与此相关联的漂白剂气味的任何应用。
因为该插层漂白剂化合物可以表现出几乎没有氯漂白剂气味,所以它们可用于其中不想要此气味,同时仍递送与液体次氯酸盐溶液相关联的清洁和微效力益处的配制品中。
该组合物可在漂白剂产生系统中间接使用。例如,可直接由固体(例如,粉末)或借助于穿过其中液体(例如,水)经过该固体或与固体接触的系统的流动来由固体(例如,粉末)重新构成溶液。可任选地过滤所得溶液。
来自含有插层漂白剂的组合物的次氯酸根释放可以通过与可有助于镁盐和/或钙盐的可溶性的酸或其他化合物一起配制来进行控制。例如,在没有此类添加剂的情况下,镁插层漂白剂化合物可能是相对不可溶的,随时间缓慢地并近似线性地释放ppm水平的次氯酸根。在包含选定的添加剂(例如,固体酸)的情况下,可以使次氯酸根释放在与水接触时是基本上瞬时的。此外,包括固体插层漂白剂和固体酸(例如,硫酸氢钾、硼酸、丁二酸等)的呈固体形式的插层漂白剂组合物表现出优异的稳定性,在使固体与水接触之前不引发任何酸/碱反应。
插层漂白剂化合物可以与多种多样的辅助剂一起配制。例如,该组合物可包含宽范围的有益于清洁配制品的表面活性剂、酸类、螯合剂、香料、醇类、聚合物等,甚至其中此类辅助剂是有机的,包括不同有机官能团。换句话讲,与其他次氯酸盐漂白剂替代物相比,这些插层漂白剂化合物与有机化合物的反应性明显较低。
可将该组合物粘着到一种清洁擦拭基材以制备一种干燥的释放次氯酸根的擦拭物。在镁插层漂白剂的情况下,氧化镁将有可能仍具有一些正电荷特性,从而在可能存在带负电荷物质的情况下增强擦拭物的清洁性能、过敏原清洁、以及微效力。还期望此类实施例与当前的漂白剂擦拭物产品相比表现出增加的稳定性,这归因于插层漂白剂化合物与现有的替代物相比所具有的稳定性特性。
该组合物可以呈固体形式,例如,呈粉末、片剂或颗粒的形式。这些形式可用在其中期望固体的释放次氯酸根的漂白剂的任何应用中。可由此制备水性或其他液体溶液。
在此还披露了使用该组合物的方法。使用该组合物的方法通常包括使该组合物与表面(例如,台面、地板、衣物)或材料(例如,马桶水)接触使得该组合物处理(例如,清洁、卫生消毒和/或消毒)表面或材料。
在此还披露了制备插层漂白剂化合物和组合物的方法。插层漂白剂组合物通常是碱土金属(例如钙)或碱金属(例如,钠)次氯酸盐溶液与一种碱土金属(例如,镁或钙)盐诸如氧化镁混合的一种水性溶液的反应产物。例如,镁插层漂白剂化合物可得自次氯酸钙或次氯酸钠溶液与氧化镁混合的一种水性溶液的蒸发产物。插层漂白剂化合物具有大于等于3的碱土金属(例如,镁或钙)与次氯酸根的摩尔比。可类似地通过将次氯酸盐溶液与氧化钙而不是氧化镁混合来形成钙插层漂白剂化合物。
在一个实施例中,有效氯浓度可以是从约0.01%至约25%,或从约0.1%至约25%、或从约1%至约25%、或从约2.5%至25%。
据信插层漂白剂化合物通常具有化学式Mx(OCl)y(O)m(OH)n:
其中M是一种碱土金属或碱土金属的混合物,诸如镁或钙或其混合物;
其中x和y独立地等于任何大于或等于1的数(例如1、2、3、4等);
其中m和n独立地等于0或大于0的任何数(例如0、1、2、3、4等),但m和n不能均是0;并且
其中x≥3y。
x、y、m、和n的值可以是整数(即,全数)。通过另外的例子,在一个实施例中,2m+n≥5y。在另一实施例中,x=0.5y+m+0.5n。
在组合物中可包含一种或多种辅助剂。例如,此类辅助剂可包括但不限于表面活性剂、酸类、助洗剂、水溶性聚合物、以及交联的水溶胀性聚合物。
A.助洗剂
该组合物可以含有助洗剂。在一个实施例中,助洗剂可以从约1%至约90%、约50%至约80%、约10%至约60%、或约25%至约50%范围内的量存在。助洗剂可选自下项:无机助洗剂(例如,硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐、粘土、沸石、硅酸盐、氧化铝、铝硅酸盐、以及其混合物),诸如碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱金属卤化物以及其组合。
助洗剂可增加包含的表面活性剂的有效性,在组合物中可以用作软化剂、多价螯合剂或螯合剂、缓冲剂、稀释剂或填充剂、载体或pH调节剂。可以使用多种助洗剂或缓冲剂,并且它们包括但不限于:磷酸盐-硅酸盐化合物、沸石、碱金属、铵盐以及取代的聚乙酸铵盐、氮川三乙酸的三碱金属盐、羧酸盐、多羧酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、多磷酸盐、氨基多羧酸盐、多羟基-磺酸盐、蔗糖淀粉衍生物、纤维素胶、地沥青、粘土、玉米淀粉、FeAl金属间铝化合物、漂白土、木素磺酸盐、氢氧化钙、糖蜜、细磨废纸、水、蜡、聚丙烯酸和聚丙烯酸盐、其他聚合物(聚乙亚胺和聚丙烯酰胺)、液体聚丁二烯乳液、粘合剂、焦油、沥青以及其混合物。
当使用时,助洗剂包括但不限于:有机酸、无机酸、碱金属和碱土金属硅酸盐、偏硅酸盐、聚硅酸盐、硅铝酸盐、硼酸盐、硼砂、硫酸盐、氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐、氨基甲酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、焦磷酸盐、三磷酸盐、四磷酸盐、氨、单乙醇胺、单丙醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、三乙醇胺以及2-氨基-2-甲基丙醇。其他适合的缓冲剂包括氨基甲酸铵、柠檬酸、甲酸、甲酸盐以及乙酸。
助洗剂和缓冲剂的另外细节可见于WO 95/07971中,该专利通过引用结合在此。术语硅酸盐意欲涵盖硅酸盐、偏硅酸盐、聚硅酸盐、硅铝酸盐以及类似化合物。更具体的例子包括四硼酸钠、碳酸纳、碳酸氢钠、碳酸氢三钠、碳酸钾、碳酸氢钾、钠沸石以及钾沸石。示例性有机非磷酸盐助洗剂和多价螯合剂盐包括多元羧酸和氮川乙酸的碱金属盐。更具体的例子包括柠檬酸单钠、柠檬酸二钠、和柠檬酸三钠、以及乙二胺四乙酸四钠(EDTA-Na4)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、二丙基乙基四胺、乙二胺二丁二酸盐、乙二胺(EDA)以及衍生物、二亚乙基三胺(DETA)、氨乙基乙醇胺(AEEA)。也适于使用的可以是有机酸(例如,柠檬酸和酒石酸、谷氨酸、甲酸、丁二酸)的盐和衍生物,以及基于氨基酸的组分。
B.聚合物
该组合物可以含有水溶性聚合物。水溶性聚合物的例子包括但不限于:多羧酸盐、磺化羧酸盐、多磺酸盐、聚乙烯吡咯烷酮(“PVP”)、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、其共聚物和混合物、以及其混合物。
多羧酸盐的例子包括但不限于:具有足够的羧酸根离子以实现水溶性的聚合物。羧酸根离子可衍生自不同单体,这些单体包括丙烯酸、马来酸以及马来酸酐。不同的含羧酸根的单体的共聚物以及具有含非羧酸根单体(诸如甲基丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯、乙烯、丙烯以及许多其他单体)的共聚物也是合适的。还可以使用含羧酸根的聚合物的混合物。
在一个实施例中,水溶性聚合物的分子量可在约1,000至约100,000道尔顿之间、约2,000至约80,000道尔顿之间、约3,000至约10,000道尔顿之间、或约3,000至约5,000道尔顿之间。水溶性聚合物可以从约0.1%至约60%、约5%至约50%、约10%至约40%、或约20%至约30%范围内的量存在。
该组合物可含有交联的可水溶胀的聚合物。水溶胀性聚合物的例子包括但不限于:交联的多羧酸盐、交联的多磺酸盐、交联的羧甲基纤维素、交联的PVP、纤维素、羧甲基纤维素钠以及其混合物。
在一个实施例中,水溶胀性聚合物的分子量可在约1,000至约100,000道尔顿之间、约2,000至约80,000道尔顿之间、或约3,000至约10,000道尔顿之间、或约3,000至约5,000道尔顿之间。水溶胀性聚合物可以从约0.1%至约60%、约5%至约50%、约10%至约40%、或约20%至约30%范围内的量存在。
聚合物还可包括高分子量和低分子量聚合物和任何单体或低聚物、蜡、聚合物表面活性剂、胶乳、硅氧烷、硅氧烷聚醚、共聚物、马来酸/丙烯酸共聚物、二甲聚硅氧烷、氢化蓖麻油、糖类、以及任何重量的聚乙二醇。此外,聚合物的范畴可包括但不限于:聚乙亚胺乙氧基丙氧基化物、乙氧基硫酸双季铵盐、聚乙亚胺乙氧基化物、甘油、PEG-136聚乙酸乙烯酯、氯化聚丙烯酰胺季铵盐。
C.酸类
该组合物可含有酸。包含酸(例如,固体酸)可有助于控制次氯酸根从插层漂白剂化合物中的释放曲线。可以与本发明一起使用的酸类的例子可包括但不限于:磺酸、氨基磺酸、硼酸、硅质酸、盐酸、硫酸、磷酸、二羧酸、单羧酸、氨基羧酸、2-羟基-1,2,3-丙三羧酸、有机酸诸如但不限于柠檬酸、己二酸、丁二酸、丙烯酸、聚丙烯酸、月桂酸、乳酸、乙酸、羟基乙酸、酸性盐、以及其混合物。酸类的具体例子包括但不限于:丁二酸、戊二酸、3-吡啶磺酸、十二烷基苯磺酸、以及其混合物。在一个实施例中,包含的酸可呈固体形式。此类固体酸的例子包括无机酸性盐,诸如硫酸氢钾、氯化镁或其他酸性金属盐、磷酸氢盐、碳酸氢钠;有机酸,诸如丁二酸、脂肪酸、核酸、棕榈酸、以及路易斯酸诸如硼酸。还可包含酸性气体或非金属氧化物,例如二氧化碳。任何酸类可以从约0.1%至约75%、约5%至约50%、约10%至约40%、或约20%至约30%范围内的量存在。
D.碱类
该组合物可含有选自无机碱、有机碱或两性碱以及其混合物的一种或多种碱。包含碱(例如,固体碱)可有助于控制次氯酸根从插层漂白剂化合物中的释放曲线。可以与本发明一起使用的碱类的例子可包括但不限于:任何氢氧化物盐、金属氧化物、两性氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、甲酸盐以及其任何混合物或其盐。任何碱可以约0.1%至约75%、约5%至约50%、约10%至约40%、或约20%至约30%范围内的量存在。
E.表面活性剂
该组合物可含有选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性(ampholytic)表面活性剂、两性(amphoteric)表面活性剂和两性离子表面活性剂以及其混合物的一种或多种表面活性剂。阴离子、两性和两性离子分类的典型列表以及这些表面活性剂的种类在授予劳克林(Laughlin)和休宁(Heuring)的美国专利号3,929,678中给出。适合的阳离子表面活性剂的列表在授予墨菲(Murphy)的美国专利号4,259,217中给出。表面活性剂可以从约0.1%至约75%、约5%至约50%、或约10%至约30%的水平存在。
该组合物可包含阴离子表面活性剂。示例性阴离子表面活性剂可包括阴离子硫酸根、磺酸根、羧酸根以及肌氨酸根的盐(包括,例如钠、钾、铵、以及取代的铵盐诸如单-、二-和三-乙醇胺盐)表面活性剂。阴离子表面活性剂可包括磺酸盐或硫酸盐表面活性剂。阴离子表面活性剂可包括烷基硫酸盐、直链或支链烷基苯磺酸盐、或烷基二苯基氧二磺酸盐、烷基二硫酸盐、醇硫酸盐、棕榈酸钠、或如在此描述的脂肪酸的盐。
其他阴离子表面活性剂包括羟乙基磺酸盐,诸如酰基羟乙基磺酸盐、N-酰基牛磺酸盐、甲基氨基乙磺酸盐的脂肪酸酰胺、烷基丁二酸盐和磺基丁二酸盐、磺基丁二酸盐的单酯(尤其是饱和和不饱和C12-C18单酯)、磺基丁二酸盐的二酯(尤其是饱和和不饱和C6-C14二酯)、N-酰基肌氨酸盐。树脂酸和氢化树脂酸也是适合的,诸如松香、氢化松香、以及存在于或衍生自牛油的树脂酸和氢化树脂酸。适于在此使用的阴离子硫酸盐表面性剂包括:直链和支链的伯和仲烷基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油酰基甘油硫酸盐、烷基苯酚环氧乙烷醚硫酸盐、C5-C17酰基-N-(C1-C4烷基)和-N-(C1-C2羟烷基)葡糖胺硫酸盐、以及烷基多糖类的硫酸盐,诸如烷基多葡糖苷(在此所述的非离子的非硫酸盐化合物)。烷基硫酸盐表面活性剂可选自直链和支链的伯C10-C18烷基硫酸盐、C11–C15支链烷基硫酸盐、或C12-C14直链烷基硫酸盐。
烷基乙氧基硫酸盐表面活性剂可选自由已被0.5至20摩尔环氧乙烷/分子乙氧基化的C10-C18烷基硫酸盐组成的组。烷基乙氧基硫酸盐表面活性剂可以是已被0.5至7、或1至5摩尔环氧乙烷/分子乙氧基化的C11-C18或C11-C15烷基硫酸盐。可采用烷基硫酸盐和/或磺酸盐和烷基乙氧基硫酸盐表面活性剂的混合物。此类混合物已在PCT专利申请号WO93/18124中披露。
适于在此使用的阴离子磺酸盐表面活性剂包括:C5-C20直链烷基苯磺酸盐、烷基酯磺酸盐、C6-C22伯或仲烷基磺酸盐、C6-C24烯烃磺酸盐、磺化多元羧酸、烷基甘油磺酸盐、脂肪酰基甘油磺酸盐、酯肪油烯基甘油磺酸盐,以及其任何混合物。适合的阴离子羧酸盐表面活性剂包括:烷基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基多羧酸盐表面活性剂和皂类(“烷基羧基化物”),特别是某些如在此所述的仲皂类。适合的烷基乙氧基羧酸盐包括具有下述化学式的那些:
RO(CH2CH2O)xCH2COO-M+
其中,R是C6至C18烷基基团,x在0至10的范围内,并且乙氧基化物分布使得基于重量计,在x是0的情况下材料的量为小于20%并且M是阳离子。适合的烷基聚乙氧基多羧酸盐表面活性剂包括:具有化学式RO-(CHR1-CHR2-O)-R3的那些,其中R是C6至C18烷基,x是1至25,R1和R2选自由氢、甲基酸根、丁二酸根、羟基丁二酸根、以及其混合物组成的组,并且R3选自由氢、取代的或未取代的具有1和8之间个碳原子的烃,以及其混合物组成的组。
适合的皂表面活性剂包括含有连接到仲碳的羧基单元的仲皂表面活性剂。用于在此使用的适合的仲皂表面活性剂是选自下组的水溶性成员,该组由以下各项组成:2-甲基-1-十一烷酸、2-乙基-1-癸酸、2-丙基-1-壬酸、2-丁基-1-辛酸和2-戊基-1-庚酸的水溶性盐。某些皂类还可作为抑泡剂被包含。
其他适合的阴离子表面活性剂是具有化学式R-CON(R1)CH-)COOM的碱金属肌氨酸盐,其中R是C5-C17直链或支链的烷基或烯基基团,R1是C1-C4烷基基团并且M是碱金属离子。例子是呈其钠盐形式的肉豆寇基和油酰基甲基肌氨酸盐。
其他适合的表面活性剂包括为衍生自脂肪酸和肌氨酸(氨基酸)的温和、可生物降解的阴离子表面活性剂的脂肪酸肌氨酸盐。肌氨酸是甘胺酸的N-甲基衍生物。肌氨酸是一种可见于肌肉和其他组织中的天然氨基酸。肌氨酸作为中间体天然存在于胆碱至甘氨酸的代谢中。在一个优选的实施例中,肌氨酸是酰基肌氨酸。酰基肌氨酸的例子包括但不限于为改性脂肪酸的椰油酰基肌氨酸、月桂酰基肌氨酸、肉豆蔻酰基肌氨酸、油酰基肌氨酸、硬脂酰基肌氨酸。酰基肌氨酸的盐被称为酰基肌氨酸盐。在此有用的酰基肌氨酸盐包括例如具有下述化学式的那些:
RCON(CH3)CH2COOX
其中R是具有8至22个碳原子、优选12至18个碳原子、更优选12至14个碳原子的烷基或烯基;并且X是钠、钾、铵或三乙醇胺。
可以与本发明一起使用的酰基肌氨酸盐的例子包括但不限于:椰油酰基肌氨酸钠、月桂酰基肌氨酸钠、肉豆蔻酰基肌氨酸钠、油酰基肌氨酸钠、硬脂酰基肌氨酸钠、椰油酰基肌氨酸铵、月桂酰基肌氨酸铵、肉豆蔻酰基肌氨酸铵、油酰基肌氨酸铵以及硬脂酰基肌氨酸铵。可商购获得的优选酰基肌氨酸盐包括但不限于,例如,具有商品名L30的月桂酰基肌氨酸钠(购自罕布什尔化学公司(Hampshire Chemicals)),以及具有商品名C30的椰油酰基肌氨酸钠(可购自罕布什尔化学公司)。
其他适合的表面活性剂可包括具有高级醇,或烷基基团通常在10至18个碳原子范围内的脂肪醇硫酸盐。阳离子将几乎总是钠或将包含钠,但是也可采用其他阳离子,诸如三乙醇胺、钾、铵、镁、以及钙。示例性脂肪醇硫酸盐可包括:其中脂肪醇是基本上饱和的并且具有10至18个碳原子范围内,优选10或12至14或16个碳原子,诸如12至16个碳原子的含碳量的那些,或者衍生自椰子油(椰油)、棕榈油、或棕榈仁油的那些。月桂基硫酸盐,并且特别是月桂基硫酸钠可以是优选的主要洗涤剂,但是这种指定也可适用于以下此类洗涤剂:其中醇的碳链长度不限于12个碳原子,但主要(超过50%并且通常超过70%或75%)具有12至14个碳原子。此类材料可以获自天然来源,诸如椰子油和棕榈仁油。在一个实施例中,脂肪醇硫酸盐是C12-C18脂肪醇硫酸盐。在另一实施例中,脂肪醇硫酸盐是C12-C16脂肪醇硫酸盐。在另一实施例中,脂肪醇硫酸盐是C12-C14脂肪醇硫酸盐。在另一实施例中,脂肪醇硫酸盐是C12脂肪醇硫酸盐。在另一实施例中,脂肪醇硫酸盐是月桂基硫酸钠。在一个具体实施例中,脂肪醇硫酸盐是椰油脂肪醇硫酸钠。
用于在此使用的适合的两性表面活性剂可包括氧化胺表面活性剂和烷基两性羧酸类。适合的氧化胺包括具有化学式R3(OR4)xNO(R5)2的那些化合物,其中R3选自含8至26个碳原子的烷基、羟烷基、酰基酰氨基丙基和烷基苯基基团、或其混合物;R4是含2至3个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基基团、或其混合物,x是0至5、优选0至3;并且每个R5是含1至3个的烷基或羟烷基基团,或是含1至3个环氧乙烷基团的聚环氧乙烷基团。适合的氧化胺是C10-C18烷基二甲胺氧化物,和C10-18酰胺基烷基二甲胺氧化物。适合的烷基两性二羧酸的例子是MiranolTM C2M Cone,由新泽西州代顿市米兰诺有限公司(Miranol,Inc.,Dayton,NJ)制造。
还可将两性离子表面活性剂掺入到组合物中。这些表面活性剂可被概括地描述为仲胺或叔胺的衍生物、杂环仲胺和杂环叔胺的衍生物、或季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。甜菜碱或磺基甜菜碱表面活性剂可以是用于在此使用的示例性两性离子表面活性剂。
适合的甜菜碱是具有化学式R(R1)2N+R2COO-的那些化合物,其中R是C6-C18烃基基团,每个R1典型地是C1-C3烷基,并且R2是C1-C5烃基基团。适合的甜菜碱是C12-18二甲基-铵己酸盐和C10-18酰基酰胺基丙烷(或乙烷)二甲基(或二乙基)甜菜碱。络合物甜菜碱表面活性剂也适于在此使用。
在此使用的适合的阳离子表面活性剂可包括季铵表面活性剂。季铵表面活性剂可以是单C6-C16或C6-C10N-烷基或烯基铵表面活性剂,其中剩余的N位由甲基、羟乙基或羟丙基基团取代。单-烷氧基化和双烷氧基化胺表面活性也是适合的。另外合适的阳离子表面活性剂包括椰油脂肪酸二乙醇胺、氢化棕榈茶酯季铵、以及阳离子乙氧基化脂肪酸。
可适用的阳离子表面活性剂的另一组是阳离子酯表面活性剂。阳离子酯表面活性剂是一种具有表面活化性能的化合物,该化合物包含至少一个酯(即-COO-)连接键和至少一个带阳离子电荷的基团。适合的阳离子酯表面活性剂(包括胆碱酯表面活性剂)已例如在美国专利号4,228,042、4,239,660和4,260,529中披露。酯连接键和带阳离子电荷的基团在表面活性剂分子中可通过间隔基团彼此隔开,该间隔基团由包含至少三个原子(即,具有三个原子的链长度)、或从三至八个原子、或从三至五个原子、或三个原子的链构成。形成间隔基团链的原子选自由碳、氮和氧原子以及其任何混合物组成的组,其条件是在所述链中的任何氮或氧原子仅与该链中的碳原子连接。因此,排除具有例如-O-O-(即过氧化物)、-N-N-和-N-O-连接键的间隔基团,同时包括具有例如-CH2-O-、CH2-和-CH2-NH-CH2-连接键的间隔基团。间隔基团链可仅包含碳原子,或者该链是一种烃基链。
该组合物可包含例如具有下述通式的阳离子单-烷氧基化胺表面活性剂:R1R2R3N+ApR4X-,其中,R1是含从约6至约18个碳原子、或从6至约16个碳原子、或从约6至约14个碳原子的烷基或烯基部分;R2和R3各自独立地是含一至约三个碳原子的烷基基团,例如甲基,例如,R2和R3均是甲基基团;R4选自氢、甲基和乙基;X-是阴离子,诸如氯离子、溴离子、甲基硫酸根、硫酸根等,从而提供电中性;A是烷氧基基团,特别是乙氧基、丙氧基、丁氧基基团;并且p是从0至约30、或从2至约15、或从2至约8。化学式中的ApR4基团可具有p=1,并且是具有不大于6个碳原子的羟烷基基团,由此-OH基团通过不超过3个的碳原子与季铵氮原子隔开。适合的ApR4基团是-CH2CH2-OH、-CH2CH2CH2-OH、-CH2CH(CH3)-OH以及-CH(CH3)CH2-OH。适合的R1基团是直链的烷基基团,例如,具有8至14个碳原子的直链R1基团。
用于在此使用的适合的阳离子单-烷氧基化胺表面活性剂可具有化学式R1(CH3)(CH3)N+(CH2CH2O)2-5H X-,其中R1是C10-C18烃基以及其混合物,特别是C10-C14烷基、或C10烷基和C12烷基,并且X是任何能够提供电荷平衡的适当的阴离子,例如氯离子或溴离子。
如所指出的,上述类型的化合物包括下述的那些:其中乙氧基(CH2CH2O)单元(EO)被丁氧基、异丙氧基[CH(CH3)CH2O]和[CH2CH(CH3)O]单元(i-Pr)或正丙氧基单元(Pr)、或EO和/或Pr和/或i-Pr单元的混合物取代。
阳离子双-烷氧基化胺表面活性剂可具有下述通式:R1R2N+ApR3A’qR4X-,其中,R1是含从约8至约18个碳原子、或从10至约16个碳原子、或从约10至约14个碳原子的烷基或烯基部分;R2是含一至三个碳原子的烷基基团,例如甲基;R3和R4可以独立地改变,并且选自氢、甲基和乙基,X-是足以提供电中性的阴离子,诸如氯离子、溴离子、甲基硫酸根、硫酸根等。A和A'可以独立地改变,并且各自选自C1-C4烷氧基,例如乙氧基(即-CH2CH2O-)、丙氧基、丁氧基以及其混合物,p是从1至约30、或从1至约4并且q是从1至约30、或从1至约4,或者p和q均是1。
用于在此使用的适合的阳离子双-烷氧基化胺表面活性剂可具有化学式R1CH3N+(CH2CH2OH)(CH2CH2OH)X-,其中R1是C10-C18烃基以及其混合物、或C10、C12、C14烷基以及其混合物,X-是任何能够提供电荷平衡的适当的阴离子,例如氯离子。参见以上指出的通用的阳离子双-烷氧基化胺结构,因为在一个例子化合物中,R1衍生自(椰子)C12-C14烷基馏分脂肪酸,所以R是甲基并且ApR3和A'qR4各自是单乙氧基。
在此可用的其他阳离子双-烷氧基化胺表面活性剂包括具有化学式:R1R2N+-(CH2CH2O)pH-(CH2CH2O)qH X-的化合物,其中R1是C10-C18烃基、或C10-C14烷基,独立地,p是1至约3并且q是1至约3,R2是C1-C3烷基,例如甲基,并且X-是阴离子,例如氯离子或溴离子。
上述类型的其他化合物包括下述的那些:其中乙氧基(CH2CH2O)单元(EO)被丁氧基(Bu)、异丙氧基[CH(CH3)CH2O]和[CH2CH(CH3)O]单元(i-Pr)或正丙氧基单元(Pr)、或EO和/或Pr和/或i-Pr单元的混合物取代。
本发明组合物可包含选自非离子含氟表面活性剂、阳离子含氟表面活性剂以及其混合物的至少一种含氟表面活性剂,这些含氟表面活性剂是可溶于或可分散于在此传授的水性组合物中的,有时是可溶于或可分散于未包含另外的去污表面活性剂或另外的有机溶剂、或两者的组合物中。适合的非离子含氟表面活性剂化合物可见于目前以商品名(例如3M有限公司(3M Corp.))市售的材料中。示例性含氟表面活性剂包括作为以下出售的那些:FC-740,通常被描述为氟化烷基酯;FC-430,通常被描述为氟化烷基酯;FC-431,通常被描述为氟化烷基酯;以及FC-170-C,通常被描述为氟化烷基聚氧乙烯乙醇。
适合的阳离子含氟表面活性剂化合物的一个例子可具有以下结构:CnF2n+ 1SO2NHC3H6N+(CH3)3I-,其中n~8。此阳离子含氟表面活性剂可以商品名FC-135购自3M。适合的阳离子含氟表面活性剂的另一例子是F3
-(CF2)n-(CH2)mSCH2CHOH-CH2-N+R1R2R3Cl-
其中:n是5-9,并且m是2,并且R1、R2和R3是-CH3。此阳离子含氟表面活性剂以商品名FSD商业可得(可购自杜邦(DuPont),被描述为2-羟基-3-((γ-ω-全氟-C6-20-烷基)硫代)-N,N,N-三甲基-1-丙基氯化铵)。可适用于本发明的其他阳离子含氟表面活性剂还在授予利奇(Leach)和庭田(Niwata)的EP 866,115中描述。选自非离子含氟表面活性剂、阳离子含氟表面活性剂、以及其混合物的组的含氟表面活性剂可以从0.001重量%至5重量%、优选从0.01重量%至1重量%、并且更优选从0.01重量%至0.5重量%的量存在。
该组合物可包含非离子表面活性剂。基本上任何烷氧基化非离子表面活性剂在此是适合的,例如乙氧基化的和丙氧基化的非离子表面活性剂。烷氧基化的表面活性剂可选自以下分类:烷基苯酚的非离子缩合物、非离子乙氧基化醇、非离子乙氧基化/丙氧基化脂肪醇、非离子乙氧基化/丙氧基化物与丙二醇的缩合物、以及非离子乙氧基化物与氧化丙烯/乙二胺加合物的缩合产物。
脂肪醇与1至25摩尔的氧化烯的缩合产物,特别是氧化乙烯和/或氧化丙烯,可适于在此使用。脂肪醇的烷基链可以是直链或支链的、伯或仲的,并且通常含有6至22个碳原子。也合适的是具有含从8至20个碳原子的烷基基团的醇与从2至10摩尔的氧化乙烯/摩尔醇的缩合产物。
适于在此使用的多羟基脂肪酸酰胺可包括具有结构式R2CONR1Z的那些,其中:R1是H、C1-C4烃基、2-羟乙基、2-羟丙基、乙氧基、丙氧基、或其混合物,例如C1-C4烷基、或C1或C2烷基;并且R2是C5-C31烃基,例如直链C5-C19烷基或烯基、或直链C9-C17烷基或烯基、或直链C11-C17烷基或烯基、或其混合物,并且Z是具有其中至少3个羟基直接连接到链的直链羟基链的多羟基烃基、或其烷氧基化衍生物(例如,乙氧基化或丙氧基化的)。Z可在还原氨化反应中衍生自还原糖,例如,Z是缩水甘油基。
适合的脂肪酸酰胺表面活性剂可包括具有化学式:R1CON(R2)2的那些,其中R1是含从7至21个、或从9至17个碳原子的烷基基团,并且每个R2选自由氢、C1-C4烷基、C1-C4羟烷基、以及-(C2H4O)xH组成的组,其中x在1至3范围内。
适于在此使用的烷基多糖在授予莱恩纳多(Llenado)的美国专利号4,565,647中披露,这些烷基多糖具有含从6-30个碳原子的疏水基团和多糖例如多糖苷,即一种含从1.3至10个糖单元的亲水基团。烷基多糖苷可具有化学式:R2O(CnH2nO)t(糖基)x,其中R2选自由烷基、烷基苯基、羟烷基、羟烷基苯基、以及其混合物组成的组,其中烷基基团含从10至18个碳原子;n是2或3;t是从0至10,并且x是从1.3至8。糖基可衍生自葡萄糖。
其他适合的非离子表面活性剂可包括食品安全的非离子表面活性剂。食品安全的非离子表面活性剂的例子是蔗糖酯,诸如可购自禾大(Croda)的蔗糖椰油酸酯,和脱水山梨糖醇酯,诸如来自J.T.贝克(J.T.Baker)的聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯和来自有利凯玛(Uniquema)的聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯。食品安全的非离子表面活性剂的其他例子在公认安全(GRAS)清单中给出,如以下所述。
在一个实施例中,组合物可具体含有烷基多葡糖苷(“APG”)表面活性剂。适合的烷基多葡糖苷表面活性剂可包括在以下专利中披露的烷基多糖:授予吉赖特(Giret)等人的美国专利号5,776,872、授予弗曼(Furman)等人的美国专利号5,883,059、授予阿狄森(Addison)等人的美国专利号5,883,062、以及授予奥佐尼斯(Ouzounis)等人的美国专利号5,906,973,这些专利均通过引用结合。用于在此使用的适合的烷基多葡糖苷也可在授予莱恩纳多的美国专利号4,565,647中披露,该专利描述了一种烷基多葡糖苷:具有含约6至约30个碳原子、或约10至约16个碳原子的疏水基团,和多糖,例如多糖苷,即一种含从约1.3至约10、或从约1.3至约3、或从约1.3至约2.7个糖单元的亲水基团。任选地,可存在连接疏水部分和多糖部分的聚环氧烷链。适合的环氧烷可以是环氧乙烷。典型的疏水基团包括饱和或未饱和、支链或非支链的烷基基团,这些烷基基团含有从约8至约18,或从约10至约16个碳原子。适合地,烷基基团可以含高达约3个羟基基团并且/或者聚环氧烷链可以含高达约10个、或小于约5个环氧烷部分。适合的烷基多糖是辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、和十八烷基,二-、三-、四-、五-和六葡糖苷、半乳糖苷、乳糖苷、葡萄糖、果糖苷、果糖和/或半乳糖。适合的混合物包括椰子烷基,二-、三-、四-和五葡糖苷和牛油烷基四-、五-和六葡糖苷。
适合的烷基多糖苷(或烷基多葡糖苷)可具有化学式:R2O(CnH2nO)t(糖基)x,其中R2选自由烷基、烷基苯基、羟烷基、羟烷基苯基、以及其混合组成的组,其中烷基基团含从约10至约18个、优选从约12至约14个碳原子;n是约2或约3、优选约2;t是约0至约10、优选0;并且x是从约1.3至约10、优选从约1.3至约3、最优选从约1.3至约2.7。糖基可衍生自葡萄糖。为了制备这些化合物,首先形成醇或烷基聚乙氧基醇,然后与葡萄糖或葡萄糖源反应,从而形成葡糖苷(在1-位连接)。然后可在其1-位和先前的糖基单元2-、3-、4-和/或6-位,优选主要2-位之间连接另外的糖基单元。
适用于实践本发明的烷基糖苷表面活性剂组可用以下化学式I表示:
RO-(R2O)y-(G)x Zb(I)
其中R是含从约6至约30(优选从约8至约18)个碳原子的单价有机根;R2是含从约2至约4个碳原子的二价烃基;O是氧原子;y是具有从约0至约1的平均值并且优选0的数;G是衍生自含5或6个碳原子的还原糖的部分;并且x是具有从约1至5(优选从1.1至2)的平均值的数;Z是O2M1、O2CR3、O(CH2)、CO2M1、OSO3M1或O(CH2)SO3M1;R3是(CH2)CO2M1或CH=CHCO2M1;(其条件是仅当Z代替伯羟基基团时,其中带有伯羟基的碳原子-CH2OH被氧化形成-CO2M1基团,Z才可以是O2M1);b是0至3x+1的数值,优选从0.5至2个/糖基基团的平均值;p是1至10,M1是H+或有机或无机阳离子,例如像碱金属、铵、单乙醇胺或钙。如公式I中所定义,R通常是具有从约8至30或8至18个碳原子的脂肪醇的残基。适合的烷基糖苷包括例如:APG(可购自科宁公司(Cognis Corporation)的一种C9-C11烷基多糖苷)、APG(可购自科宁公司的一种C10-C16烷基多糖苷)、DowCG110(可购自陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)的一种C8-C10烷基多糖苷)、(可购自阿克苏诺贝尔公司(Akzo Nobel)的一种C8烷基多糖苷)、425N(可购自科宁公司的一种C8-C16烷基多糖苷)、215(可购自科宁公司的一种C8-C10烷基多糖苷)、225(可购自科宁公司的一种C8-C10烷基多糖苷)、以及Alkadet(可购自亨斯迈公司(HuntsmanCorporation)的一种C8-C10烷基多糖苷)。C8至C10烷基多葡糖苷包括其中烷基基团基本上是C8烷基,基本上是C10烷基、或基本上是C8和C10烷基的混合物的烷基多葡糖苷。此外,短链APG,诸如C4和/或C6或其混合物可适用于本发明。
E.另外的辅助剂
可使用的示例性具体螯合剂、多价螯合剂和/或光增亮剂组分包括但不限于:聚丙烯酸钠(例如,ACCUSOLTM 445N)、甲基甘氨酸二乙酸三钠(例如,M LIQUID)、谷氨酸二乙酸四钠(GL47S)、杂化生物聚合物(例如,HS5240)、聚衣康酸钠(例如,ITACONIXTM DSP2K-US)、羧甲基菊粉钠(COSUN CMI 25-40D或SPE 15625)、TINOSORB FB、二苯乙烯三嗪类,包括二-、四-或六磺化衍生物、香豆素、咪唑啉类、二唑类、三唑类、苯并噁唑类、二苯乙烯联苯类以及其组合。
当然,不同聚丙烯酸酯是适用的。此类多价螯合剂的例子在美国专利申请号6,211,131和6,297,209中披露,这些专利各自通过引用以其全文结合在此。
该组合物可包含一种或多种防腐剂。当使用时,此类辅助剂可包括但不限于:对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯和对羟基苯甲酸丙酯、磷酸盐诸如磷酸三钠、短链有机酸类(例如乙酸、乳酸和/或乙醇酸)、双胍化合物类(例如DANTAGARD和/或GLYDANT)和/或短链醇类(例如乙醇和/或异丙醇(IPA))。示例性防腐剂的另外细节在美国公布2013/0028990中披露,该公布通过引用结合在此。
还可采用除了水之外的溶剂(例如,乙醇、异丙醇、乙二醇醚等)。
可以适当、有效的量包含以下各项:表面活性剂、硅酸盐、助洗剂、多价螯合剂、螫合剂、防腐剂、荧光增白剂、光增亮剂、香料、染料、颜料、填料、稀释剂、干燥剂、缓冲剂、固体加工助剂、防腐剂、着色剂、防腐蚀抑制剂、香料、抗沉积剂、水溶助长剂、聚合物分散剂(例如醇乙氧基化物)、抗絮凝剂、增塑剂、超增塑剂、乳化剂、洗涤剂、其他消毒剂或抗菌剂(例如,季铵化合物、香精油、金属盐类、银、锌、酶类等),酶类包括但不限于蛋白酶、甘露聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶、果胶酶、木糖苷酶、natalase、termamyl、枯草杆菌蛋白酶、乳糖酶、以及任何其他辅助剂。在一些实施例中,这种水平可以是按重量计从约0%至约90%,或从约0.001%至约50%、或从约0.01%至约25%。可替代地,任何给定的辅助剂或辅助剂分类可以下述水平存在:按重量计从约0.1%至约10%、或按重量计从约0.1%至约5%、或按重量计从约0.1%至约1%。
不同辅助剂的另外细节,即其浓度量和其他细节可见于美国专利号8,287,755中,该专利通过引用结合在此。
III.实例和测试结果
如上所述,插层漂白剂化合物可通过蒸发来自次氯酸钙或次氯酸钠溶液与诸如氧化镁的镁盐混合的水性溶液的水来形成。插层漂白剂化合物具有大于等于3的碱土金属与次氯酸根的摩尔比。
不同其他碱金属盐和碱土金属盐可与插层漂白剂化合物一起包含在插层漂白剂组合物中。例如,可与其混合的是碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属碳酸盐、碱土金属碳酸氢盐、碱土金属氯化物、碱金属氯化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐以及其组合。此类盐类的具体例子包括但不限于:氧化镁、氧化镁加合物、氢氧化镁、氢氧化镁加合物、氯化三氢氧化镁、氯化五氢氧化镁、碳酸镁、氯化镁、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氯化钙、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、以及其组合。还可包含此类盐类的水合物。
氧化镁是一种水不可溶的、高等电位的无机材料。氧化镁的高等电点(例如,约12-13)产生一种典型地带正电荷的溶液/表面界面。一种材料的等电点是特定材料未携带净电荷时的pH。因为溶液/表面界面因此典型地带正电荷,所以氧化镁与阴离子物质具有亲和作用。据信带正电荷的氧化镁表面吸附带负电荷的次氯酸盐阴离子。此外,次氯酸根阴离子与氧化镁的反应和插层产生一种先前未被识别的释放次氯酸根的材料。此插层漂白剂化合物实质性地不同于起始材料,如由X射线衍射、可释放的次氯酸根收率、储存稳定性、可溶性、以及其他特性所证明。
在制备组合物的过程中,所得的产物是一种基本上是无气味的干燥白色粉末。当加入到水中时,这种产物产生像氧化镁乳剂的白色悬浮液,同时释放次氯酸根并产生约8至约11.5的pH缓冲范围。粉末X射线衍射指示了一种层状或插层材料。可将有效氯调整到低至约0.01%到高达约25%的值。更典型的有效氯值可以是从约1%至约25%或从约2.5%至约25%。产物组合物可以是水合盐类的混合物,但不限于次氯酸镁与二次镁盐、氢氧化镁、氧化镁、碳酸钙和/或上述中的一种或多种的加合物的加合物。插层漂白剂化合物本身可以是一种水合物。此类释放次氯酸根的固体可以用于其中期望固体次氯酸盐的任何应用。
与典型地与次氯酸盐漂白剂组合物相关联的那些缓冲特性相比,由插层漂白剂化合物提供的缓冲特性是在通常更温和的pH值(例如,约8至约11.5)下,同时向次氯酸盐物质提供优异稳定性。
有利地,制造方法不使用或产生任何氯气。相反,采用的材料是易于获得、价格经济的无机天然材料。插层漂白剂化合物本身可被认为衍生自天然材料,而不需要使用任何石油化学产品。如40CFR 180-940中详述的,氧化镁被列为对于用于抗菌配制品(例如,食品接触表面卫生消毒溶液)的活性和惰性成分的耐受性豁免没有限制。与现有的释放次氯酸根的产品相比,这可拓宽插层漂白剂化合物可施用到的潜在消毒产品应用。
通过以下形成镁插层漂白剂的不同配制品:将次氯酸钠溶液提供到水中或将次氯酸钙固体(或次氯酸锂、或次氯酸钾固体)溶解到水中以制备一种包含从约10%至约18%的碱金属次氯酸盐或碱土金属次氯酸盐的溶液。更一般地说,此种溶液可包含从约3%至约50%、或约5%至约25%的次氯酸盐。在次氯酸盐的混合物包含在水性次氯酸盐溶液中时,以上浓度范围可以指次氯酸盐的合并浓度。在采用时,可将次氯酸钙与水混合以溶解次氯酸钙并得到适当重量百分比的溶液。可使用新鲜制备的次氯酸钙溶液(例如,作为来自石灰氯化的一种中间产物)代替固体次氯酸钙,并且可直接使用而无需加入另外的水,条件是浓度在期望的范围内。还可通过文献中已知的任何方法来制备次氯酸盐溶液。
在将次氯酸盐与水混合时,可将反应混合物搅拌或以其他方式混合适当的时间段(例如,约2至约5分钟)。更一般地说,混合可以是从约0.5分钟至约1小时、或约1分钟至约10分钟。一旦提供水性次氯酸盐溶液,则可向其中分批加入镁盐或钙盐,同时搅拌(例如,剪切混合)适当的时间段(例如,约2至10分钟、更一般地说0.5分钟至约1小时或从1分钟至约30分钟)。一旦已将所有镁盐或钙盐(例如氧化镁)加入,则可将反应混合物混合约5分钟至约10分钟、或更一般地说从约1分钟至约24小时、或约2分钟至约6小时或从约5分钟至1小时的另外时间段。
然后可通过将反应混合物灌注到一个适当的容器(例如,一个烘烤盘)中并干燥来将其干燥。将发明人形成的插层漂白剂化合物固体在从约20C至约80C的温度范围下干燥16至72小时。更一般地说,干燥时间可以是从约1小时至约10天、或从约8小时至约5天。更一般地说,干燥温度可以在从环境温度(例如,约20C)至约200C、或从环境温度至约150C的范围内。环境温度以上的温度可通过在一个烘箱中干燥来实现。一旦干燥,可以将固体破碎和粉化。还可将固体产品模压或铸造成片剂、圆盘或颗粒形式。当然,也可直接使用干燥的固体,而无需粉末化、粒化、或类似处理。
如应当了解的,同反应时间、水量、次氯酸盐溶液浓度、次氯酸盐与镁盐/钙盐的比、二氧化碳的排除或加入、干燥方法(例如,可采用喷雾干噪)以及粉化方法可改变一样,混合或搅拌机制可被改变(例如,使用或不使用剪切搅拌)。
图1绘制了实际所形成的若干镁插层漂白剂组合物的有效氯对Mg与OCl的比的曲线。百分比收率对Mg与OCl的比的曲线也绘制在图1中。例如,如图1所示,具有为3:1的Mg与OCl的比的插层漂白剂组合物具有25.5%的有效氯水平和83.7%的收率。具有为4:1的Mg与OCl的比的插层漂白剂组合物具有19.4%的有效氯水平和88%的收率。具有为5.9:1的Mg与OCl的比的插层漂白剂组合物具有18.1%的有效氯水平和99.6%的收率。具有为13.9:1的Mg与OCl的比的插层漂白剂组合物具有7.6%的有效氯水平和99%的收率。具有为34.6:1的Mg与OCl的比的插层漂白剂组合物具有3.7%的有效氯水平和91.9%的收率。
如图1明显所示的,在一个实施例中,随着Mg与OCl的比增加,有效氯的水平总体上降低,而百分比收率可总体上增加。
图2A示出了如以上所述形成的示例性镁插层漂白剂组合物的X射线衍射(“XRD”)角数据。图2B示出了二元次氯酸镁(Mg(OCl)2-2Mg(OH)2)的对比XRD数据。数据清楚地表明插层漂白剂组合物的XRD响应不同于二元次氯酸镁的XRD响应。处的峰指示了层状、插层结构(如二元次氯酸镁的峰所示,已知其也具有层状结构)。
观察到具有7.7%有效氯的镁插层漂白剂(“MIB”)与固体形式酸(例如,硫酸氢钾、丁二酸、硼酸等)的混合物在环境温度下在6周的时期内表现出完全稳定性(没有漂白剂损失)。换句话讲,在组分呈固体形式存在的情况下,在基本上不含水的情况下,没有发生明显的酸碱反应。
针对含有和不含有月桂基硫酸钠(“SLS”)表面活性剂的组合物,来评估示例性镁插层漂白剂(“MIB”)的储存稳定性。通过滴定法来测试样品以确定与初始量相比的剩余次氯酸盐的量。从此测量差值计算出储存期限,如下表1所示。
表1
此类延长的储存期稳定性特性(例如,大大超过1年、大于2年等)在已知氯漂白剂产品之中是最好的。
除了以上所述的稳定性测试之外,测试镁插层漂白剂组合物的耐湿性(即在暴露于湿气时抵抗降解的能力)。将结果与替代性固体释放次氯酸根的产品,具体地二元次氯酸镁的湿度稳定性,以及次氯酸钙和氧化镁的混合物的湿度稳定性进行比较。图3A示出了在80F温度和80%相对湿度下储存2个月时期后的湿度稳定性数据。如所示,测定出次氯酸根的初始重量百分比。将一些样品开放储存,而其他样品封闭储存,并且在储存2个月之后测定剩余次氯酸根的重量百分比。
正如所见,二元次氯酸镁具有按重量计约25%的初始次氯酸根浓度,对于开放样品两个月后降低至将近0,并且对于封闭样品降低至按重量计约22%-23%。次氯酸钙/氧化镁混合物具有按重量计约26%的初始次氯酸根浓度,对于开放样品降低至按重量计约5%,并且对于封闭样品降低至按重量计约22%-23%。MIB具有按重量计约24%的初始次氯酸根浓度,对于开放样品降低至按重量计约18%,并且对于封闭样品降低至按重量计约23%。MIB表现出比其他测试代替物好得多的耐湿性,特别是在容器处于开放的情况下更是如此。
图3B示出了在80F温度和80%相对湿度下储存4.5个月时期后的湿度稳定性数据。次氯酸钙/氧化镁混合物具有按重量计约4%的初始次氯酸根浓度,对于开放样品降低至按重量计约1%,并且对于封闭样品降低至按重量计约2.5%。对两种MIB样品进行测试。一种MIB样品具有按重量计约5.5%的初始次氯酸根浓度,对于开放样品降低至按重量计约4.5%,并且对于封闭样品没有统计显著性降低。另一种MIB样品具有按重量计约5.5%的初始次氯酸根浓度,对于封闭样品或开放样品均没有统计显著性降低。
通过加入一种酸来测试MIB组合物的缓冲特性以及加速释放次氯酸根的能力。据信存在于插层漂白剂化合物内的MgO和/或Mg(OH)2组分用于将pH缓冲至一个优选区域(例如,约8至约11.5)以增强次氯酸盐稳定性。结果示于图4A-4B中。二元次氯酸镁的一个对比例子示于图5A-5B中。图4A绘制了当以周期性间隔将盐酸(HCl)加入到MIB水性溶液时的随时间的pH曲线。图4A-4B中采用的MIB化合物具有按重量计7.7%的有效氯浓度(例如,如图1中所示的为约13.9:1的Mg与OCl的比)。pH曲线显示出相对较快的pH恢复,具有从约8至约11.5的缓冲能力。
图4B绘制了溶液中作为加入HCl的毫摩尔数的函数的次氯酸根浓度(ppmOCl)。正如所见,次氯酸根释放通常是线性的直到固体MIB内的全部次氯酸根被释放出(例如,图4B中加入约10毫摩尔HCl之后约275-300ppm OCl)。
图5A-5B相对于图4A-4B绘制了如以上所述的类似数据,不同的是二元次氯酸镁组合物包含按重量计34%的有效氯。正如图5A所见,该缓冲恢复与由MIB组合物表现出的缓冲恢复相比明显更慢并且不太完全。换句话讲,此组合物表现出明显较低的缓冲能力。因此,二元次氯酸镁不能像MIB组合物一样将溶液维持在相对较高的pH。这种改善的缓冲能力(即,更长久地维持较高pH的能力)大大改善了漂白剂组合物的稳定性。还可以观察出,在二元次氯酸镁情况下通过加入酸没有明显有助于漂白剂释放,使用普通水就实际上实现比图5B中所示的漂白剂释放更高的漂白剂释放。
测试了配制品稳定性和与不同辅助剂的相容性,这些辅助剂为诸如醇乙氧基化物(例如BIOSOFT N23-6.5)、表面活性剂(例如月桂基硫酸钠、月桂基二甲基氧化胺)、聚合物(例如SOKANLAN CP 45颗粒、ALCOSPERSE 747、丙基乙烯醇共聚物膜、以及季胺化合物(例如苄基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵)。图6A示出了针对若干不同MIB组合物可以被解释为对比热力学稳定性数据的差示扫描热量法(“DSC”)数据,这些组合物包含宽范围浓度的醇乙氧基化物BIOSOFT N23-6.5。这些结果表明具有多种多样的辅助剂的MIB组合物在多种多样的浓度上表现出优异的相容性和稳定性。
通过对比,图6B显示出具有10%醇乙氧基化物BIOSOFTN23-6.5的二氯异氰脲酸钠(“SDIC”)组合物的较低的热力学稳定性。SDIC和醇乙氧基化物混合物(17重量%次氯酸盐和10%醇乙氧基化物;240J/g)的放热分解反应比具有醇乙氧基化物的对比MIB组合物(22重量%次氯酸盐和7%醇乙氧基化物;16J/g)大一个数量级以上。实际上,即使当醇乙氧基化物在与MIB的混合物中的量增加两倍以上(18重量%次氯酸盐和25%醇乙氧基化物;96J/g)时,SDIC混合物仍显示出超过两倍的放热能量释放。先前,此类异氰脲酸盐被认为具有与可商购的任何氯漂白剂产品一样良好的配方灵活性和相容性。在这些情况中,本发明MIB显示出比SDIC更好的配方灵活性和相容性。此外,此类异氰脲酸盐必须与无水材料配制,必须避免使用氢氧化钠(实际上通常必须避免碱性条件),这些盐类不能与吸湿材料配制,并且异氰脲酸盐的分解产物包括NC13,这是特别危险且不期望的。MIB组合物不具有这些限制。
图7A示出了示例性MIB组合物的差示扫描热量法(“DSC”),其在约375℃下显示出吸热分解反应,需要420J/g的大量能量输入。出于对比,图7B中示出了次氯酸钙的类似DSC。次氯酸钙在约212℃下显示出放热分解反应,放出401J/g的能量,从而使次氯酸钙相对于本发明的吸热分解路径变得不太可取。
图7C示出了二氯异氰脲酸钠的DSC数据,包括两个吸热反应,一个是针对每个结晶水的损失。虽然二氯异氰脲酸钠在10C至200C的温度范围内没有表现出放热分解反应,但它在分解时形成NCl3副产物,这是危险且不期望的。
因为插层漂白剂能够仔细地控制次氯酸根的释放,所以可根据需要递送活性漂白剂。例如,可采用任何适合的递送机制,包括但不限于:固体组合物(例如,粉末、颗粒、片剂等)、包括固体组合物或水性液体(其中插层漂白剂在溶液或悬浮液(例如,可使用酸、或螯合物、或表面活性剂、或另外的溶解来控制次氯酸盐浓度和递送)中)的包(例如,袋)。
这些袋可由聚乙烯醇膜或其他可密封的水溶性或可分散的聚合物膜形成。可将固体产物模压或铸造成片剂、圆盘或颗粒形式,其中固溶度是时控的,并且漂白剂释放在给定的时间段内可以是缓慢的并一致的。可将该组合物嵌入或结合到一种塑料或聚合物膜中,或连接到一个基材(例如,聚合物、塑料、非织造物、其他织物、海绵等)或嵌入该基材中。
可通过一种触发式喷雾器或气溶胶递送系统来递送液体组合物。一个实施例可包括一个双室瓶或封装,其中在临分配在产物之前使组合物的两个初始单独部分彼此接触。例如,可将酸性水性溶液(例如,包括表面活性剂、螯合剂、染料、香料等)布置在双室瓶的一个室中,并且可抽取此液体穿过包含插层漂白剂的组合物的第二部分(例如,非织造过滤系统)、或者与该第二部分混合,从而使得分配的液体包含次氯酸盐漂白剂和第一室的活性物质(例如,螯合剂、表面活性剂、染料、香料等)。当然,可按需要将多种辅助剂包含在所述两部分组合物中的一部分或两个部分内。
通过概述插层漂白剂组合物与现有替代物相比的有利特性,表2示出了针对若干种固体次氯酸盐漂白剂产品不同标准的相对评级,其中5表示“优异的”,3表示“一般”,并且1表示“差的”。正如所见,本发明MIB组合物是唯一提供“优异的”配方灵活性、低气味以及湿度耐受性的产品。虽然一些产品提供较好的溶液透明度或较高的有效氯水平,但是在可商购的替代物之中,本发明的插层漂白剂化合物和组合物提供了目前具有高评级的最佳组合。
表2
以下所述的组合物是具有Mx(OCl)y(O)m(OH)n的样品固体组合物。
实例1
针对Mg13 9Ca0.5(OCl)O12.9(OH),实例1示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氧化镁,并且漂白剂源是次氯酸钙。
在实例1中,我们将79.5克次氯酸钙(69.2重量%)溶解在959.2克水中。混合2分钟。在高剪切混合下在10分钟内加入430.5克氧化镁。在全部氧化镁加入后继续混合10分钟。室温下允许在一个敞口容器中干燥。产物具有7.6%有效氯。
实例2
针对Mg3Ca0.5(OCl)O2(OH),实例2示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氧化镁,漂白剂源是次氯酸钙并且次氯酸盐水平处于高百分比。
在实例2中,我们将51.8克次氯酸钙(69.2重量%)溶解在186克水中。混合2分钟。在高剪切混合下在10分钟内加入60.0克氧化镁。在全部氧化镁加入后继续混合10分钟。室温下允许在一个敞口容器中干燥。产物具有25.5%有效氯。
实例3
针对Mg34 6Ca0 5(OCl)O33.6(OH),实例3示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氧化镁,漂白剂源是次氯酸钙并且次氯酸盐水平处于低百分比。
在实例3中,我们将8.9克次氯酸钙(69.2重量%)溶解在250.6克水中。混合2分钟。在高剪切混合下在5分钟内加入120.2克氧化镁。在全部氧化镁加入后继续混合10分钟。允许在一个敞口容器中干燥。产物具有3.7%有效氯。
实例4
针对Mg4Ca0.5(OCl)(OH)7,实例4示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氢氧化镁,漂白剂源是次氯酸钙并且次氯酸盐水平处于高百分比。
在实例4中,我们将18.35克次氯酸钙(70.7重量%)溶解在105.7克水中。混合2分钟。在高剪切混合下在5分钟内加入42.8克氢氧化镁。在全部氢氧化镁加入后继续混合10分钟。允许在一个开放玻璃容器中干燥。产物具有6.4%有效氯。
实例5
针对Mg33Ca0.5(OCl)(OH)65,实例5示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氢氧化镁,漂白剂源是次氯酸钙并且次氯酸盐水平处于低百分比。
在实例5中,我们将2.75克次氯酸钙(57.5重量%)溶解在98.7克水中。混合2分钟。在高剪切混合下在5分钟内加入42.5克氢氧化镁。在全部氢氧化镁加入后继续混合10分钟。允许在一个敞口容器中干燥。产物具有1.1%有效氯。
实例6
针对Mg8.4Ca0.5(OCl)(OH)15.8,实例6示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氢氧化镁,漂白剂源是次氯酸钙并且次氯酸盐水平处于中等范围的百分比。
在实例6中,我们将17.8克次氯酸钙(79重量%)溶解在212.6克水中。混合2分钟。在高剪切混合下在5分钟内加入95.8克氢氧化镁。在全部氢氧化镁加入后继续混合10分钟。在一个敞口容器中干燥。产物具有6.7%有效氯。
实例7
针对Mg11.9(OCl)O10.9(OH),实例7示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氧化镁,漂白剂源是次氯酸纳并且次氯酸盐水平处于中等范围的百分比。
在实例7中,在高剪切混合下在5分钟内将氧化镁(95.7克)加入到234克次氯酸钠(6.4重量%溶液)。在全部氧化镁加入后继续混合10分钟。室温下在一个敞口容器中干燥。产物具有7.5%有效氯。
实例8
针对Mg8.4(OCl)(OH)15.8,实例8示出了一种本发明的组合物,其中镁源是氢氧化镁,漂白剂源是次氯酸钠并且次氯酸盐水平处于中等的百分比。
在实例8中,在高剪切混合下在5分钟内将氢氧化镁(95.8克)加入到230克次氯酸钠(6.3重量%溶液)。在全部氢氧化镁加入后继续混合10分钟。室温下在一个敞口容器中干燥。产物具有2.7%有效氯。
在没有限制的情况下,以下非限制性实例说明了本发明的实现方式。最终化学式表示为Mx(OCl)y(O)m(OH)n,其中M=Mg和Ca。出于表3-8的目的,表示为MgaCab(OCl)y(O)m(OH)n,其中a+b=x。
表3.
基于不同样品的最终有效氯水平,最终产物是水合物。起始次氯酸钙材料中的钙盐杂质将存在于最终产物中。
在没有限制的情况下,以下非限制性实例说明了本发明的实现方式。最终化学式表示为Mx(OCl)y(O)m(OH)n,其中M=Mg。
表4.
基于不同样品的最终有效氯水平,最终产物是水合物。钠盐存在于最终产物中。
在没有限制的情况下,以下非限制性实例说明了本发明的实现方式。最终化学式表示为Mx(OCl)y(OH)n,其中M=Mg和Ca。出于表Z的目的,表示为MgaCab(OCl)y(OH)n,其中a+b=x。
表5.
脚注:最终产物可以是水合物。起始次氯酸钙材料中的钙盐杂质存在于最终产物中。
在没有限制的情况下,以下非限制性实例说明了本发明的实现方式。
表6
表7
表8
表9
在不脱离本发明的精神和范围的情况下,一个普通技术人员可对本发明做出不同改变和变更以使其适合不同用途和条件。因此,这些改变和变更适当地、合理地并意图在以下权利要求的等价方案的全部范围内。
Claims (20)
1.一种使用漂白剂组合物的方法,该方法包括:
(a)提供一种包含漂白剂化合物的漂白剂组合物,该漂白剂化合物具有下述化学式:
Mx(OCl)y(O)m(OH)n
其中M选自由镁、钙以及其混合物组成的组;
其中x和y独立地等于任何大于或等于1的数;
其中m和n独立地等于任何大于或等于0的数,但m和n不均是0;并且
其中x≥3y;并且
(b)使该漂白剂组合物与表面或材料接触,其中该漂白剂组合物处理该表面或材料。
2.如权利要求1所述的方法,其中M是Mg,Mg是镁。
3.如权利要求1所述的方法,其中M是Ca,Ca是钙。
4.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂组合物进一步包含一种表面活性剂。
5.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂组合物进一步包含一种酸。
6.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂组合物进一步包含一种或更多种碱土金属盐或碱金属盐。
7.如权利要求6所述的方法,其中碱金属盐或碱土金属盐选自下组,该组由以下各项组成:碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属碳酸盐、碱土金属碳酸氢盐、碱土金属氯化物、碱金属氯化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐以及其组合。
8.如权利要求7所述的方法,其中碱金属盐或碱土金属盐选自下组,该组由以下各项组成:氧化镁、氢氧化镁、氯化三氢氧化镁、氯化五氢氧化镁、碳酸镁、氯化镁、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氯化钙、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠以及其组合。
9.如权利要求1所述的方法,其中2m+n≥5y。
10.如权利要求1所述的方法,其中x=0.5y+m+0.5n。
11.如权利要求1所述的方法,其中x、y、m和n是整数。
12.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂化合物具有从3%至25%的有效氯范围。
13.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂化合物是一种水合物。
14.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂组合物进一步包含至少一种选自下组的成员,该组由以下各项组成:助洗剂、表面活性剂、水溶性聚合物、酸类、填料、稀释剂、干燥剂、缓冲剂、固体加工助剂、防腐剂、着色剂、防腐蚀抑制剂、染料、香料、水溶助长剂、聚合物分散剂、螯合剂、水溶胀性聚合物、消毒剂、抗菌剂、香精油、酶类以及其组合。
15.如权利要求1所述的方法,其中该漂白剂组合物是一种固体。
16.如权利要求15所述的方法,其中该漂白剂组合物是呈粉末、颗粒或片剂的形式。
17.一种使用漂白剂组合物的方法,该方法包括:
(a)提供一种包含漂白剂化合物的漂白剂组合物,该漂白剂化合物具有下述化学式:
Mgx(OCl)y(O)m(OH)n
其中x和y独立地等于任何大于或等于1的数;
其中m和n独立地等于任何大于或等于0的数,但m和n不均是0;并且
其中x≥3y,并且
(b)使该漂白剂组合物与表面或材料接触,其中该漂白剂组合物处理该表面或材料。
18.如权利要求17所述的方法,其中该漂白剂组合物进一步包含一种酸。
19.一种使用漂白剂组合物的方法,该方法包括:
(a)提供一种漂白剂组合物,该漂白剂组合物包含:
一种表面活性剂;以及
一种具有下述化学式的漂白剂化合物:
Mgx(OCl)y(O)m(OH)n
其中x和y独立地等于任何大于或等于1的数;
其中m和n独立地等于任何大于或等于0的数,但m和n不均是0;并且
其中x≥3y;并且
(b)使该漂白剂组合物与表面或材料接触,其中该漂白剂组合物处理该表面或材料。
20.如权利要求19所述的方法,其中该漂白剂组合物进一步包含一种酸。
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