CN108368457A - 压制手动餐盘洗涤剂 - Google Patents
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Abstract
描述固体块洗涤剂组合物，其可用喷水器分配，以形成水性洗涤剂用于切割和去除油脂、去除和悬浮污垢和容易地冲掉，从而留下清洁的器皿。所述固体块洗涤剂含有与各种加工助剂组合的经中和磺化阴离子表面活性剂以优化可被压制用于形成固体的配制物的污垢去除。
Description
技术领域
本申请涉及固体洗涤剂材料。本发明涉及含有分散在基质中的洗涤剂配制物的固体洗涤剂组合物。成分的组合提供由所述固体制成的水性洗涤剂组合物中的极好污垢去除、油脂切割和受控发泡。
背景技术
固体块清洁组合物的出现已彻底改变其中由常规地使用大量的清洁材料的商业和公共机构实体分配洗涤剂组合物的方式。相比于常规液体、颗粒或团粒形式的洗涤剂，固体块组合物提供独特优点，包括改进握持、增强安全性、消除在运输和贮存期间的组分隔离，和提高在组合物内活性组分的浓度。由于这些益处，固体块清洁组合物(如公开于Fernholz等人,美国专利第Re 32,763号、第Re 32,818号、第4,680,134号和第4,595,520号中的那些)已快速代替在商业和公共机构市场中的常规组合物形式。使用基本上水合的钠材料的另一种氢氧化钠和碳酸钠浇注固体方法公开于Heile等人的美国专利第4,595,520号和第4,680,134号中。另外，团粒化材料示于Gladfelter等人,美国专利第5,078,301号、第5,198,198号和第5,234,615号中。挤出材料公开于Gladfelter等人，美国专利第5,316,688号中。固体块型式为安全、方便和高效的产品型式。
多种硬化机理已经在清洁和杀菌组合物中使用，用于将流体组合物转化成固体团块，以便在使用期间控制并且改变改性活性成分的溶解度。举例来说，活性成分可在熔融温度下与硬化剂组合(通常被称为“熔融过程”)以实现均质混合物，其中然后将熔体倒入模具中并且冷却成固体形式。
固体块清洁和杀菌组合物以及洗涤剂提供优于常规液体、颗粒状和团粒化清洁组合物的显著改进。虽然熔融方法适用于制备固体块组合物，但是如果可从方法中最小化或消除加热和冷却组合物，那么将节省时间和费用，并且可使用较高粘度。另外，较低的工艺温度将较好地有助于在清洁组合物中使用热敏性成分。此外，如果加工的混合物可在较低温度下包装，那么将需要较不坚固包装材料。此外，消除熔融温度将避免固体产品的膨胀和变形。
已作出多种尝试以通过挤出工艺制成清洁组合物。举例来说，Bruegge等人的美国专利第5,061,392号公开通过将含有三聚磷酸钾的第一水溶液和含有水溶性钠基洗涤剂增效剂(即氢氧化钠)的第二水溶液组合形成具有膏类稠度的洗涤剂组合物的方法。在混合后，混合物的粘度快速增加以形成高粘性膏体。在另一种挤出方法中，如公开于Ramachandran的美国专利第4,933,100号中，通过将合成有机洗涤剂、可水合的增效剂盐(如三聚磷酸钠)和水混合在一起形成颗粒或肉饼形式的有机洗涤剂。混合物在处于或稍微高于室温下和低压下通过挤出机并且被迫通过开口以形成条形挤出物。这些方法的缺点在于需要腐蚀性可水合的碱性源以有助于在挤出之后硬化所加工的组合物。
如可看出，在所属领域中需要开发可通过较少涉及的方法(如通过压制)成形为固体的清洁组合物。水性清洁组合物已通常用于包括以下的应用：医院、家用、公共机构和工业服务、洗手皂和沐浴皂、洗衣皂、器皿洗涤和内务处理表面。通常，这些清洁材料通过稀释液体或胶凝化材料以形成使用溶液来制成。许多这类溶液在过去已具有一些成果，然而，在此领域中大量需要制造具有最低限度的水和高活性剂浓度、极好的污垢(例如油脂)去除特性和受控制的发泡的容易使用的浓缩物。甚至呈浓缩物形式的许多现有技术材料含有相当大量的水，其难以制造、运输和出售。材料还可具有一些污垢去除特性，但是持续需要或要求改进油脂去除和硬表面的清洁剂。另外，对于此市场，制造在存在大量的油脂污垢的情况下产生有用的泡沫的材料具有持续挑战。
发明内容
申请人已开发可优选地通过压制来制备的洗涤剂配制物。本发明的材料为固体，其中所述固体具有相异的固体特征，具有可测量透度计值。固体块材料不依赖于胶凝化机理(其中水与固体材料组合以形成凝胶)，并且不需要加热，如通过浇注模制或挤出。实际上，在优选实施例中，组合物不含传统的硬化剂，如脲或PEG。
当与传统的固体洗涤剂比较时，本发明的固体压制组合物具有相似或更好性能，如通过泡沫高度和油脂/污垢去除所展示的，并且成形为固体单元。根据本发明，大量的阴离子表面活性剂延长油脂/污垢去除的效力；然而，高活性剂还妨碍制备固体洗涤剂的压制方法。优化配制物以实现与传统的挤出固体洗涤剂相似或较好性能同时维持可获得性压制固体形成。
我们已发现，可通过形成具有高活性剂含量、最低限度水含量的固体块洗涤剂组合物来满足许多需要。压制的组合物优选地不含阳离子表面活性剂和硬化剂，如PEG。组合物包括阴离子磺酸盐表面活性剂，其以组合物的0.01到97wt％的量存在。组合物还包括可构成组合物剩余部分的一种或多种加工助剂。加工助剂可选自包括以下的组：无机盐、有机盐、助表面活性剂、碳酸盐、硅酸盐或丙烯酸聚合物体系。
本发明中还出现含有约1到95wt％的经中和磺化阴离子表面活性剂(包括混合的碱金属、碱土金属盐的有机磺酸盐、有机硫酸盐表面活性剂或这类表面活性剂的混合物)，和有效量的加工助剂(包括无机盐、有机盐、助表面活性剂、硅酸或丙烯酸聚合物体系的碳酸盐，或其混合物)的洗涤剂组合物。清洁组合物可进一步包括常规洗涤剂组分，如非离子或两性表面活性剂、多价螯合剂、酶、任选的硬化剂、洗涤剂填充剂、消泡剂、抗再沉积剂、阈值剂或体系、美感增强剂(即，染料、香料)和其它类似添加剂。佐剂和其它添加剂成分将根据所制造组合物的类型而变化。本发明中还出现如上文所定义的压制的固体块洗涤剂组合物，其当用水稀释时形成具有稳定泡沫和油脂污垢去除能力的水性洗涤剂。固体块洗涤剂适用于清洁锅和盘，尤其适用于手动洗涤锅和盘。
具体实施方式
除非在权利要求中或在本说明书的其它地方中给定或指示不同含义，否则对于以下术语，将应用这些含义。除在操作实例中或另外指示之外，本文所使用的表达成分的量或反应条件的所有数字将理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。
如本文所用，重量百分比(wt％)、“以重量计的百分比”、“重量％”等为同义词，均是指物质浓度为：所述物质的重量除以组合物的总重量并且乘以100。
如本文所用，修饰在本发明的组合物中或在本发明的方法中所采用的成分的数量时术语“约”是指例如通过用于在现实世界中制备浓缩物或使用溶液的典型测量和液体处置程序；通过在这些程序中的无心之失；通过用于制备组合物或进行方法的成分的制造、来源或纯度的差异等可发生的数值数量的偏差。术语约还涵盖由于由特定初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否由术语“约”修饰，权利要求书都包括数量的等效值。
术语“表面活性剂”或“表面活性试剂”是指当添加到液体时改变所述液体在表面处的性质的有机化学品。
“清洁”意指执行或辅助污垢去除、漂白、微生物群体减少、冲洗或其组合。
如本文所使用，术语“硬表面”包括淋浴器、水槽、抽水马桶、浴缸、工作台面、窗户、反射镜、运输车辆、地板、食品制造设备(通常不锈钢)、墙、吊顶、管道、导管、在食品生产环境中可受污染的任何表面等。这些表面可为特点为“硬表面”(如墙、地板、便盆)的那些。
如本文所用，固体清洁组合物是指呈固体形式(如粉末、粒子、附聚物、薄片、颗粒、团粒、小片、锭剂、圆块、小块、方料、固体块、单位剂型，或所属领域的普通技术人员已知的另一种固体形式)的清洁组合物。术语“固体”是指在固体洗涤剂组合物的预期贮存和使用条件下清洁组合物的状态。一般来说，预期洗涤剂组合物当暴露于至多约100℉和大于约120℉的温度时将保持呈固体形式。浇注、压制或挤出的“固体”可采取包括块的任何形式。当涉及浇注、压制或挤出的固体时，意指硬化组合物将不会以可察觉方式流动并且在中等应力或压力或仅仅重力下将基本上保持其形状，如例如当从模具取出时模具的形状、如在从挤出机挤出时形成的制品的形状等。固体浇注组合物的硬度程度可在相对致密并且硬的熔融固体块(例如，如混凝土)到特征为韧性并且海绵状的稠度(类似于填缝材料)的范围内。
应注意，除非上下文另外明确指示，否则如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个/一种(a/an)”和“所述(the)”包括复数个指示物。因此，例如，对含有“一种化合物”的组合物的引用包括两种或更多种化合物的混合物。还应注意，除非上下文另外明确指示，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的意义来使用。
术语“活性剂”或“百分比活性剂”或“重量百分比活性剂”或“活性剂浓度”在本文中可互换地使用并且是指涉及清洗的那些成分的浓度，其表示为减去惰性成分的百分比。
术语“基本上类似的清洁性能”一般是指通过具有总体上相同程度(或至少程度不显著更小)的清洁度或总体上相同工作消耗(或至少消耗不显著更小)的替代清洁产品或替代清洁体系，或通过这两者的实现结果。取决于特定清洁产品和特定基材，此清洁度程度可对应于一般不存在可见污垢，或对应于一些较小清洁度程度，如在之前段落中所解释。
如本文所使用，关于特定化合物的术语“不含”或“大体上不含”是指不含有所述化合物或所述化合物尚未添加到的组合物、混合物或成分。这些化合物应通过组合物、混合物或成分的污染物的存在，所述化合物的量应小于0.5wt％。在另一个实施例中，所述量小于0.1wt％，并且在又一实施例中，所述量小于0.01wt％。
本发明的组合物
本发明的固体块洗涤剂含有一系列包括经中和磺化阴离子表面活性剂的表面活性剂和加工助剂。固体块洗涤剂可用水来分散以形成用于切割和去除油脂、去除和悬浮污垢并且容易地冲掉从而留下清洁的器皿的水性洗涤剂。水性洗涤剂浓缩物可用于具有杰出的污垢去除特性，尤其具有稳定泡沫特性的油脂去除特性的清洁液。为了制造效率，洗涤剂配制物容易压制。
阴离子表面活性剂
适用于本发明清洁组合物的阴离子表面活性剂包括例如磺酸盐，如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺化脂肪酸酯等；硫酸盐，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、磺基丁二酸盐、烷基醚硫酸盐等。优选的阴离子表面活性剂包括有机磺酸盐表面活性剂或有机硫酸盐表面活性剂。更优选的阴离子表面活性剂包括烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺化脂肪酸酯、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、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基醚硫酸盐和其混合物。
在本发明中，(一种或多种)阴离子表面活性剂可用碱金属盐和/或碱土金属盐或其混合物中和。其它碱选项包括胺。优选地，使用盐的混合物，并且碱金属为钠并且碱土金属为镁。优选地，钠与镁的摩尔比为约3:1到1:1，并且最优选地，钠与镁的摩尔比为约2:1。不希望受理论限制，据相信，钠阳离子用以增强表面活性剂在水中的溶解度，而镁阳离子增强表面活性剂在油中的溶解度。阴离子表面活性剂组分构成组合物的大部分，从0.01wt％到高达97wt％。优选地1到99wt％并且更优选约10到80wt％。
加工助剂
组合物的剩余部分可包括一种或多种加工助剂。加工助剂可包括各种碱度源、无机盐、有机盐、助表面活性剂、硅酸盐或丙烯酸聚合物。
无机盐
加工助剂包括可水合的无机盐，如硫酸盐、乙酸酯、碳酸盐和碳酸氢盐。无机盐以约0到50wt％，优选地约5-25wt％，更优选地，约5-15wt％的浓度存在。
丙烯酸聚合物
适用作清洁剂的聚丙烯酸酯包括例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解的聚丙烯酰胺、水解的聚甲基丙烯酰胺、水解的聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解的聚丙烯腈、水解的聚甲基丙烯腈、水解的丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物等。关于螯合剂/多价螯合剂的进一步讨论，参见Kirk-Othmer,《化工技术百科全书(Encyclopedia ofChemical Technology)》,第三版,第5卷,第339-366页和第23卷,第319-320页，其披露内容以引用的方式并入本文中。丙烯酸聚合物以约0到50wt％，优选地约5-25wt％，更优选地约5-15wt％的浓度存在。
优选的非离子助表面活性剂
可用于本发明洗涤剂组合物的非离子表面活性剂可包括具有作为表面活性剂分子的一部分的聚环氧烷聚合物的那些。这类非离子表面活性剂包括例如醇烷氧基化物，如醇乙氧基化丙氧基化物、醇丙氧基化物、醇丙氧基化乙氧基化丙氧基化物、醇乙氧基化丁氧基化物等，和烷基封端的醇烷氧基化物；脂肪醇的聚氧乙烯二醇醚，如-27或25-7等；羧酸酯，如甘油酯、聚氧乙烯酯、脂肪酸的乙氧基化和二醇酯等；羧酸酰胺，如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺等；和聚环氧烷嵌段共聚物，包括环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，如可以商标(巴斯夫-怀恩多特(BASF-Wyandotte))商购的那些等；和其它类似非离子化合物。
优选地，使用的非离子表面活性剂为脂肪酸酰胺。更优选地，采用的非离子表面活性剂可为月桂酸单乙醇酰胺、椰油单乙醇酰胺或其混合物。当存在时，非离子表面活性剂可为约0.1wt％到约25wt％，优选地约1wt％到约20wt％并且更优选约2wt％到约15wt％。
碱性源
根据本发明产生的清洁组合物可包括少量但是有效量的一种或多种碱性源以中和阴离子表面活性剂并且改进组合物的污垢去除性能。因此，碱金属或碱土金属氢氧化物或其它可水合的碱性源优选地以有效中和阴离子表面活性剂的量包括在清洁组合物中。然而，可理解，碱金属氢氧化物或其它碱性源可在有限程度上辅助组合物的固体化。虽然一定量的碱金属和碱土金属氢氧化物为中和如上所述的阴离子表面活性剂必要的，但是可存在额外碱性源，所述碱性源达如下程度：其中水溶液的pH不超过11.5并且更优选不超过10。
合适的碱金属氢氧化物包括例如氢氧化钠或氢氧化钾。合适的碱土金属氢氧化物包括例如氢氧化镁。碱金属或碱土金属氢氧化物可以固体珠粒形式、溶解于水溶液中的形式或其组合添加到组合物。碱金属和碱土金属氢氧化物为可商购的呈具有粒径在约12-100美国目范围内的混合物的粒状珠粒形式的固体，或为可商购的水溶液，如例如50wt％和73wt％的溶液。优选地，碱金属或碱土金属氢氧化物以水溶液、优选地50wt％氢氧化物溶液形式添加，以降低由于固体碱金属材料的水合而在组合物中生成热量。
清洁组合物可包括除碱金属氢氧化物之外的第二碱性源。第二碱性源的实例包括金属硅酸盐，如硅酸或偏硅酸钠或钾、金属碳酸盐，如碳酸钠或碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾，或倍半碳酸钠或倍半碳酸钾等；金属硼酸盐，如硼酸钠或硼酸钾等；乙醇胺和胺；和其它类似碱性源。第二碱度试剂通常以水溶液或粉末形式可获得，其中的任一种可用于配制本发明清洁组合物。碱度源以约0到50wt％，优选地约5-25wt％，更优选地，约5-15wt％的浓度存在。
水性介质
组合物的成分可借助少量但是有效量的水性介质如水来处理，以提供用于处理混合物的有效水平的粘度并且提供具有在固体块形成期间和在硬化时所需量的坚固性和凝聚力的所加工组合物。混合物优选地不含水。在加工期间混合物可包括约0.00到5wt、优选地约0.1到2wt％的水性介质。
任选的硬化剂
如在本发明方法和组合物中所使用，硬化剂为显著地有助于组合物的均匀固化的有机或无机的化合物或化合物体系。优选地，硬化剂与组合物的表面活性剂和其它活性成分相容并且能够为组合物提供有效量的硬度和/或水溶解度。当混合和固体化时，硬化剂还应能够与清洁剂和其它成分形成均质基质以在使用期间提供固体组合物中清洁剂的均匀溶解。本发明被具体地配制成用于压制固体形成，并且在优选实施例中不需要包括硬化剂。
包括在清洁组合物中的任选硬化剂的量将根据以下而变化：所制备清洁组合物类型、组合物的成分、组合物的既定用途、在使用期间随时间推移施用到固体组合物的分配溶液的量、分配溶液的温度、分配溶液的硬度、固体组合物的物理大小、其它成分的浓度，在组合物中清洁剂的浓度，和其它类似因素。优选的是，硬化剂的量有效地与组合物的清洁剂和其它成分组合以在连续混合条件和在处于或低于硬化剂的熔融温度的温度下形成均质混合物。
有机硬化剂的一个实例为供用于上述清洁组合物的聚乙二醇(PEG)化合物。根据本发明制成的包含聚乙二醇硬化剂的清洁组合物的固化速率将(至少部分)根据添加到组合物的聚乙二醇的量和分子量而变化。
根据本发明可用的聚乙二醇化合物包括例如通式H(OCH2--CH2)nOH的固体聚乙二醇，其中n大于15，更优选地为约30到1700。可用的固体聚乙二醇可以名称CARBOWAX商购自联合碳化物公司(Union Carbide)。通常，聚乙二醇为呈自由流动粉末或薄片的固体形式的固体，其分子量为约1000到100,000，优选地其分子量为至少约1450到20,000，更优选地，在约1450到约8000之间。根据本发明可用的合适聚乙二醇化合物包括例如PEG 1450和PEG8000等。脲为另一种可用的硬化剂。
额外组分
清洁组合物可进一步包括常规洗涤剂佐剂，如多价螯合剂、酶、第二硬化剂、洗涤剂填充剂、消泡剂、抗再沉积剂、阈值剂或体系、美感增强剂(即，染料、香料)和其它类似添加剂。佐剂和其它添加剂成分将根据所制造组合物的类型而变化。
额外表面活性剂
本发明的清洁组合物可进一步包含表面活性剂，或在一些情况下，额外表面活性剂。其可包括水溶性或水分散性非离子、半极性非离子(同前文献)、阴离子、阳离子、两性或两性离子表面活性剂；或其任何组合。本文中可用的表面活性剂的类别和物质的典型列表在1972年5月23日授予Norris的美国专利第3,664,961号中呈现。当存在时，额外表面活性剂可占约0.01wt％到约20wt％，约0.01wt％到约15wt％，和更优选地约1wt％到约10wt％。
非离子表面活性剂
可用于本发明的额外非离子表面活性剂的总体特征在于存在有机疏水基团和有机亲水基团，并且通常通过有机脂肪族、烷基芳香族或聚氧化烯疏水性化合物与亲水性碱性氧化物部分(其按照惯例是环氧乙烷或其多水合产物，聚乙二醇)的缩合产生。实际上，任何具有反应性氢原子的羟基、羧基、氨基或酰胺基的疏水性化合物都可与环氧乙烷或其多水合加合物，或者其与环氧烷(如环氧丙烷)的混合物缩合来形成非离子表面活性剂。与任何特定疏水性化合物缩合的亲水性聚氧化烯部分的长度可容易调整以产生具有在亲水性特性与疏水性特性之间的所需平衡程度的水分散性或水溶性化合物。本发明中的可用非离子表面活性剂包括：
1.基于丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和乙二胺作为引发剂反应性氢化合物的嵌段聚氧丙烯-聚氧乙烯聚合化合物。由引发剂的依次丙氧基化和乙氧基化制成的聚合化合物的实例可以商标名和商购，它们由巴斯夫公司(BASF Corp.)制造。
化合物是通过环氧乙烷与疏水性基质缩合形成的双官能(两个反应性氢)化合物，所述疏水性基质是通过将环氧丙烷加成到丙二醇的两个羟基上而形成的。分子的此疏水部分重量为1,000到4,000。然后添加环氧乙烷，将此疏水物夹在亲水性基团之间，通过控制长度，从而构成最终分子的约10重量％到约80重量％。
化合物为由向乙二胺中依次加成环氧丙烷和环氧乙烷而获得的四官能嵌段共聚物。疏水型环氧丙烷的分子量在约500到约7,000的范围内；并且，加成亲水物环氧乙烷，以构成分子的约10重量％到约80重量％。
2.一摩尔烷基苯酚与3到50摩尔环氧乙烷的缩合产物，在烷基苯酚中，具有直链或支链构型或具有单一或双重烷基组成的烷基链含有约8到约18个碳原子。烷基可例如以二异亚丁基、二戊基、聚合亚丙基、异辛基、壬基和二壬基为代表。这些表面活性剂可为烷基苯酚的聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯缩合物。具有此化学品的商业化合物的实例在市场上可以商品名(由罗纳·普朗克(Rhone-Poulenc)制造)和(由联合碳化物公司(制造)获得。
3.一摩尔具有约6到约24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链醇与约3到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。醇部分可由处于上文所描绘碳范围内的醇的混合物组成，或其可由具有在此范围内的具体碳原子数的醇组成。类似的商业表面活性剂的实例可以商标名NeodolTM(由壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)制造)和AlfonicTM(由Vista Chemical公司制造)获得。
4.一摩尔具有约8到约18个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链羧酸与约6到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。酸部分可由在上文所界定的碳原子范围内的酸的混合物组成，或其可由具有所述范围内的具体碳原子数的酸组成。此化学品的商业化合物的实例在市场上可以商品名NopalcolTM(由汉高公司(Henkel Corporation)制造)和LipopegTM(由徕宝化学品公司(Lipo Chemicals,Inc.)制造)获得。
除了通常被称为聚乙二醇酯的乙氧基化羧酸之外，通过与甘油酯、甘油和多羟基(糖化物或脱水山梨糖醇/山梨糖醇)醇反应形成的其它烷酸酯也具有在本发明中的应用。所有这些酯部分在其分子上全都具有一个或多个反应性氢位点，所述反应性氢位点可经受进一步酰化或环氧乙烷(烷氧化物)加成，从而控制这些物质的亲水性。当向含有淀粉酶和/或脂肪酶的本发明组合物添加这些脂肪酯或酰化碳水化合物时，因为潜在的不相容性，所以必须特别小心。
非离子低泡表面活性剂的实例包括：
5.来自(1)的化合物，其通过以下改性(大体上转换)：将环氧乙烷加成到乙二醇上，以提供具有指定分子量的亲水物；并且然后加成环氧丙烷以获得在分子外部(端部)的疏水性嵌段。分子的疏水部分重约1,000到约3,100，其中中间亲水物包括最终分子的10重量％到80重量％。这些转换PluronicsTM由巴斯夫公司制造，以商品名为PluronicTM R的表面活性剂。
同样地，TetronicTMR表面活性剂由巴斯夫公司通过将环氧乙烷和环氧丙烷依次加成到乙二胺上来生产。分子的疏水性部分重约2,100到约6,700，其中中间的亲水物包括最终分子的10重量％到80重量％。
6.来自第(1)组、第(2)组、第(3)组和第(4)组的化合物，其通过以下改性：与如环氧丙烷、环氧丁烷、苄基氯等疏水性小分子和含有1到约5个碳原子的短链脂肪酸、醇或烷基卤化物和其混合物反应，对(多官能部分的)一个或多个端羟基进行“封端”或“端部封闭”以减少发泡。还包括如亚硫酰氯的反应物，其将端羟基转化为氯基。对端羟基的这类改性可产生全嵌段、嵌混、混嵌或全混杂非离子表面活性剂。
有效的低泡非离子表面活性剂的额外实例包括：
7.在1959年9月8日授予Brown等人的美国专利第2,903,486号，并且其由下式表示的烷基苯氧基聚乙氧基烷醇：
其中R为8到9个碳原子的烷基，A为3到4个碳原子的亚烷基链，n为7到16的整数，并且m为1到10的整数。
在1962年8月7日授予Martin等人的美国专利第3,048,548号的聚亚烷基二醇缩合物，其具有交替的亲水性氧乙烯链和疏水性氧丙烯链，其中末端疏水性链的重量、中间疏水性单元的重量和亲水性连接单元的重量各自占缩合物的约三分之一。
在1968年5月7日授予Lissant等人的美国专利第3,382,178号中公开的消泡非离子表面活性剂，其具有通式Z[(OR)nOH]z，其中Z为可烷氧基化材料，R为由碱性氧化物衍生的基团，其可为亚乙基和亚丙基，并且n为例如10到2,000或更大的整数，并且z为由反应性可烷氧基化基团数确定的整数。
在1954年5月4日授予Jackson等人的美国专利第2,677,700号中所述的共轭聚氧化烯化合物，对应于式Y(C3H6O)n(C2H4O)mH，其中Y为具有约1到6个碳原子和一个反应性氢原子的有机化合物的残基，n的平均值为至少约6.4，如通过羟基数确定的，并且m具有使得氧亚乙基部分占分子约10重量％到约90重量％的值。
在1954年4月6日授予Lundsted等人的美国专利第2,674,619号中所述的共轭聚氧化烯化合物，具有式Y[(C3H6On(C2H4O)mH]x，其中Y为具有约2到6个碳原子并且含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值为至少2，n具有使得聚氧丙烯疏水性基质的分子量为至少900的值并且m具有使得分子的氧亚乙基含量为约10重量％到约90重量％的值。落在Y的定义范围内的化合物包括例如丙二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、乙二胺等。氧丙烯链任选地但有利地含有少量的环氧乙烷，并且氧乙烯链还任选地但有利地含有少量的环氧丙烷。
有利地在本发明的组合物中使用的额外共轭聚氧化烯表面活性剂对应于式：P[(C3H6O)n(C2H4O)mH]x，其中P为具有约8到18个碳原子并且含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值为1或2，n具有使得聚氧乙烯部分的分子量为至少约44的值并且m具有使得分子的氧亚丙基含量为约10重量％到约90重量％的值。在任一种情况下，氧丙烯链可任选地但有利地含有少量的环氧乙烷，并且氧乙烯链还可任选地但有利地含有少量的环氧丙烷。
8.供用于本发明组合物中的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂包括具有结构式R2CONR1Z的那些，其中：R1为H、C1-C4烃基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、乙氧基、丙氧基或其混合物；R为C5-C31烃基，其可为直链；并且Z为具有带有至少3个与所述链直接连接的羟基的线性烃基链的多羟基烃基或其烷氧基化衍生物(优选地乙氧基化或丙氧基化)。Z可由还原胺化反应中的还原糖获得；如缩水甘油基部分。
9.脂肪醇与0到25摩尔环氧乙烷的烷基乙氧基化物缩合产物适用于本发明组合物中。脂肪醇的烷基链可为直链或支链、伯烷基链或仲烷基链，并且一般含有6到22个碳原子。
10.乙氧基化C6-C18脂肪醇和C6-C18混合的乙氧基化和丙氧基化脂肪醇为供用于本发明组合物中的合适表面活性剂，特别是水溶性的那些。合适的乙氧基化脂肪醇包括乙氧基化度是3到50的C6-C18乙氧基化脂肪醇。
11.特别地供用于本发明组合物中的合适非离子烷基多糖表面活性剂包括在1986年1月21日授予Llenado的美国专利第4,565,647号中公开的那些。这些表面活性剂包括含有约6到约30个碳原子的疏水基团和含有约1.3到约10个糖单元的多糖，例如多糖亲水基团。可使用含有5或6个碳原子的任何还原糖，例如葡萄糖，半乳糖和半乳糖基部分可替代葡糖基部分。(任选地，疏水基团连接在2、3、4等位置，因此得到与葡糖苷或半乳糖苷相对的葡萄糖或半乳糖。)糖间键可例如在另外糖单元的一个位置和前述糖单元上的2、3、4和/或6位之间。
12.供用于本发明组合物的脂肪酸酰胺表面活性剂包括具有下式的那些：R6CON(R7)2，其中R6为含有7到21个碳原子的烷基并且每个R7独立地为氢、C1-C4烷基、C1-C4羟基烷基或--(C2H4O)XH，其中x在1到3的范围内。
13.可用的非离子表面活性剂类别包括被定义为烷氧基化胺或最特定地醇烷氧基化/胺化/烷氧基化表面活性剂的类别。这些非离子表面活性剂可至少部分地由以下通式表示：
R20--(PO)sN-(EO)tH、
R20--(PO)sN-(EO)tH(EO)tH和
R20--N(EO)tH；
其中R20为8到20、优选地12到14个碳原子的烷基、烯基或其它脂肪族基团，或烷基-芳基基团，EO为氧亚乙基，PO为氧亚丙基，s为1到20，优选地2到5，t为1到10，优选地2到5，并且u为1到10，优选地2到5。这些化合物的范围内的其它变化形式可由以下替代式表示：
R20--(PO)v--N[(EO)wH][(EO)zH]
其中R20如上文所定义，v为1到20(例如，1、2、3或4(优选地2))，并且w和z独立地为1到10，优选地2到5
这些化合物在商业上以由亨茨曼化工公司(Huntsman Chemicals)作为非离子表面活性剂出售的一系列产品代表。此类别的优选化学品包括Surfonic.TM.PEA 25胺烷氧基化物。
专著《非离子表面活性剂(Nonionic Surfactants)》(由Schick,M.J.编,表面活性剂科学系列的第1卷,马塞尔·德克尔公司(Marcel Dekker,Inc.),纽约,1983年)为关于在本发明的实践中通常所采用的多种多样的非离子化合物的极佳参考文献。这些表面活性剂的非离子类别和物质的典型列表在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外实例在《表面活性剂和洗涤剂》(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch)中给出。
额外阴离子表面活性剂
另外，以下用于本发明：分类为阴离子表面活性剂的表面活性物质，因为疏水物上的电荷为负；或其中分子的疏水性部分不带电荷(除非pH升高到电中性或更高)的表面活性剂(例如羧酸)。羧酸根、磺酸根、硫酸根和磷酸根为见于阴离子表面活性剂中的极性(亲水性)溶解基团。在与这些极性基团相关联的阳离子(抗衡离子)中，钠、锂和钾赋予水溶解度；铵和经取代的铵离子提供水和油溶解度；而钙、钡和镁促进油溶解度。
如所属领域的技术人员理解，阴离子表面活性剂为极好的洗涤剂表面活性剂，并且因此有利的添加到重役型洗涤剂组合物。然而，一般来说，阴离子表面活性剂具有高泡沫曲线，这限制其在清洁体系(如需要严格泡沫控制的CIP电路)中单独或以高浓度水平使用。除去垢力之外，阴离子表面活性化合物可用于赋予在组合物内的特殊化学或物理特性。可采用阴离子表面活性剂作为胶凝剂或作为凝胶化或增稠体系的一部分。阴离子表面活性剂为极好的增溶剂并且可用于水溶效应和浊点控制。
大部分大量商业阴离子表面活性剂可被细分成五个主要化学类别和额外的亚组，这由本领域的技术人员已知并且在《表面活性剂百科全书(Surfactant Encyclopedia)》,《化妆品和盥洗用品(Cosmetics&Toiletries)》,第104卷(2)71-86(1989)中描述。第一类包括酰氨基酸(和盐)，如酰基谷氨酸盐、酰基肽、肌氨酸盐(例如N-酰基肌氨酸盐)、牛磺酸酯(例如N-酰基牛磺酸酯和牛磺酸甲酯的脂肪酸酰胺)等。第二类包括羧酸(和盐)，如烷酸(和烷酸盐)、酯羧酸(例如丁二酸烷基酯)、醚羧酸等。第三类包括磺酸(和盐)，如羟乙基磺酸盐(例如酰基羟乙基磺酸盐)、烷芳基磺酸盐、烷基磺酸盐、磺基琥珀酸盐(例如磺基琥珀酸的单酯和二酯)等。第五类包括硫酸酯(和盐)，如烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐等。
供用于本发明组合物中的阴离子硫酸盐表面活性剂包括直链和支链伯和仲烷基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油基甘油硫酸盐、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羟基烷基)葡糖胺硫酸盐，和烷基多糖的硫酸盐，如烷基聚葡萄糖苷的硫酸盐(非离子非硫酸化化合物为本文所描述的)。
合适的合成水溶性阴离子表面活性剂化合物的实例包括烷基单核芳香族磺酸盐如烷基苯磺酸盐(在直链或支链中的烷基中含有5到18个碳原子)的铵和经取代铵(如单、二和三乙醇胺)和碱金属(如钠、锂和钾)盐，例如烷基苯磺酸盐或烷基甲苯磺酸、二甲苯磺酸、异丙苯磺酸和苯酚磺酸的盐；烷基萘磺酸、二戊基萘磺酸以及二壬基萘磺酸和烷氧基化衍生物的铵和经取代铵(如单、二和三乙醇胺)和碱金属(如钠、锂和钾)盐。
供用于本发明组合物中的阴离子羧酸盐表面活性剂包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基聚羧酸酯表面活性剂和肥皂(例如烷基羧基化合物)。供用于本发明组合物中的第二肥皂表面活性剂(例如烷基羧基表面活性剂)包括含有与仲碳连接的羧基单元的那些。仲碳可在环结构中，例如如在对辛基苯甲酸中，或如在烷基取代的环己基羧酸酯中。第二肥皂表面活性剂通常不含有醚键，不含有酯键和不含有羟基。另外，它们在头部基团(两亲性部分)中通常缺少氮原子。合适的第二肥皂表面活性剂通常含有总共11-13个碳原子，但是可存在更多个碳原子(例如至多16)。
供用于本发明组合物中的其它阴离子表面活性剂包括烯烃磺酸盐，如长链烯烃磺酸盐，长链羟基烷烃磺酸盐，或链烯烃磺酸盐和羟基烷烃磺酸盐的混合物。还包括烷基硫酸盐、烷基聚(亚乙基氧基)醚硫酸盐和芳香族聚(亚乙基氧基)硫酸盐，如硫酸盐或环氧乙烷和壬基苯酚的缩合产物(通常每个分子具有1到6个氧亚乙基基团)。树脂酸和氢化树脂酸也为合适的，如松香、氢化松香，并且树脂酸和氢化树脂酸存在于牛脂油中或衍生自牛脂油。
将根据特定配制物和其中的需要合适地选择特定盐。
合适的阴离子表面活性剂的另外实例在《表面活性剂和洗涤剂》(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch)中给出。多种这类表面活性剂也一般在1975年12月30日授予Laughlin等人的美国专利第3,929,678号第23列，第58行到第29列，第23行中公开。
阳离子表面活性剂
如果分子的助水溶剂部分上的电荷为正，那么表面活性物质被分类为阳离子型。在此组中还包括其中助水溶剂不带电荷(除非pH降低到接近中性或更低)，但是仍为阳离子型(例如，烷基胺)的表面活性剂。理论上，阳离子表面活性剂可由含有“鎓”结构RnX+Y--的要素的任合组合来合成并且可包括除氮(铵)以外的化合物，如磷(鏻)和硫(锍)。实际上，阳离子表面活性剂领域由含氮化合物占主导地位，这可能是因为含氮阳离子表面活性剂的合成途径简单直接，而且得到高产率的产物，这可使得它们成本较低。
阳离子表面活性剂优选地包括，更优选地是指含有至少一个长碳链疏水基团和至少一个带正电的氮的化合物。长碳链基团可通过简单取代直接附接到氮原子；或更优选地在所谓的经间断的烷基胺和酰胺基胺中通过一个或多个桥连官能团间接附接到氮原子。这类官能团可通过助表面活性剂混合物使得分子更具亲水性和/或更具水分散性，更容易溶于水和/或可溶于水。为了提高水溶性，可引入另外的伯氨基、仲氨基或叔氨基，或者可用低分子量烷基使氨基氮季铵化。此外，氮可为不同程度的不饱和，或者饱和或不饱和杂环的支链或直链部分的一部分。另外，阳离子表面活性剂可含有具有多于一个阳离子氮原子的复杂键联。
被分类为氧化胺、两性表面活性剂和两性离子表面活性剂的表面活性剂化合物在接近中性到酸性pH溶液中本身通常为阳离子型并且可重叠表面活性剂分类。聚氧乙基化阳离子表面活性剂一般在碱性溶液中表现类似于非离子表面活性剂并且在酸性溶液中表现类似于阳离子表面活性剂。
最简单的阳离子胺、胺盐和季铵化合物可示意性地描绘成如下：
其中，R表示长烷基链，R'、R”和R”'可为长烷基链或较小烷基或芳基或氢，并且X表示阴离子。对于在本发明中的实际使用，由于水溶性程度高，所以胺盐和季铵化合物为优选的。
大部分大量商业阳离子表面活性剂可被细分成四个主要类别和额外的亚组，这由本领域的技术人员已知并且在《表面活性剂百科全书》,《化妆品和盥洗用品》,第104卷(2)86-96(1989)中描述。第一类包括烷基胺和其盐。第二类包括烷基咪唑啉。第三类包括乙氧基化胺。第四类包括季铵盐，如烷基苄基二甲基铵盐、烷基苯盐、杂环铵盐、四烷基铵盐等。已知阳离子表面活性剂具有各种可在本发明组合物中有益的特性。这些期望特性可包括在中性pH或低于中性pH的组合物中的去垢力、抗微生物功效、与其它试剂合作进行的增稠或胶凝等。
在优选的实施例中，组合物不包括任何阳离子表面活性剂。
两性表面活性剂
两性(amphoteric/ampholytic)表面活性剂含有碱性和酸性亲水性基团以及有机疏水性基团。这些离子实体可为在本文关于其它类型表面活性剂所述的阴离子或阳离子基团中的任一个。碱性氮和酸性羧酸酯基为被用作碱性和酸性亲水基团的典型官能团。在一些表面活性剂中，磺酸根、硫酸根、膦酸根或磷酸根提供负电荷。
两性表面活性剂可大体上描述为脂肪族仲胺和脂肪族叔胺的衍生物，其中脂肪族基可以是直链或支链，并且其中脂肪族取代基中的一个含有8到18个碳原子并且一个含有阴离子水增溶基团，例如羧基、磺酸基、硫酸根合、磷酸根合或膦酰基。两性表面活性剂被细分成两个主要类别，这由本领域的普通技术人员已知并且在《表面活性剂百科全书》,《化妆品和盥洗用品》,第104卷(2)69-71(1989)中描述。第一类包括酰基/二烷基乙二胺衍生物(例如，2-烷基羟乙基咪唑啉衍生物)和其盐。第二类包括N-烷基氨基酸和其盐。一些两性表面活性剂被可符合这两类。
两性表面活性剂可通过本领域的普通技术人员已知的方法合成。举例来说，通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合和闭环来合成2-烷基羟乙基咪唑啉。商业两性表面活性剂通过例如借助乙酸乙酯的烷基化来使咪唑啉环顺序地水解和开环来衍生。在烷基化期间，一个或两个羧基-烷基反应，以形成叔胺和醚键，其中不同的烷基化剂产生不同的叔胺。
在本发明中具有应用的长链咪唑衍生物一般具有以下通式：
其中R为含有8到18个碳原子的非环状疏水基团，并且M为中和阴离子的电荷的阳离子(一般为钠)。可用于本发明组合物中的商业上著名的咪唑啉衍生的两性表面活性剂包括例如：椰油两性丙酸盐、椰油两性羧基丙酸盐、椰油两性甘氨酸盐、椰油两性羧基甘氨酸盐、椰油两性丙基磺酸盐以及椰油两性羧基丙酸。优选的两性羧酸可由脂肪咪唑啉产生，其中两性二羧酸的二羧酸官能团为二乙酸和/或二丙酸。
在本文中以上所描述的羧基甲基化化合物(甘氨酸盐)常常被称为甜菜碱。甜菜碱为在本文中的下文题为两性离子表面活性剂的部分中讨论的一类特别的两性表面活性剂。
长链N-烷基氨基酸容易通过使RNH2(其中R.dbd.C8-C18直链或支链烷基)、脂肪胺与卤代羧酸反应制备。氨基酸的伯氨基的烷基化产生仲胺和叔胺。烷基取代基可具有提供多于一个反应性氮中心的额外氨基。大多数商业N-烷基胺酸为β-丙氨酸或β-N(2-羧乙基)丙氨酸的烷基衍生物。在本发明具有应用的商业N-烷基氨基酸两性电解质的实例包括烷基β-氨基二丙酸盐、RN(C2H4COOM)2和RNHC2H4COOM。在这些中，R优选地为含有8到18个碳原子的非环状疏水基团，并且M为中和阴离子的电荷的阳离子。
优选的两性表面活性剂包括由如椰子油或椰子脂肪酸等椰子产品衍生的那些。这些椰子衍生的表面活性剂中更优选的表面活性剂包括作为其结构的一部分的乙二胺部分、烷醇酰胺部分、氨基酸部分，优选地甘氨酸或其组合；和约8到18(优选地12)个碳原子的脂肪族取代基。这类表面活性剂还可被视为烷基两性二羧酸。椰油两性二丙酸二钠为一种最优选两性表面活性剂并且可以商品名Miranol.TM.FBS商购自新泽西州克兰伯里的罗地亚公司(Rhodia Inc.,Cranbury,N.J)。另一种具有化学名称椰油两性二丙酸二钠的最优选椰子衍生的两性表面活性剂以商品名Miranol C2M-SF Conc.出售，也来自新泽西州克兰伯里的罗地亚公司。
这些表面活性剂的两性类别和物质的典型列表在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外实例在《表面活性剂和洗涤剂》(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch)中给出。
两性离子表面活性剂
两性离子表面活性剂可被认为两性表面活性剂的子集。两性离子表面活性剂可概括地可描述为仲胺和叔胺的衍生物、杂环仲胺和叔胺的衍生物，或季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。通常，两性离子表面活性剂包括带正电的季铵离子，或在一些情况下，锍或鏻离子、带负电的羧基和烷基。两性离子表面活性剂一般含有阳离子基团和阴离子基团，其在分子的等电位区域中以几乎相同的程度离子化并且其可在正-负电荷中心之间产生强“内盐”吸引力。这类两性离子合成表面活性剂的实例包括脂肪族季铵、鏻和锍化合物的衍生物，其中脂肪族基团可为直链或支链，并且其中脂肪族取代基中的一个含有8到18个碳原子并且一个含有阴离子水增溶基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。甜菜碱表面活性剂和磺基甜菜碱表面活性剂为供用于本文中的示例性两性离子表面活性剂。
这些化合物的通式为：
其中R1含有具有0到10个环氧乙烷部分和0到1个甘油基部分的8到18个碳原子的烷基、烯基或羟烷基；Y选自氮原子、磷原子和硫原子组成的组；R.sup.2为含有1到3个碳原子的烷基或单羟基烷基；当Y为硫原子时x为1并且当Y为氮或磷原子时x为2；R3为1到4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基或羟基亚烷基并且Z为选自羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根组成的组的基团。
具有上文所列的结构的两性离子表面活性剂的实例包括：4-[N,N-二(2-羟乙基)-N-十八烷基铵基]-丁烷-1-羧酸盐；5-[S-3-羟丙基-S-十六烷基二氢硫基]-3-羟基戊烷-1-硫酸盐；3-[P,P-二乙基-P-3,6,9-三氧杂二十四烷磷]-2-羟基丙烷--1-磷酸盐；3-[N,N-二丙基-N-3-十二烷氧基-2-羟丙基-铵基]-丙烷-1-膦酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵基)-丙烷-1-磺酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵基)-2-羟基-丙烷-1-磺酸盐；4-[N,N-二(2(2-羟乙基)-N(2-羟十二烷基)铵基]-丁烷-1-羧酸盐；3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-羟丙基)二氢硫基]-丙烷-1-磷酸盐；3-[P,P-二甲基-P-十二烷基磷]-丙烷-1-膦酸盐；和S[N,N-二(3-羟丙基)-N-十六烷基铵基]-2-羟基-戊烷-1-硫酸盐。在所述洗涤剂表面活性剂中含有的烷基可为直链或支链并且为饱和或不饱和的。
适用于本发明组合物中的两性离子表面活性剂包括具有以下通用结构的甜菜碱：
这些表面活性剂甜菜碱通常既不在pH极值下呈现强阳离子或阴离子特征，也不在其等电位范围中示出水溶性降低。不同于“外部”季铵盐，甜菜碱与阴离子表面活性剂相容。合适的甜菜碱的实例包括椰子酰基酰胺基丙基二甲基甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；C12-14酰基酰胺基丙基甜菜碱；C8-14酰基酰胺基己基二乙基甜菜碱；4-C14-16酰基甲基酰胺基二乙基铵基-1-羧基丁烷；C16-18酰基酰胺基二甲基甜菜碱；C12-16酰基酰胺基戊烷二乙基甜菜碱；和C12-16酰基甲基酰胺基二甲基甜菜碱。
适用于本发明中的磺基甜菜碱包括具有式(R(R1)2N.sup.+R2SO3--的那些化合物，其中R为C6-C18烃基，每个R1通常独立地为C1-C3烷基，例如甲基，并且R2为C1-C6烃基，例如C1-C3亚烷基或羟基亚烷基。
这些表面活性剂的两性离子类别和物质的典型列表在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外实例在《表面活性剂和洗涤剂》(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch)中给出。组合物可包括0.5-10wt％或1-5wt％的表面活性剂或额外表面活性剂。
螯合剂/多价螯合剂
组合物可包括螯合剂/多价螯合剂，如氨基羧酸、缩合磷酸盐、膦酸盐、聚丙烯酸盐等。一般来说，螯合剂为能够与通常在天然水中发现的金属离子配位(即，结合)来防止金属离子干扰清洁组合物的其它洗涤剂成分的作用的分子。根据配制的清洁组合物的类型，以约0.1到70wt％，优选地约5到50wt％的量包括螯合剂/多价螯合剂。
可用的氨基羧酸包括例如n-羟乙基亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基-乙二胺四乙酸(HEDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)等。可用于本发明组合物的缩合磷酸盐的实例包括例如正磷酸钠和正磷酸钾、焦磷酸钠和焦磷酸钾、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。缩合磷酸盐还可通过将在组合物中存在的游离水固定为水合水而(在有限的程度上)帮助固化组合物。
组合物可包括膦酸盐，如氨基三(亚甲基膦酸)、羟基亚乙基二膦酸、亚乙基二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)等。当添加膦酸盐时，优选地在添加到混合物中之前使用经中和的或碱性膦酸盐、或将膦酸盐与碱金属源组合，使得存在极少的或不存在通过中和反应生成的热量。
适用作清洁剂的聚丙烯酸酯包括例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解的聚丙烯酰胺、水解的聚甲基丙烯酰胺、水解的聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解的聚丙烯腈、水解的聚甲基丙烯腈、水解的丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物等。关于螯合剂/多价螯合剂的进一步讨论，参见Kirk-Othmer,《化工技术百科全书》,第三版,第5卷,第339-366页和第23卷,第319-320页，其公开内容以引用的方式并入本文中。
洗涤剂填充剂
清洁组合物可包括少量但是有效量的一种或多种洗涤剂填充剂，其本身不实施为清洁剂，但是与清洁剂协作以增强组合物的总体清洁作用。适用于本发明清洁组合物的填充剂的实例包括硫酸钠、氯化钠、淀粉、糖和C1-C10烷二醇，如丙二醇等。优选地，以约1到60wt％，优选地约3到50wt％的量包括填充剂。
消泡剂
少量但是有效量的用于减少在加工期间的充气的消泡剂还可包括在清洁组合物中。优选地，清洁组合物包括约0.0001到5wt％、优选地约0.01到1wt％的消泡剂。
适用于本发明组合物中的消泡剂的实例包括硅酮化合物如分散于聚二甲基硅氧烷中的二氧化硅、脂肪酰胺、烃蜡、脂肪酸、脂肪酯、脂肪醇、脂肪酸肥皂、乙氧基化物、矿物质油、聚乙二醇酯、烷基磷酸酯如单硬脂基磷酸酯等。消泡剂的讨论可见于授予Martin等人的美国专利第3,048,548号、授予Brunelle等人的美国专利第3,334,147号和授予Rue等人的美国专利第3,442,242号中，两个参考文献的公开内容以引用的方式并入本文中。
抗再沉积剂
清洁组合物还可包括能够有助于污垢持久悬浮在清洁溶液中并且防止已被去除的污垢再沉积到所清洁的基材上的抗再沉积剂。合适的抗再沉积剂的实例包括脂肪酸酰胺、氟碳型表面活性剂、复合磷酸酯、苯乙烯马来酸酐共聚物和纤维素衍生物，如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等。清洁组合物可包括约0.5到10wt％，优选地约1到5wt％的抗再沉积剂。
染料/增味剂
还可在组合物中包括各种染料、增味剂(包括香料)和其它美感增强剂。可包括染料以改变组合物的外观，所述染料例如Direct Blue 86(Miles公司)、Fastusol Blue(莫贝化学公司(Mobay Chemical))、Acid Orange 7(美国氰胺公司(American Cyanamid))、Basic Violet 10(山德士公司(Sandoz))、Acid Yellow 23(GAF公司)、Acid Yellow 17(西格玛化学(Sigma Chemical Co.))、Fluorescein(Capitol Color and Chemical公司)、Rhodamine(D&C Red No.19)、Sap Green(Keyston Analine and Chemical公司)、MetanilYellow(Keystone Analine and Chemical公司)、Acid Blue 9(Hilton Davis公司)、Sandolan Blue/Acid Blue182(Sandoz)、Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical公司)、Acid Green 25(汽巴-嘉基(Ciba-Geigy))等。
可包括在组合物中的芳香剂或香料包括例如萜类化合物，如香茅醇、醛，如戊基肉桂醛、茉莉，如C IS-茉莉或乙酸苄酯、香草醛等。
组合物的加工
本发明固体组合物可通过压制固体组合物的有利的方法制成。具体地说，在形成过程中，将液体组分和固体组分引入最终混合体系中，并且混合，直到组分形成其中组分在整个团块中分布的基本上均质的半固体混合物为止。在示例性实施例中，组分在混合体系中混合最少5秒。然后，混合物从混合体系排放到(或通过)模具或压制机，或其它成形装置。然后包装产品。在示例性实施例中，固体形成的组合物可紧接着开始硬化，但是可在大约1分钟和大约3小时之间开始硬化。具体地，形成的组合物在大约1分钟和大约2小时之间开始硬化。更具体地，形成的组合物在大约1分钟和大约20分钟之间开始硬化。
与用于形成小片或其它常规固体洗涤剂组合物的常规压力相比，压制可采用低压力。举例来说，在一个实施例中，本发明方法在固体上仅采用小于或等于约1000psi的压力。在某些实施例中，本发明方法采用小于或等于约900psi，小于或等于约800psi或小于或等于约700psi的压力。在某些实施例中，本发明方法可采用低到大于或等于约500psi的压力。在某些实施例中，本发明方法可采用约500到约3000psi的压力。本发明的方法可在不采用如在常规浇注中的熔体和熔体的固体化的情况下产生稳定固体。形成熔体需要加热组合物以使其熔融。热量可外部施用或可通过化学放热(例如，通过苛性碱(氢氧化钠)和水的混合)来产生。加热组合物消耗能量。处置热熔体需要安全防护和设备。另外，熔体的固体化需要在容器中冷却熔体以使熔体固体化并且形成浇注固体。冷却需要时间和/或能量。本发明的固体不是通过从熔体开始的固体化而是通过在掺合粒子中产生的并且有效用于产生稳定固体的压缩和(一种或多种)结合剂的组合保持在一起。
本发明的方法可产生稳定的固体而不挤出以压缩混合物通过模头。用于将混合物挤出通过模具以产生固体组合物的常规方法将高压施用到固体或膏体以产生挤出固体。相比之下，本发明方法在固体上仅采用小于或等于约3000psi或甚低至500psi的压力。
虽然本发明有利地可通过压制形成为固体，但是还可使用固体形成的其它方法，如挤出、浇注模制等。
在示例性实施例中，单或双螺杆挤出机可用于在高剪切下组合和混合一种或多种组分以形成均质混合物。在一些实施例中，加工温度处于或低于组分的熔融温度。可通过压制、成形、挤出或其它合适方式，从混合器分配所加工的混合物，由此合物硬化成固体形式。根据本领域中已知的方法，可根据其硬度、熔点、材料分布、晶体结构和其它类似特性来表征基质的结构。一般来说，根据本发明的方法加工的固体组合物在成分在整个团块中的分布方面基本上为均质的，并且尺寸上稳定。
所得固体组合物可采取包括(但不限于)以下的形式：挤出、模制或形成的固体团粒、块、小片、粉末、颗粒、薄片；或形成的固体可其后经研磨或形成为粉末、细颗粒或薄片。在示例性实施例中，经挤出的所形成团粒材料的重量在大约50克和大约250克之间，挤出的固体重量为大约100克或更大，并且形成的固体块质量在大约1和大约10千克之间。固体组合物提供稳定化的功能性材料源。在优选实施例中，可将固体组合物溶解在例如水溶液或其它介质中，以形成浓缩和/或使用溶液。可将溶液导引到存储容器中用于稍后使用和/或稀释，或可直接施用到使用点处。
在某些实施例中，固体洗涤剂组合物以单位剂量的形式提供。单位剂量是指经设定大小使得全部单元在单个洗涤循环期间使用的固体洗涤剂组合物单元。当固体清洁组合物以单位剂量提供时，其质量可为约1g到约50g。在其它实施例中，组合物可为大小为约50g到250g、约100g或更大，或约40g到约11,000g的固体、团粒或小片。
在其它实施例中，固体洗涤剂组合物以多次使用的固体的形式提供，如块或多个团粒，并且可反复地用于生成用于多个洗涤循环的水性漂洗组合物。在某些实施例中，固体洗涤剂组合物以质量为约5g到10kg的固体提供。在某些实施例中，多次使用形式的固体洗涤剂组合物的质量为约1到10kg。在另外实施例中，多次使用形式的固体洗涤剂组合物的质量为约5kg到约8kg。在其它实施例中，多次使形式的固体洗涤剂组合物的质量为约5g到约1kg，或约5g和到500g。
所加工的组合物的分配
优选地，根据本发明制成的固体块清洁组合物通过喷洒式分配器分配，如公开于美国专利第4,826,661号、第4,690,305号、第4,687,121号和第4,426,362号中的那些分配器，所述专利的公开内容以引用的方式并入本文中。简单来说，通过接触所述块来创建使用溶液，并且然后紧接着将包含组合物的浓缩物溶液引导离开分配器，进入存储容器或直接到使用点。
本发明的组合物
本发明的样品配制物在下文以wt％为单位阐述：
本发明另外通过(但是不旨在限于)以下实例说明。
实例
量筒泡沫测试条件：
机器：量筒旋转装置
旋速：～300rpm
水硬度：5gpg
温度：室温
测试方法：修改的MKS-SOP-001
量筒泡沫测试污垢：
45wt％酥油
30wt％通用粉
15wt％粉末状全蛋
10wt％油酸
不锈钢试样测试方法测试条件：
机器：磁力搅拌板和搅拌棒
转速：300rpm
水硬度：5gpg
温度：室温
测试方法：不锈钢试样测试方法
不锈钢试样测试污垢：
50％酥油
40％粉末状全蛋
10％植物油
对照配制物：
相比于含有烷基多糖苷、PEG或脲增稠剂并且没有碱度源或/如本文所定义的其它加工助剂的商业挤出固体锅和盘洗涤剂，测试本发明的组合物。
量筒泡沫测试-
目的：
此测试方法用于针对泡沫高度和稳定性来筛选手动餐盘洗涤剂。此方法可施用到任何手动餐盘洗涤剂但是可潜在地用于测量任何洗涤剂或清洁剂的泡沫高度和稳定性。
测试洗涤剂：
在室温下用5格令水以0.2oz/gal(1.5g/L)测试固体洗涤剂。
在室温下用5格令水以0.4oz/gal(3g/L)测试液体洗涤剂。
实验程序：
将40mL的测试洗涤剂添加到250mL刻度量筒。重复待测试的每种洗涤剂。
使所有量筒和测试溶液达到室温。重要的是使其达到此温度，因为更温暖的溶液将产生更高泡沫高度。
通过放置在200℉下的热板上来液化污垢。污垢不需要热，仅为匀相液体。确保污垢在每次将液滴添加到量筒之前为均匀的。
将所有量筒塞上，放置在泡沫量筒设备中并且牢固地紧固。
以30rpm旋转量筒4分钟(30rpm对应于在机器上的黑线)。在4分钟之后，记录初始泡沫高度(泡沫的mL数)。泡沫高度为液体和泡沫的总体积，泡沫测试模板的计算将减去液体高度以仅得到总计泡沫。
使用一次性滴管将2滴测试污垢添加到量筒的中心。避免使污垢沿量筒的侧面滴落。
以30rpm旋转量筒2分钟。记录泡沫高度并且使用一次性滴管再添加2滴测试污垢。
重复步骤7直到泡沫高度(液体和泡沫高度)为45mL或更小为止。
对于每种洗涤剂执行3到5次重复。
不锈钢试样测试方法
目的：
此测试方法用于基于在洗涤剂溶液中浸泡之后从不锈钢表面去除的污垢来筛选手动餐盘洗涤剂。
测试洗涤剂和对照：
在室温下在5格令水中以5g/L(不通过活性剂)测试所有洗涤剂(固体和液体)
实验程序：
计数将使用的试样数目和将其乘以2。测量将混合的污垢并且加热直到观察到稠的稠度为止的此量(不测量数值稠度(粘度)但是可基于流动调整；如果污垢可沿处于垂直位置的不锈钢试样行进，那么污垢太过液态；如果污垢保持在处于垂直位置的试样的表面上，那么稠度为恰当的)
将1.4-1.5g的加热的污垢施用到不锈钢试样上，在顶部和底部留下1/2英寸未弄脏。记录施用到每个试样上的污垢的重量(WT)。将受污染的试样留在实验台上进行干燥/固化2-3小时。
在600ml烧杯中添加12.5g的洗涤剂并且用5格令(至多500g)的水填充。用磁力搅拌棒混合直到所有东西已溶解为止。
对于所有洗涤剂(阳性和阴性对照，和测试洗涤剂)重复此步骤。此为洗涤剂的储备浓缩物。
测量出140g的储备浓缩物，转入1升烧杯中。用560g的5格令水填充每个1升烧杯。用磁力搅拌棒以300rpm混合。此将为受污染的试样浸泡溶液。使三个浸泡溶液烧杯用于每个洗涤剂溶液，因为所有东西一式三份地完成。
校准天平。称重并且记录不锈钢试样(此重量为在浸泡之前，其还含有污垢的量，Wb)。
准备20分钟的计时器并且将试样放置到具有磁力搅拌棒的每个浸泡溶液烧杯中。将受污染的试样浸泡20分钟。
在20分钟之后，从浸泡溶液取出受污染的试样并且放置到铝盘上，其中前部和背部用去离子水冲洗。然后将浸泡的试样在支架上垂直地干燥过夜，其中测量并且记录之后的总重量(WA)。
对于每种洗涤剂重复步骤6和7。
数据在附图中示出。
Claims (40)
1.一种固体洗涤剂组合物，包含：
(a)有效清洁剂量的经中和阴离子磺化表面活性剂，和
(b)包括以下中的一种或多种的加工助剂：无机盐、碱度源和/或丙烯酸聚合物，
其中压制所述组合物以形成固体，并且另外其中所述组合物基本上不含硬化剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括脂肪酸酰胺；表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述加工助剂为无机盐。
4.根据权利要求1或3所述的组合物，其中所述加工助剂为碱度源。
5.根据权利要求1、2或4所述的组合物，其中所述碱度源为碳酸盐。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的组合物，其中所述阴离子磺化表面活性剂以约1wt％到约95wt％的量存在。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的组合物，其中所述组合物基本上不含阳离子表面活性剂。
8.根据权利要求3、6或7中任一项所述的组合物，其中所述无机盐包含镁盐。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的组合物，其中所述阴离子表面活性剂包含烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺化脂肪酸酯、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、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基醚硫酸盐和其混合物中的至少一种。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的组合物，其中所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸盐。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的组合物，其中所述非离子表面活性剂包含月桂酸单乙醇酰胺、椰油单乙醇酰胺和其混合物中的至少一种。
12.根据权利要求2、3或5到10中任一项所述的组合物，其中所述脂肪酸酰胺为椰油单乙醇酰胺。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的组合物，其中所述组合物进一步包含两性表面活性剂。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述两性表面活性剂包含β-N-烷基氨基丙酸、N-烯丙基-β-亚氨基二丙酸、咪唑啉甲酸酯、N-烷基甜菜碱、N-烷基酰氨基烷基甜菜碱、磺基甜菜碱、胺和其混合物中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述两性表面活性剂包含椰油酰氨基丙基甜菜碱。
16.根据权利要求1到15中任一项所述的组合物，进一步包含螯合剂。
17.根据权利要求1到16中任一项所述的组合物，进一步包含消泡剂。
18.根据权利要求1到17中任一项所述的组合物，进一步包含抗再沉积剂。
19.根据权利要求1到18中任一项所述的组合物，其中所述固体洗涤剂组合物以块的形式提供。
20.一种用于产生固体洗涤剂组合物的方法，所述方法包含以下步骤：
(a)混合包含以下的组合物：
有效清洁剂量的经中和阴离子磺化表面活性剂，和
包括无机盐、碱度源和/或丙烯酸聚合物中的一种或多种的加工助剂，和
(b)压制所述组合物以形成所述固体洗涤剂组合物。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述组合物基本上不含硬化剂。
22.根据权利要求20或21所述的组合物，其中所述组合物包括脂肪酸酰胺表面活性剂。
23.根据权利要求20到22中任一项所述的组合物，其中所述加工助剂为无机盐。
24.根据权利要求20到22所述的组合物，其中所述加工助剂为碱度源。
25.根据权利要求20到24中任一项所述的组合物，其中所述碱度源为碳酸盐。
26.根据权利要求20到25中任一项所述的组合物，其中所述阴离子磺化表面活性剂以约1wt％到约95wt％的量存在。
27.根据权利要求20到26中任一项所述的组合物，其中所述组合物基本上不含阳离子表面活性剂。
28.根据权利要求23所述的组合物，其中所述无机盐包含硫酸镁。
29.根据权利要求20到28中任一项所述的组合物，其中所述阴离子表面活性剂包含烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、磺化脂肪酸酯、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、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基醚硫酸盐和其混合物中的至少一种。
30.根据权利要求29所述的组合物，其中所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸盐。
31.根据权利要求20到30中任一项所述的组合物，其中所述非离子表面活性剂包含月桂酸单乙醇酰胺、椰油单乙醇酰胺和其混合物中的至少一种。
32.根据权利要求20到31中任一项所述的组合物，其中所述非离子表面活性剂为椰油单乙醇酰胺。
33.根据权利要求20到32中任一项所述的组合物，其中所述组合物进一步包含两性表面活性剂。
34.根据权利要求20到33中任一项所述的组合物，其中所述两性表面活性剂包含β-N-烷基氨基丙酸、N-烯丙基-β-亚氨基二丙酸、咪唑啉甲酸酯、N-烷基甜菜碱、N-烷基酰氨基烷基甜菜碱、磺基甜菜碱和其混合物中的至少一种。
35.根据权利要求20到34中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含漂白剂。
36.根据权利要求20到35中任一项所述的组合物，进一步包含螯合剂。
37.根据权利要求20到36中任一项所述的组合物，进一步包含消泡剂。
38.根据权利要求20到37中任一项所述的组合物，进一步包含抗再沉积剂。
39.根据权利要求20到38中任一项所述的组合物，其中所述固体洗涤剂组合物以块的形式提供。
40.一种清洁包括锅和盘的器皿的方法，包含；
用水稀释根据前述权利要求中任一项所述的组合物以形成使用溶液，使所述溶液与所述器皿接触，以及然后从所述器皿冲掉所述溶液。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180803 |