CN1128544A - 固体碱性清洁组合物的制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种尿素基的组合物以及制备均匀的尿素基的固体清洁组合物的方法。还提供一种用于器皿洗涤和清洁硬表面，清洗，卫生消毒，去臭等的清洁组合物的制法。将组分在一加热混合物器中混合，混合均匀后转移到一模子或其它包装系统中以分装该清洁剂。该组合物的坚实度介乎于熔融固体块到有展延性的物品之间。

Description

固体碱性清洁组合物的制法
发明的领域
本发明涉及一种方法，它采用浇注品和/或介质以制造均匀的固体清洁组合物，包括器皿或硬表面的清洁组合物，壶或盆的清洁剂，卫生添加剂、去垢块以及类似物。清洁组合物在制造时其组份基本上不分解、并且有改进的对环境、温度和湿度的稳定性。
发明的背景
固体清洁组合物的发展已使洗涤剂生产、配制和使用方式发生了革命性的剧变。固体块状组合物提供了独特的超过传统的液体、颗粒或粉末状洗涤剂的优点，包括改进了操作，提高了安全性，消除了在运输和贮存期间组份的分离，以及提高了在组合物中活性组份的浓度。固体块状清洁组合物，诸如Fernholz等在美国专利Re32,763Re32,818和Heik等在美国专利4,680,134和4,595,520中所揭示者，都已经很快替代了商品和公共机构市场中的许多传统的组合物形式。
尿素作为一种硬化剂已被使用于清洁和消毒组合物中，作为一种溶解度改良剂已被使用于有机漂清助剂中，其例Morganson等在美国专利4,624,713中所说明的。Morganson等指出，尿素可与聚氧化烯聚合物结合形成固化的配合物，称作包合物。已知尿素能与聚氧化烯化合物互相反应形成一种结晶形加合物，或称“包合物”，其中的尿素分子与聚合物分子结合成螺旋状的形式。要达到此种物理排列，聚合化合物必须具有一种构造或立体化学，使其能嵌入尿素分子的螺旋中并有利于被尿素所包藏。一般尿素与六个或大于六个碳原子的长的直链分子能形成包合物而不与具有支链或庞大的分子形成夹杂化合物。Woodworth等在美国专利2,675,356中说明了用肥皂或其它合成有机洗涤剂制成的清洁剂组合物。Woodworth等采用尿素脂肪醇包合物形成一种适用于和皮肤接触的清洁组合物。Shiraeff在美国专利2,927,900中说明了一种固体清洁块或饼使用正常的液体聚乙二醇醚表面活性剂组分，将尿素与聚乙二醇醚熔融固化而成。Gemclolfo等在美国专利4,265,779中说明了含有一种抑泡剂组合物的颗粒清洁剂，它包括液体烃，非离子型的乙氧基化物和一种配伍剂，使能与乙氧基化物材料形成包合物，较佳的配伍剂为尿素。Hight在美国专利4,695,284中说明了在冷水中洗涤纤维用的材料和方法，它包括含有非离子型的清洁剂，饱和脂肪酸，助洗盐和载体的复配清洁剂颗粒。可采用的各种载体，包括无机载体如三聚磷酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠，氯化钠或钾，优选的有机载体包括，碳水化合物，膜形成材料，尿素等。在Hight的专利中的材料显然地是微粒性质的。
为了制备尿素基的固体块组合物，将尿素与拼料在熔融温度下结合，做成均匀混合物通常称此为“熔融法”。然后，将熔融物倾入一模子中并冷却成固体形状。例如，Morganson等在美国专利4,624,713中揭示了一种固体漂洗助剂，它由尿素包藏组合物所形成，后在含尿素和可配伍的表面活性剂，例如聚氧丙烯或聚氧乙烯乙二醇化合物，该固体漂清助剂的制备系通过将这些成份在蒸汽夹套混合容器中在熔融温度和有压力的蒸汽下加热混合物至约220°F，冷却该混合物至约180°F再将冷却的混合物倾入塑料容器中，将混合物冷却至室温(约15～32℃)固化，让产品固化或硬化约2～4天。
尿素在碱性材料存在下是不稳定的，此点已为众所周知。尿素分解时已知是通过许多中间步骤而成为二氧化碳和氨的。碱性的提高、水份的存在和温度的提高能促进尿素的分解。这种不稳定性使尿素不适用于本技术领域中，既不适合作为活性清洁剂又不适合作为碱性材料制造时的操作或固化中的助剂。尽管在制造如上所述的有机材料如漂洗剂和有机清洁剂中业已发现尿素的某种实用性，但整个该技术领域并不考虑尿素是一种可用于制造大块浇注固体碱性组合物时的供选择的对象。任何显著数量的碱性剂包括碱金属氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱金属碳酸盐、三乙醇胺或其它有机或无机胺的存在，通常均导致排除尿素作为一种合用拼料。
导致与浇注固体碱性材料的制造、贮存和应用有关的某些问题的一个显著的问题是浇注固体的环境稳定性。当暴露在大气中时碱性浇注固体材料可很快吸收大量的水份导致至少浇注固体的发软或有可观部分被溶解。水的吸收可导致碱性材料软化层覆盖浇注固体块的表面使该材料难于取拿和分发。另外，在较高湿度和较高碱性的情况下，大气水份的吸收可导致产生可观部分的液体产物，它使浇注固体表面坍落或从该表面流出，产生一种高碱性材料的坑洼。水份和稳定性不仅是制造和操作物料时的一个问题，而且不稳定性也可能导致分发时的很大问题。该软化的表面或可从表面流出的液体物料可在材料分发时产生明显又不能控制的物料的增量。物料被设计成使用一个装在典型的分配器上的喷头加以分发。在这样的分配器中，有一股水流喷到浇注固体材料的表面。在操作正常时，这股喷洒的水去除小量的浇注固体，形成含水浓缩物，导向器皿洗涤机。该含水浓缩物补充使用地点的清洁剂的浓度。当该浇注固体材料与大气水份互相作用后，软化的表面或从浇注块的表面流出的材料能引进数量不能控制的物料，其量会超过清洗溶液中需补充的洗清材料的浓度，造成清洁组合物的浪费，沾染和污染器皿，以及其它有关的工艺问题。
于是，很需要开发将尿素用于碱性浇注固体材料形式的方法和组合物。而且，很需要解决与制造、使用和分发浇注固体材料中有关的对温度的不稳定性问题。
发明的简要说明
本发明涉及制备包括尿素硬化剂和碱性清洁剂的碱性均匀的固体清洁组合物的方法。可根据本发明制备的清洁组合物包括，例如用于洗涤器皿和清洁硬表面，卫生清毒，去臭等的碱性组合物。
根据本发明的制造固体、尿素基的清洁组合物的方法包括混合步骤：(a)在一混合系统中，将有效硬化数量的尿素和有效数量的碱性清洁剂，任选的较小/但有效数量的含水介质混合形成基本均匀的混合物；(b)将该混合物从混合系统注入盒或容器中；以及(c)让该混合物硬化成固体组合物。在混合物中的含水介质的数量，如果需要，可使在混合物中的尿素溶解，并按照需要可用于分发和稀释此混合物。本发明提高一种在环境工艺温度40～70℃下制造均匀的尿素基的清洁组合物的方法。最少的但有效量的外源热可施加于该混合物以利于工艺过程，例如，在混合阶段为了保持该混合物于有效的粘度下。
为了提高均匀的混合物各组份可在能使组份在低或高剪切下进行混合的分批或连续的操作系统进行加工。混合速率可调节到有利于延迟固化，以保持在生产时混合物为一种可流动的物料。分批混合可在传统的罐和容器中进行。用于本发明的连续混合系统包括连续的流动混合器，更佳地为单或双螺杆挤塑机而双螺杆挤塑机是最佳的。
根据本发明的方法可生产各种尿素基的清洁组合物。组成特殊组合物的拼料的类型和数量可根据其目的和用途而变化。组合物包括有效清洁量的碱性清洁剂和必要时任选的其它成份。拼料可以是固体形状，如，干燥微颗，或者是液体。一种拼料可以是单独放进去的或作为与其它拼料预混合的部分。可采用一种或多种预混合物，且可包括一种拼料的一部分或全部。
尿素的颗粒尺寸应达到有效地在少量外源加热下与清洁剂和任选的其它成份结合成均匀混合物。可将尿素研磨成合适的颗粒尺寸。虽然可采用与混合器分离的研磨机，但为了做到混合物的连续生产，可采用在流水线内的研磨机。加工后，从混合器用过泵送、倒出、浇注或挤塑将混合物出料。然后让组合物硬化成固体形状。较佳地，加工过的组合物在从混合物出来后在约1分钟到3小时内，更佳地为5分钟至1小时内变成固体状。较佳的是从混合器出料后在约1～48小时内加工过的组合物完全固化或平衡。更佳地约在1～36小时内，最佳约在1～24小时内。该组合物的固化基本上是整体物料同时固化的，没有明显的滞后固化而发生溶胀。
用于叙说加工过的组合物的术语“固体”意思是指每单位为50～500克物料的更化后的组合物。在适度的应力或压力或单是重力下，明显不流动并基本上保持其形状，例如，当其从模子中取出时，仍基本上保持模子的形状，从挤塑机挤塑成制品时仍保持制品的形状等。固体浇注组合物的硬度介于一种相对稠密和硬的有光泽的或结晶物质的熔融固体块，例如像混凝土似的，与用展延性的类似海绵的像腻子胶似的材料之间。发明的详细说明
本发明提供一种制造包含尿素作为硬化或固化剂的多种固体碱性清洁组合物的方法。按照本发明的方法制备的尿素基的清洁组合物包括，例如器皿或硬表面的清洁组合物，消毒辅助剂，除臭块等。
该组合物的生产采用分批或连续的混合系统包括单或双螺杆挤出机将尿素与一种或多种清洁剂以及任选的其它成份，诸如少量的，但是有效量的水混合而加以生产。来自混合系统的加工好的混合物通过挤出、浇铸或其它适当的手段进行分装.随后该组合物硬化成固状，其稠度介乎固体块与一种可展延的，海绵性的，能自行支撑的形状的卷状，方块，或其它形状之间。可用改变工艺参数的方法以控制基质的结晶大小和晶体结构的发展从而控制最终产品的质地。基质的结构的鉴定可根据它的硬度、熔点、物料分布、晶体构造以及按照本领域已知方法测定的其它类似性质。根据本发明方法制备的清洁组合物它的成份在整体中的分布基本上均匀的，同时基本上是不变形的。
除了另有说明，“wt—％”为基于组合物总重的某一成份的重量百分数。尿素硬化剂
根据本发明制备的组合物的硬化率，将至少部分随着尿素加到组合物中的数量，颗粒大小和形状而变化。在本发明的方法中，微粒状的尿素与碱性清洁剂和任意的其它成份，较佳的是一种有效数量的少量水相混合。该尿素的数量和颗粒大小以能有效地与碱性清洁剂和其它成份结合以形成一种均匀混合物为度。尿素会与清洁剂和其它成份形成基法，混合物从混合系统取出后，在环境温度约30～50℃，较佳地为35～50℃下，于约2分钟至约3小时，较佳地为约5分钟至约2小时，最好为约10分钟至约1小时，硬化成一种固体，可用来自外源的最少量的热施加于该混合物以利于该混合物的加工。在组合物中尿素的数量以能有效地使浇铸固体材料具有不受大气湿度影响的表面为度。尿素也能帮助提供该组合物的硬度和使用时所需的组合物的溶解速率以便当将组合物置于含水介质中时具有足够的从固化的组合物中散发出清洁剂的速率。组合物较好是包含约5～90％(重量)尿素，约8～40％(重量)更好约10～30％(重量)尤好。
该尿素可以呈造粒过的粒状或粉末状。一般造粒过的珠状尿素商业上可从例如，Arcadian Sobio Company，Nitrogen ChemicalsDivision，以颗粒尺寸约8～5U.S.目的混合物购买到。最好将造粒过的尿素经过研磨，颗粒尺寸降至约50～125U.S.目，约75～100U.S.目更好；最好使用诸如，单或双螺构挤压机，Teledyne混合器，Ross乳化器以及诸如此类的湿磨。活性成份
本方法适于制备各种固体清洁组合物，例如，去垢组合物，卫生洗涤组合物，运输带润滑剂，地板清洁剂，除臭块以及诸如此类。本发明的清洁组合物包括传统的碱性清洁剂和按照制造的不同类型的组合物而定的活性成份。
尿素基的碱性清洁组合物可包括碱性源和较少的但是有效量的其它成份，诸如螯合剂多价螯合剂如亚乙基二胺四乙酸(EDTA)或三聚磷酸钠；漂白剂如次氯酸盐或过氧化氢，一种酶如蛋白酶或α—淀粉酶等。碱性源：
根据本发明生产的清洁组合物可包括少量的但是有效量的一种或多种碱性源，以增加底物的洗净并改善组合物的污垢去除性能。碱性基质具有一种固化倾向，这是由于碱性源具有将存在于组合物中的游离水固定为其水合水的活性之故。过早硬化的组合物可能影响活性成份与尿素硬化剂的混合成为均匀的混合物，和/或影响加工过的组合物的浇注或挤塑。因此，包含在清洁组合物中的碱金属氢氧化物或其它碱性源最好只以清洁作用所需的有效量存在，以避免由于碱性材料与其它成份反应而使组合物过早硬化。然而，应该意识到，碱金属氢氧化物或其它可水合的碱性源可在一程度内帮助组合物的硬化。组合物以包括约0.1～70％(重量)的碱性为好，约5～60％(重量)更好，约10～50％(重量)最好。
合适的碱金属氢氧化包括，例如，氢氧化钠或钾。碱金属氢氧化物可以固体颗粒的形式，溶于含水溶液中的形式，或两者的结合物形式加到组合物中。碱金属氢氧化物可作为一种造粒过的颗粒形状的固体从商业上购得，其所具的混合颗粒尺寸约在12～100U.S.目的范围，或用一种含水溶液例如，约50％(重量)和约73％(重量)的溶液。碱金属氢氧化物以含水溶液形式加入为佳，最好是约50％(重量)氢氧化物溶液，以减少由于固体碱性材料的水合作用，而在组合物中产生的热量。
清洁组合物可包括除碱金属氢氧化物以外的碱性源。有用的碱性源的例子包括金属硅酸盐例如，硅酸钠或钾(具有的M2O∶SiO2比为1∶1～5∶1，M代表碱金属)或偏硅酸盐，金属碳酸盐例如，碳酸钠或钾，碳酸氢钠或钾，倍半碳酸钠或钾以及诸如此类；金属硼酸盐例如，硼酸钠或钾，以及诸如此类；乙醇胺和胺类；以及其它类似的碱性源。通常可购到的次要的碱性剂即可以水溶液形式又可以粉末形式用于本清洁组合物的配方中。组合物可包括的次要的碱性源的量为约1～30％(重量)，较佳的是约10～20％(重量)。清洁剂：
组合物可以包括至少一种清洁剂，它较佳地为一种表面活性剂或表面活性剂系统。各种表面活性剂可被使用于清洁组合物中，包括阴离子型，阳离子型，非离子型和两性离子型的表面活性剂，它们可从商业上的一系列来源购得。对于表面活性剂的讨论，可参见KirK-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology第3版，第8卷，第900～912页。较佳的是，清洁组合物包括有效量的一种清洁剂，以提供所需水平的清洁作用，较佳的为约30～95％(重量)，更佳的为约50～85％(重量)。
对本发明的尿素基清洁组合物有用的阴离子表面活性剂包括例如，羧酸酯类如，羧酸烷基脂和聚烷氧基羧酸烷酯、醇乙氧基羧酸酯类，壬基酚乙氧基羧酸酯类以及诸如此类。磺酸盐类诸如，烷基磺酸盐类，烷基苯磺酸盐类，烷基芳基磺酸盐类，磺化的脂肪酸酯类，以及诸如此类；硫酸酯类诸如，硫酸化的脂肪醇类，硫酸化的脂肪醇乙氧基酯类、硫酸化的烷基酚类，烷基硫酸酯盐类，磺基琥珀酸盐，烷基醚硫酸盐以及诸如此类，以及磷酸酯类诸如烷基磷酸酯类，以及诸如此类。较佳的阴离子类为烷基芳基磺酸钠，α—烯属磺酸酯和脂肪醇的硫酸酯。
用于清洁组合物的非离子型的表面活性剂包括那些具有聚氧乙烯聚合物作为分子的一部分的表面活性剂。这类非离子型的表面活性剂包括例如：以Cl—，苯基—，甲基—，乙基—，丙基—，丁基—以及诸如此类的烷基封端的脂肪醇的聚乙二醇醚；不含聚氧乙烯的非离子型诸如，烷基聚糖苷；脱水山梨糖醇和庶糖酯以及它们的乙氧基化物；烷氧基化的乙二胺；脂肪醇烷氧基化物类，诸如，脂肪醇乙氧基丙氧基化物，脂肪醇丙氧基化物，脂肪醇丙氧基乙氧基丙氧基化物，腈肪醇乙氧基丁氧基化物以及诸如此类，壬基苯酚乙氧基化物，聚氧乙烯乙二醇醚以及诸如此类；羧酸酯类诸如，甘油酯，聚氧乙烯酯，乙氧基化的脂肪酸和脂肪酸乙二醇酯以及诸如此类；羧酸酰胺类诸如，二乙醇胺的缩合物，单乙醇胺的缩合物，聚氧乙烯脂肪酸酰胺，以及诸如此类；以及聚氧乙烯嵌段共聚物包括环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，诸如那些商业上可购到的商品名为PLURONICTM(BASF-Wyandotte)以及诸如此类和其它类似的非离子型化合物。
用于包含于清洁组合物中的作为卫生洗涤用或纤维软化用的阳离子型表面活性剂包括胺类，诸如，具有C18烷基或链烯基的伯、仲、叔一元胺，乙氧基化的烷基胺类，烷氧基化乙二胺的，咪型类，诸如，1—(2—羟乙基)—2—咪型啉，2—烷基—1—(2—羟乙基)—2—咪型啉以及诸如此类；以及季铵盐，例如，烷基季铵氯化物表面活性剂，诸如，正—(C12～C18)烷基二甲基苄基氯化铵，正十四烷基二甲基苄基氯化铵一水合物，萘基取代的季铵氯化物，例如，二甲基—1—萘甲基氨化铵以及诸如此类；以及其它类似的阳离子型表面活性剂。
同时也可用诸如β—N—烷基氨基丙酸，N—烷基—β—亚氨基二丙酸，味唑啉羧酸盐类，N—烷基甜菜、碱类、磺内酰胺类以及诸如此类的二性表面活性剂；以及诸如此类。其它添加剂：
按照本发明制备的尿素基的组合物可以进一步包括传统的添加剂，诸如，螯合/多价螯合剂，漂白剂，碱性源，二级硬化剂或溶解度改进剂，去垢填充料，去泡剂，抗再沉淀剂，阈限剂或系统，美学上的增强剂(即，染料，香料)以及诸如此类。辅助剂和其它添加剂随所要制成的组合物的类型而变。组合物可包括一种螯合/多价螯合剂诸如，氨基羧酸，缩合的磷酸酯，膦酸酯，聚丙烯酸酯以及诸如此类。一般，螯合剂是一种可与通常存在于天然水平的金属离子配位的分子，以防止金属离子干扰清洁组合物中的其它洗涤成份的作用。当所包括的螯合/多价螯合剂为有效量时它们也可起阈限剂的作用。较佳的是，清洁组合物包括约0.1～70％(重量)，更佳为约5～50％(重量)的螯合/多价螯合剂。
有用的氨基酸包括诸如，n—羟乙基亚氨基乙酸，氮三乙酸(NTA)，乙二胺四醋酸(EDTA)，N—羟乙基乙二胺三乙酸(HED-TA)，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)以及诸如此类。
用于本组合物的缩合磷酸盐包括正磷酸钠和钾，焦磷酸钠和钾，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠以及诸如此类。缩合磷酸盐也能通过固定存在于组合物中的游离水成为水合水而对组合物的固化起一种程度有限的协助作用。
组合物可包括膦酸盐，诸如，氨基三(亚甲基膦酸)，羟亚乙基二膦酸，亚乙基二胺四(亚甲基膦酸)，二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)以及诸如此类。较佳的是采用一种中和过的或碱性的膦酸盐，或者在加入到混合物中之前将膦酸与碱性源混合，这样在加入膦酸盐时只有极少量或者没有因中和所产生的热。
适用于清洁剂的聚丙烯酸酯是包括诸如，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，丙烯酸—甲基丙烯酸共聚物，水解过的聚丙烯酰胺，水解过的聚甲基丙烯酰胺，水解过的聚酰胺—甲基丙烯酰胺共聚物，水解过的聚丙烯腈，水解过的聚甲基丙烯腈，水解过的丙烯腈—甲基丙烯腈共聚物以及诸如此类；关于螯合/多价螯合剂的进一步讨论可参见(KirK-Othemer Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第5卷，第339～366页和第23卷，第319～320页，其内容在此引作参考。
用于使底物光亮和增白的清洁组合物中的漂白剂包括可以在清洁过程中通常所遇到的条件下，释放出活性卤素诸如Cl2，Br2，—OCl—和/或—OBr—的漂白化合物。用于本清洁组合物中的适宜的漂白剂包括诸如，含氯化合物如，氯、次氯酸盐，氯胺。较佳的释放卤素的化合物包括：二氯异氰酸碱金属盐，氯代磷酸三钠，次氯酸碱金属盐，单氯胺和双氯胺以及诸如此类。也可用包囊的氯源可以提高氯源在组合物中的稳定性(参见诸如美国专利4,618,914，其内容在此引作参考)。漂白剂也可为过氧或活性氧源诸如，过氧化氢，过硼酸盐类，过氧化碳酸钠水合物，过氧化磷酸盐水合物类，过一硫酸钾以及过硼酸钠—水合物和四水合物，与或不与活化剂如，四乙酰基亚乙基二胺共用，以及诸如此类。清洁组合物可包括少量但有效量的漂白剂，较佳的为约0.1～10％(重量)，更佳的为约1～6％(重量)。二次硬化剂/溶解性改进剂。
本组合物可以包括少量的但是有效量的二次硬化剂如，一种酰胺诸如，硬脂酸单乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺，或烷酰胺以及诸如此类；一种固体的聚乙二醇或丙二醇以及诸如此类；通过酸或碱处理工艺的已被制成水溶性的淀粉类；能赋于加热过的组合物于冷却后硬化的性能的各种无机物，以及诸如此类。这类化合物也可改变组合物在使用时应含水介质中的溶解度，使清洁剂和/或其它活性成份可在一段延续的时间内从固态组合物中发散出来。组合物可包括的二次硬化剂的量约为5～20％(重量)，较佳的为约10～15％(重量)。去垢填充料
清洁组合物可包括少量的但有效量的一种或多种去垢填充料，它本身不起清洁剂作用)，但与清洁剂一起能在提高组合物的整个清洁能力。适用于本清洁组合物的填充料的例子包括硫酸钠，氯化钠，淀粉、糖类，C1～C10以二醇诸如，丙二醇，以及诸如此类。较佳的是，去垢填充料的数量约为1～20％(重量)，较佳的约为3～15％(重量)。消泡剂
在尿素基的清洁组合物中也可包括少量的但有效量的降低泡沫稳定性的消泡剂。较佳的是，清洁组合物包括约0.0001～5％(重量)的消泡剂，更佳的是约为0.01～1％(重量)。
适用于该组合物的消泡剂的例子包括聚硅氧烷化合物例如，分散在聚二甲基硅氧烷中的二氧化硅脂肪酰胺类，烃蜡类，脂肪酸、脂肪酯，脂肪醇，脂肪酸皂，乙氧基化物类，矿物油，聚乙二醇酯，烷基磷酸酯类如磷酸单硬脂酯以及诸如此类关于消泡剂的讨论，可见例如Martin等的美国专利3,048,548，Brunelle等的美国专利3,334,147和Rue等的美国专利3,442,242，在此引作参考。抗再沉淀剂：
清洁组合物可以包括一种抗再沉淀剂，它能有利于保持不断生成的污物悬浮在清洁溶液中并防止已去除的污物重新再沉淀在清洗过的底物上。适宜的抗再沉淀剂的例子包括脂肪酸酰胺，含氟烃表面活性剂，复合磷酸酯类，苯乙烯马来酸酐共聚物以及纤维素衍生物如羟乙基纤维素，羟丙基纤维素以及诸如此类。清洁组合物可包括约0.5～10％(重量)，较佳的为约1～5％(重量)的抗再洗涤剂。染料/增味剂(香料)：
各种染料，增味剂、香料包括香料以及其它美学上的增强剂也可包括在该组合物中。包括的染料可改变组合物的外观，例如，直接兰86(Miles)，Fastusol兰(Mobay Chemical Corp)，酸性橙7(美国氰胺)，碱性紫10(Sandoz)、酸性黄23(GAF)，酸性黄17(Sigma Chem-ical)Sap Green(Keyston Analine and Chemical)，Metanil黄(Keystono Analine and Chemical)，酸性兰9(Hilton Davis)，San-dolan兰/酸性兰182(Sandoz)，Hisol Fast Red(Capitol Color andChemical)，Fluorescein(Capitol Color and Chemical)，酸性绿25(Ciba-Geigy)以及诸如此类、可包括在组合物中的芳香剂和香料诸如，萜类化合物如香茅醇，醛类如戊基肉桂醛，茉莉类诸如顺式茉莉或茉莉油，香草醛以及诸如此类。水性介质：
拼料可任选地在包括少量的但是有效量的水性介质诸如水中进行加工的溶解尿素和其它成分，以制成一种均匀的混合物，以有助于尿素的包藏反应，以提供加工混合物时的有效水平的粘度，以保证加工过的组合物有所需的坚实度以及在排放中和硬化期间有一定的粘结力。较好的是，加工期间的混合物包括约2～15％(重量)较好的为约3～5％(重量)的水性介质。较好的是混合物中的水与尿素的比约为0.5∶3至1∶6，约1∶3至1∶5更好，1∶4最好。从混合物中排放出时的组合物以包含约2～5％(重量)的水为好，约3～5％(重量)的水更好。组合物的加工方法：
本发明提供一种生产尿素基清洁组合物的方法。根据本发明，将一种清洁剂和任选的其它组份与一种有效固化量的尿素在水性介质中混合。为了有利于该混合物的生产可以从外部施加少量热。
本发明的尿素基的碱性浇铸固体材料可以用分批法生产。在这种工艺中，将一种或多种用于制造该浇铸固体材料的组份加入混合容器中，该混合容器可以装备有诸如，热水、水蒸汽，电加热器等的热源。将容器和物料加热至有效混合的温度，并加入余下的配料包括尿素或其它组份。一俟混合均匀，可将搅动的内容物从分批混合器中移至模子或容器中固化。另一种办法是，组份的混合物可在二个或多个每一个备有搅拌器和热源的分批混合器中完成。各组份可单独地加至任何一个混合设备中，或者在添加其它组份前在混合设备中先制成一个预混合物，或者一个个地或几个地将组份加入混合设备中。
任选的混合系统提供在高剪切力下将各组份连续混合，成为基本上均匀的液体或单固体混合物，其中的组份充分分布在整体物料中。较佳的是，混合系统包括能提供保持混合物于可流动的粘稠下的剪切效果的装置，使在加工过程期间的粘度为1,000～1,000，000cps，5,000～200,000cps更好。该混合系统较佳的为连续流动混合器，例如，Teleclyne连续混合器或Breddsley管式混合器，更佳的为单或双螺杆挤出机，而双螺杆挤出机是更佳，如，Buhler Miag多条双螺构挤出机。为了保持组份的稳定性，混合物在环境温度约30～80℃下加工是较佳的，在约35～50℃下更佳。尽管对混合物可施加有限的外部热量，但在加工期间由于环境状况的变化和/或组份之间的放热反应可使混合物温度达到一定高度。任选地，该混合物的温度，例如在混合系统的进出管处，通过从外部施加热，达到约50～150℃，较佳的为约55～70℃的温度，以利于混合物的加工。
任意地，混合体系可以包括研磨尿素的装置，将颗粒尿素磨成所需的颗粒大小。较佳的是，通过装在流线内的一个例如双螺杆挤出机，Teledyne混合器，Ross乳化器之类的机器将尿素进行湿磨。较好的是，将尿素研磨到一定的细度使其颗粒能很好地与清洁剂和任选的其它组份在不需外部加热下形成均匀的混合物。较佳的是，在混合物中的尿素颗粒尺寸约为100～103微米(50～125U.S.目)，更佳的约为101～102微米(75～100U.S.目)。
组份可以呈液体形式或如干燥微粒的固体形式可以分别地加到混合物中或作为与其它成份相混而得的预混物的一部分，这些其它成份，清洁剂，尿素，水性介质和附加成份如第二清洁剂，洗涤辅助剂或其它添加剂，二次硬化剂以及诸如此类。混合物中可以加入一种或多种预混合物。
在混合物中可以包括少量的但能溶解尿素有效量的一种水性介质，以保持混合物在加工期间所需的粘度，以及为加工过的组合物和最终产品提供所需的坚固性和粘结力。水性介质可以一种分开的成份，或作为液体成份或预混合物的一部分而被包含在混合物中。
将各组份混合成基本上均匀一致的形式，其中的各成份均匀分布于整体物料中。然后，将混合物从混合系统中出料，浇注在模子中或其它容器中，或将混合物在挤塑机中挤出，以及诸如此类的处理。较佳的是，将混合物浇注或挤塑至一个模子中或另一包装系统中，后者是可任选的，但是优选的，它可被用作组合物的分装器。较好的是，当混合物从混合系统排出时其温度低至足能使混合物在包装系统中进行浇注或挤塑，无需首先冷却该混合物。较好的是混合物的出料处的温度约为环境温度，约为30～50℃，较佳的是约35～45℃。然后，让组合物硬化成固体形状，成为从一种低密度的、海绵状的、有展延性的、有腻子胶的稠度的物质到高密度、熔融的固体，似混凝土状的固体物质。
任选地，可将加热和冷却装置放置于混合装置附近以施加或去除热量，达到在混合器中所需的温度分布。例如，一种外源热可施加于混合器的一个或多个筒形段，如成份的进口段，最终出口段以及诸如此类，以增加加工期间混合物的流动性。较佳的是，加工期间的混合物温度，包括在出料口，保持于或低于尿素和其它形份的熔融温度，可最好在约20～150℃。
完成成份的加工后，可通过出料口将混合物从混合器排出。该浇注组合物最终由于，至少部分由于冷却和/或成份发生化学反应而硬化。固化过程可能历时几分钟至约2～3小时，取决于诸如浇注或挤塑组合物的尺寸大小，组合物的成份，组合物的温度，以及诸如此类的因素。较佳的是，浇注或挤塑过的组合物约在1分钟至3小时内“固定”或硬化成固体形状，2分钟到2小时更好，5分钟到1小时最好。包装系统：
本发明的加工后的组合物可浇注在临时的模子中，将固化后的组合物从模子中取出，并交付包装，也可直接将组合物浇注在包装容器中，也可将挤塑过的物料堆成所需的大小并进行包装，或者贮存起来然后再包装。
包装容器可以是刚性或柔性的，并可用任何适于容纳按照本发明制造的组合物的材料构成，作为例子，如玻璃，钢铁，塑料，薄纸板，薄纸板复合材料，纸等。
有利的一点是，由于该组合物是在或接近环境温度下加工的，产生的混合物的温度低至足可将混合物直接浇注或注入容器或其它包装容器中而不会使容器材料有结构性的损伤。所以，除了供在熔融条件下加工和分装的组合物用的容器外，可用各种各样的材料制造容器。
用于盛装该组合物的较佳的包装由在使用时生物可降解的和/或水可溶的材料制成。这类包装对提供所含清洁组合物的可控释放和配发是有用的，对本发明的组合物的包装有用的生物可降解的材料包括如水溶性聚合物薄膜，包括聚乙烯醇，如揭示在美国专利4,474,967(Yang)；4,692,494(Sonen Stein)；4,608,187(Chang)；4,416,793(Haz)；4,348,293(Clarke)；4,289,815(Lee)；和3,695,989(Albert)中的在此作为参考。
当组合物中包括一种强碱性材料时，在生产、贮存、分装和包装该加工过的组合物时应考虑安全措施。尤其是操作者与固体浇注组合物以及与含组合物的洗涤溶液应采取措施减少直接接触的危险。加工过的组合物的配发：
按照本发明制造的清洁组合物用例如在美国专利4,826,661；4,690,305；4,687,121和4,426,362中揭示的喷洒型分配器配发。简述之，该喷洒型分配器是通过将一股水流喷射在固体组合物的外表面，以溶解一部分组合物，然后立即将包含该组合物的浓的溶液导出分配器进入贮存器或直接导向应用点。
本发明将通过以下具体实施例作进一步的说明。这些实施例并不是为限定本发明在以上所作出的说明的范围。在本发明的构思范围内的各种变化，对领域的技术人员是显而易见的。实施例1
制备一种用于硬表面清洁的去垢组合物。将组份在一混合器中混合，加热至105～110°F，并混和七分钟，温升至110°F。均匀后，将尿素加入。继续混合至均匀，从混合器中排出，并在塑料容器中浇注和固化，约重8磅。组合物的成份如下：
 类目         百分数(％)  重量
HF-055        26.000    39.00磅
NPE 9.5        2.909     4.36磅
NPE 6.5        1.091     1.64磅
尿素          17.481    26.22磅
染料           0.060     40.9克
染料           0.015     10.2克
消泡剂544      0.009     6.1克
NACAP          1.000     1.5克
单乙醇胺      40.000    60.00磅
NaEDTA         5.860     8.79磅
芳香剂         0.500     0.75磅
水             5.075     7.61磅实施例2
用应下成份正确重复实施例1。
 类目        百分数(％)   重量
NPE9.5        9.136      4.57磅
NPE6.5        3.364      1.68磅
尿素          22.892    11.45磅
HF-055        22.000    11.00磅
单乙醇胺      32.000    16.00克
芳香剂        0.200       45克
染料          0.060       13克
水            5.048      2.52磅
丁基纤维素    5.500      2.75磅实施例3
用以下成份正确重复实施例1。
 原料          百分数(％)    重量(磅)
尿素            27.000       21.600
软水             9.800        7.840
NAS-8D           0.250        0.200
直接兰86         0.060        0.048
柠檬香料         0.210        0.168
NPE9.5           3.000        2.400
LAS-90F          4.000        3.200
ADMOS 1485       3.500        2.800
三聚磷酸钠      24.180       19.344
碳酸钠          28.000       22.400实施例4
用以下成份正确重复实施例1。
 原料           重量％  每批2500克
尿素            22.00     550.00
软水            5.48      137.00
PEG1450         10.00     250.00
NAS 8D          0.25       6.25
LAS 90 F        5.00      125.00
ADMOX 1485      5.00      125.00
己二醇          3.00      75.00
染料            0.06       1.50
芳香剂          0.21       5.25
STPP            22.00     550.00
Na2CO3       27.00     675.00
                100.00    2500.00
测试实施例4的碳酸钠基的清洁材料的环境稳定性：将该浇注的材料暴露于高温度湿度37.78℃(100°F)和相对湿度100的条件下。记录浇注的材料对吸收大气水份的反应。材料重量变化的结果示于表1中，系该材料原来重量随时间变化的百分数。
            表1原来重量％
              吸水试验
时间(小时)    实施例3    无尿素的产物
    0         100            100
    20        109            82
    40        110            71
     65       109          66
     80       108          65
     140      102          60
该表清楚地说明尿素基的材料与不用尿素制的相同的材料相比，基本上对温度和湿度条件更为稳定。无尿素的材料显示该材料吸收大量的水，结果造成一种该材料的浓厚的溶液流，由于水份吸收导致浇注固体可观的物料损失。而尿素材料从空气中吸收水分后，如随时间增加而增加重量所示者，仍基本上保持无损伤，表面轮廓完整。
在进一步比较实施例3中的清洁组合物和不用尿素的相同产品后，可知含尿素的产品在除污垢和分散性能上相当于或优于不用尿素的产品。
本发明的材料被证明可以以可控的价格以有效方式从喷水式分配器进行配发。

Claims (9)

1.在化学上和尺寸上稳定的均匀的碱性浇注固体组合物，其特征在于该组合物包括：
(a)至少5％重量的包括一种碱金属氢氧化物，一种碱金属硅酸盐，一种碱金属碳酸盐或一种强有机碱中的一种碱性清洁组合物；
(b)选自由去污剂组份或多价螯合剂组成的组中的一种有效清洁或螯合量的化学组合物；
(c)约0.1至70％(重量)的尿素化合物浇注剂，以及
(d)约1至20％(重量)的结合水，其中的结合水与本发明的一种或多种固体组份缔合；所述的浇注固体在一塑料容器中浇注和固化。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于进一步包括一种包在囊中的卤素漂白剂源。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的浇注组合物约大于0.5kg。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于在于进一步包括一种有效量的有机表面活性剂。
5.如权利要求1所述的组合物物，其特征在于多价螯合剂为一种有机多价螯合剂。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于碱性源包括氢氧钠。
7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于碱性源包括碳酸钠。
8.如权利要求1所述的组合物，其特征在于碱性源包括一种硅酸钠，所述的硅酸钠具有的Na2∶SiO2比约大于1。
9.如权利要求1所述的组合物，其特征在于碱性源包括选自单乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺及其混合物中的一种胺。
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