CN114222808A - 浓缩二合一洗碗机洗涤剂和漂洗助剂 - Google Patents

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Abstract

公开了在单一的清洁组合物中提供洗涤性和可漂洗性的消费者和工业二合一清洁组合物。含有表面改性聚合物和醇烷氧基化物非离子表面活性剂的基于碱性的清洁组合物和其使用方法提供了用户友好的固体洗涤剂组合物，而无需使用单独的漂清助剂组合物。

Description

浓缩二合一洗碗机洗涤剂和漂洗助剂
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月27日提交的美国临时申请序列号62/906,781的优先权。此专利申请的全部内容在此通过引用明确地并入本文，包括但不限于说明书、权利要求书和摘要，以及其任何图、表格或附图。
技术领域
本发明涉及在单一清洁组合物中提供洗涤性和漂洗助剂功效的二合一清洁组合物。特别是，组合物及其使用方法提供了一种无需使用单独的漂洗助剂组合物的用户友好的固体洗涤剂组合物，并且适用于消费者和工业应用。
背景技术
碱性洗涤剂广泛用于清洁消费者和工业洗碗机中的物品。碱性洗涤剂因其去除和乳化脂肪、油性、疏水性污垢的能力而被广泛使用。然而，碱性洗涤剂的缺点在于需要漂清助剂以防止在玻璃和其他与碱性洗涤剂接触的基材表面上形成薄膜。成膜部分是由于将碱性洗涤剂与某些水类型(包括硬水)和水温结合使用造成的。产生硬水膜的解决方案是使用漂洗助剂去除此类膜。然而，对漂洗助剂的需求增加了与用于配制清洁组合物的碱性洗涤剂相关的成本以及与用于漂洗步骤的热水相关的附加成本。
此外，漂洗助剂用于清洗循环之后的漂洗循环，以延长干燥时间，并减少任何清洁缺陷(包括去除薄膜)。美国专利第RE 38262号中描述了使用漂洗助剂的其他益处和方法，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文。在器皿清洗漂洗周期中添加漂洗助剂需要使用GRAS(通常被认为是安全的)成分以及用于安装洗涤剂分配器和漂洗助剂分配器的墙壁空间。
工业领域的传统洗碗机使用以下两种产品来实现清洁、干燥、无污点的器皿：洗涤剂和漂洗助剂。这两种产品的不同之处在于通常洗涤剂在清洗步骤中分配，而漂洗助剂在漂洗步骤中分配。工业台下式洗碗机通常用于空间有限的厨房，这意味着化学空间很小，并且通常存放在地板上。这在厨房的人流量大的区域存在重大安全隐患。
需要替代性的有效清洁组合物，其提供所需的清洁效果，同时减少清洁和漂洗所需的组分数量。
一个目标是开发一种碱性洗涤剂组合物，所述组合物提供良好的清洁性能和良好的漂洗性，而在漂洗循环中不需要漂洗助剂组合物或使用漂洗助剂的单独步骤。
另一个目标是提供一种基于碳酸盐的碱性洗涤剂，其采用表面改性聚合物和醇烷氧基化物表面活性剂、助洗剂和水调节聚合物的组合，以提供良好的清洁性能和可漂洗性，而无需在清洁组合物中使用漂洗助剂。
另一个目标是提供一种固体器皿清洗洗涤剂和漂洗助剂二合一组合物，所述组合物不溢出、不含PPE、高性能且可分配。
本发明的其它目标、优点和特征将根据以下说明结合附图而将变得显而易见。
发明内容
在一个实施方案中，碱性洗涤剂和漂洗组合物包含：碱度源；表面改性聚合物；醇烷氧基化物非离子表面活性剂；助洗剂；和水调节聚合物；其中所述组合物同时具有清洁和漂洗功能。在优选的实施方案中，碱度源包括碱金属碳酸盐，并且表面改性聚合物包括改性的胶基多糖和/或两性聚合物。
在一方面，碱度源以约10wt-％至约95wt-％的量存在于组合物中，表面改性聚合物以约0.1wt-％至约5wt-％存在，醇烷氧基化物非离子表面活性剂以约0.1wt-％至约30wt-％存在，助洗剂以约0.1wt-％至约50wt-％存在，并且水调节聚合物以约1wt-％至约50wt-％的量存在。
在另一方面，改性的胶基多糖包括阳离子瓜尔胶或阳离子瓜尔胶衍生物，或羟丙基改性的瓜尔胶或羟丙基改性的瓜尔胶衍生物。在实施方案中，改性的胶基多糖包括瓜尔胶2羟基-3-(三甲基铵)丙基醚氯化物和/或瓜尔胶2-羟丙基醚。在另外的实施方案中，两性聚合物包括丙烯酸/二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)共聚物。
有利地是，表面改性剂和醇烷氧基化物非离子表面活性剂协同地提供改进的器皿清洁和漂洗。在一方面，醇烷氧基化物是直链或支链的，具有约4至约20之间的碳链，并且具有约5摩尔至约30摩尔的烷基氧化物。在一些实施方案中，醇烷氧基化物是直链的并且具有约5摩尔至约10摩尔的烷基氧化物。在一方面，组合物提供与单独的洗涤剂和漂洗助剂组合物基本上类似的清洁和漂洗性能。
在另一个实施方案中，清洁和漂洗器皿的方法包括：使器皿与包含碱度源、表面改性聚合物、醇烷氧基化物非离子表面活性剂、助洗剂和水调节聚合物的碱性洗涤剂组合物接触；用水冲洗器皿；其中在所述方法中不使用单独的漂洗助剂组合物，并且其中碱性洗涤剂组合物提供与单独的洗涤剂和漂洗助剂组合物至少基本上类似的清洁和漂洗性能。在优选的实施方案中，碱度源包括碱金属碳酸盐，并且表面改性聚合物包括改性的胶基多糖和/或两性聚合物。
在一方面，碱性洗涤剂组合物被稀释以形成使用溶液，然后接触器皿。在一个实施方案中，碱性洗涤剂组合物包含约10wt-％至约95wt-％的碱度源；约0.1wt-％至约5wt-％的表面改性聚合物；约0.1wt-％至约30wt-％的醇烷氧基化物非离子表面活性剂；约0.1wt-％至约50wt-％的助洗剂；和约1wt-％至约50wt-％的水调节聚合物。在另一方面，碱性洗涤剂组合物的使用溶液具有约500ppm至约2000ppm的活性浓度。
在一方面，碱性洗涤剂组合物不会在处理过的器皿上赋予可见层或膜，并且提供与不含表面改性聚合物与醇烷氧基化物的组合的两部分洗涤剂和漂洗助剂组合物基本上类似的清洁性能。在一个实施方案中，碱性洗涤剂组合物是单次使用或多次使用的固体组合物。在优选的实施方案中，所述方法用于台下式洗碗机。
虽然公开多个实施方案，但本领域技术人员从以下具体实施方案将清楚本发明的另外其他实施方案，以下具体实施方案示出并描述本发明的说明性实施方案。有益地是，所公开的任何实施方案可以任何方式与其他公开的实施方案组合并且不限于所公开的具体实施方案。因此，附图和详细描述被看作在本质上是说明性的而不是限制性的。
附图说明
图1示出与商业对照相比评估的二合一洗涤剂组合物的平均玻璃等级图。
图2示出与商业对照相比另外评估的二合一洗涤剂组合物的平均玻璃等级图。
图3示出本文所述的评估的二合一洗涤剂组合物的平均玻璃等级图。
图4A-4C示出与商业对照相比评估的二合一洗涤剂组合物的污点(图4A)、干燥时间(图4B)和润湿(图4C)的漂洗性能数据。
图5示出与不含表面改性聚合物的对照组合物相比含有各种表面改性聚合物但不含表面活性剂的组合物的污点(spotting)、干燥时间和结皮(sheeting)的漂洗性能数据图。
图6示出与不含醇烷氧基化物表面活性剂的对照组合物相比另外评估的二合一洗涤剂组合物的平均玻璃等级图。
下面将参照附图来详细地描述本发明的各种实施方案，其中在整个的若干视图中类似的附图标记代表类似的部件。对各种实施方案的引述并不限制本发明的范围。本文中给出的附图不是对根据本发明的各种实施方案的限制并且是用于对本发明的示例性说明。
具体实施方式
二合一碱性清洁组合物在使用基于碳酸盐的碱性洗涤剂以及表面活性剂的组合时提供合适的清洁和漂洗能力。本文所述的实施方案不限于特定的碱性洗涤剂，其可以根据本文提供的公开内容而变化并且为本领域技术人员所理解。还应当理解的是，本文中使用的所有术语只是为了描述具体实施方案的目的，而并非意图是局限于任何方式或范围。例如，如本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”可以包括复数所指对象，除非上下文另有清楚的说明。此外，所有单位、前缀和符号可以其SI公认的形式表示。
说明书中列举的数值范围包括定义所述范围的数字，并且包括所定义范围内的每个整数。贯穿本公开，本发明的各个方面均以范围格式呈现。应当理解，以范围格式的描述仅为了方便和简洁起见，并且不应当被解释为是对本发明的范围的固定限制。因此，对范围的描述应当被认为是已经明确地公开了所有可能的子范围以及所述范围内的单独数值。例如，对如从1到6等范围的描述应当被认为是已经明确地公开了子范围，如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等，以及所述范围内的单独数字，例如，1、2、3、4、5和6。不论范围的广度如何，这都适用。
为了使本发明可更易于理解，首先定义某些术语。除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语均具有与本发明的实施方案所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。可以在无需过分实验的情况下在本发明的实施方案的实践中使用与本文所述的方法和材料类似的、修改的或等效的许多方法和材料，本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求本发明的实施方案时，将根据下面给出的定义来使用以下术语。
如本文所使用的术语“约”是指例如通过以下各项可能发生的数量变化：用于在现实世界中制备浓缩物或使用溶液的典型的测量程序和液体处理程序；这些程序中的疏忽大意的错误；用于制备组合物或实施方法的成分的制造、来源或纯度的差异；等等。术语“约”也包括由于用于由特定初始混合物所形成组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否被术语“约”所修饰，权利要求包括这些数量的等同物。
术语“活性物质”或“活性物质百分比”或“活性物质重量百分比”或“活性物质浓度”在本文中可互换使用，并且是指清洁中涉及的那些成分的浓度，表示为减去如水或盐的惰性成分之后的百分比。
如本文所用，术语“烷基”是指直链或支链单价烃基，其任选地含有一个或多个独立选自S、O、Si或N的杂原子取代。烷基通常包括具有一至二十原子的那些烷基烷基可为未经取代的或经不会干扰组合物的特定功能的那些取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、经烷基取代的氨基或卤基。如本文所用，“烷基”的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、异丙基和C8-C20烷基链等。另外，“烷基”可包括“亚烷基”、“亚烯基”或“亚炔基(alkylyne)”。
如本文所用，术语“亚烷基”是指直链或支链二价烃基，其任选地含有一个或多个独立选自S、O、Si或N的杂原子取代。亚烷基通常包括具有一至二十原子的那些亚烷基亚烷基可为未被取代的或被不会干扰组合物的特定功能的那些取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、经烷基取代的氨基或卤基。如本文所用，“亚烷基”的实例包括但不限于亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基等。
如本文所用，术语“亚烯基”是指直链或支链二价烃基，其具有一个或多个碳-碳双键并且任选地含有一个或多个独立选自S、O、Si或N的杂原子取代。亚烯基通常包括具有一至二十个原子的那些亚烯基。亚烯基可为未被取代的或被不会干扰组合物的特定功能的那些取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、经烷基取代的氨基或卤基。如本文所用，术语“亚炔基”是指直链或支链二价烃基，其具有一个或多个碳-碳三键并且任选地含有一个或多个独立选自S、O、Si或N的杂原子取代。亚炔基通常包括具有一至二十个原子的那些亚炔基。亚炔基可为未被取代的或被不会干扰组合物的特定功能的那些取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、经烷基取代的氨基或卤基。
如本文所用，术语“烷氧基”是指--O--烷基，其中烷基如上所定义。如本文所用，术语“清洁”是指用于促进或帮助去除污垢、漂白、减少微生物种群及其任何组合的方法。
如本文所用，术语“公认为安全的”或“GRAS”是指由食品和药物管理局归类为安全直接供人类食品消费的组分；或者归类为基于目前良好的制造实践的成分，如21C.F.R.第1章，§170.38和/或570.38中的实例中所定义。
如本文所用，术语“污垢”或“污渍”是指可以含有或不含有微粒物质的极性或非极性油性物质，所述微粒物质诸如但不限于矿物质粘土、沙子、天然矿物质、碳黑、石墨、高岭土、环境粉尘和食物污垢诸如多元酚、淀粉、蛋白质、油和脂肪等。
如本文所用，术语“基本上不含”是指完全缺乏所述组分或具有使得所述组分不会影响组合物的性能的少量所述组分的组合物。所述组分可作为杂质或作为污染物存在，并且应小于0.5wt-％。在另一实施方案中，组分的量小于0.1wt％，并且在又另一个实施方案中，组分的量小于0.01wt％。
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气力消耗(或至少消耗不显著更小)的或两者的替代清洁产品或替代清洁系统来实现。
术语“基本上类似的漂洗性能”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)的结皮或干燥或总体上相同的气力消耗(或至少消耗不显著更小)或两者的替代漂洗助剂产品或替代漂洗系统来实现。
如本文所用，术语“器皿”是指例如食用和烹调用具和碟的物品。如本文所用，术语“器皿清洗”是指清洗、清洁或冲洗器皿。器皿还是指由塑料制成的物品。可用根据本发明的组合物清洁的塑料的类型包括但不限于包括聚碳酸酯聚合物(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)和聚砜聚合物(PS)的那些塑料。可使用本发明的化合物和组合物清洁的另一种示例性塑料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和来自三聚氰胺甲醛树脂的塑料。
如本文所用，术语“重量百分比(weight percent)”、“wt-％”、“重量百分比(percent by weight)”、“重量的％”和其变化形式是指物质的浓度，即所述物质的重量除以组合物的总重量并乘以100。可以理解的是，如这里所使用的“百分比”、“％”等意图是与“重量百分比”、“重量％”等为同义。
本发明的方法和组合物可以包含、基本上由以下组成或由以下组成：本发明的组分和成分以及本文所描述的其他成分。如本文所用，“基本上由……组成(consistingessentially of)”意指方法和组合物可以包括附加步骤、组分或成分，但前提是附加步骤、组分或成分不会实质改变所要求的方法和组合物的基本特征和新颖性特征。
碱性二合一洗涤剂组合物
表1中以固体洗涤剂组合物的重量百分比示出了本文所述的二合一碱性洗涤剂组合物的示例性范围。在一方面，二合一碱性洗涤剂组合物包含碱度源、表面改性聚合物、醇烷氧基化物非离子表面活性剂、助洗剂和水调节剂，其中所述组合物兼具清洁和漂洗功能。
表1
Figure BDA0003506239610000071
碱度源
碱性洗涤剂组合物包含碱度源。碱度源包括碱金属碳酸盐。合适的碱度源的实例包括但不限于：碱金属碳酸盐，诸如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢盐、倍半碳酸盐和其混合物。在一方面，碱性洗涤剂组合物不包含氢氧化物碱度源。当将水加入洗涤剂组合物中以形成使用溶液时，碱度源控制所述使用溶液的pH。使用溶液的pH必须维持在碱性范围内，从而提供充分的洗涤特性。在一个实施方案中，使用溶液的pH介于约9与约12之间。具体地，使用溶液的pH介于约9.5与约11.5之间。
在某些实施方案中，碱度源还可以用作可水合盐以形成固体组合物。可水合盐可被认为是基本上无水的。基本上无水的意指基于可水合组分的重量，所述组分含有小于约2重量％的水。水的量可以小于约1重量％，并且可以小于约0.5重量％。正如本领域技术人员将确定的，不要求可水合盐是完全无水的。在某些实施方案中，还存在水合水以使碱度源(即可水合盐)水合。应当理解，对水的提及包括水合水和游离水。短语“水合水”是指以某种方式与非水分子有吸引力地结合的水。示例性吸引形式包括氢键。水合水还起作用来增加混合物在加工和冷却期间的粘度以防止组分分离。洗涤剂组合物中水合水的量取决于碱度源/可水合盐。除了水合水之外，洗涤剂组合物还可以具有不与非水分子有吸引力地结合的游离水。
在一方面，碱性洗涤剂组合物包含约10wt-％到约95wt-％碱度源、约25wt-％到约90wt-％碱度源、约40wt-％到约90wt-％碱度源或约50wt-％到约80wt-％碱度源。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
表面改性聚合物
碱性洗涤剂组合物包含表面改性聚合物。合适的表面改性(或改性)聚合物包括多糖，例如改性的胶基多糖。表面改性聚合物也可以包括两性聚合物。
在一个实施方案中，采用阳离子多糖。多糖通过阳离子化剂衍生或改性以包含阳离子基团。所得化合物是阳离子多糖，在使用条件下提供净正电荷。如本文所用，术语“阳离子基团”是指带正电荷的基团和部分带电荷的基团。如本文所用，表述“部分带电荷的基团”表示根据配制物的pH可能带正电荷的基团。此类基团也可以被命名为“潜在的阳离子基团”。如本文所用，术语“阳离子”是指至少部分阳离子。因此，术语“阳离子化剂”、“阳离子基团”和“阳离子部分”包括铵(具有正电荷)，但也包括伯胺、仲胺和叔胺及其前体(可产生带正电荷的化合物)。
在一个实施方案中，表面改性聚合物是改性的胶基多糖，其包括阳离子改性的胶基多糖。在另外的实施方案中，表面改性聚合物是羟丙基改性的胶基多糖。天然胶基多糖的实例是聚半乳甘露聚糖如瓜尔胶或刺槐豆胶、聚半乳聚糖如角叉菜胶、多糖或葡萄糖酸盐共聚物、聚甘露糖醛酸盐或甘露糖醛酸盐-古洛糖醛酸盐共聚物等。这些天然胶基多糖可以分类为未经任何附加基团如阳离子基团或羟丙基基团改性的。例如，瓜尔胶是半乳甘露聚糖或由连接在一起的甘露糖和半乳糖单元构成的高分子量碳水化合物聚合物或多糖。未改性瓜尔胶不包含对甘露糖和半乳糖单元的任何附加改性。然而，适用于本文所述的组合物的胶基多糖是阳离子改性的或羟丙基改性的。在一个实施方案中，表面改性聚合物不包括未改性的胶基多糖或未被阳离子改性的胶基多糖。在另一个实施方案中，表面改性聚合物不包括未被羟丙基改性的胶基多糖。
对于本文所述的组合物，表面改性聚合物是阳离子胶基多糖，其包含单独或混合使用的阳离子瓜尔胶或阳离子瓜尔胶衍生物(如阳离子瓜尔醚和阳离子瓜尔酯)。优选地，阳离子多糖是阳离子瓜尔胶。示例性阳离子瓜尔胶包括根据衍生技术获得的那些，例如美国专利第5,756,720号；EP0,686,643、EP1501873和US2003/0044479中描述的那些。其他改性的胶基多糖包括单独或混合使用的羟丙基改性的瓜尔胶或羟丙基改性的瓜尔胶衍生物(例如羟丙基瓜尔胶醚和羟丙基瓜尔胶酯)。示例性瓜尔胶是羟丙基改性的瓜尔胶，例如瓜尔胶2-羟丙基醚或阳离子改性的瓜尔胶，例如瓜尔胶2-羟基-3-(三甲基铵)丙醚，包括美国专利第9,624,455号中描述的那些，或其组合。
在一个实施方案中，表面改性聚合物是亲水性聚合物。
在一个实施方案中，表面改性聚合物是阳离子改性的瓜尔胶。合适的阳离子改性瓜尔胶包括瓜尔胶2羟基-3-(三甲基铵)丙基醚氯化物，可作为
Figure BDA0003506239610000091
Surf N ADW、
Figure BDA0003506239610000092
C 17、
Figure BDA0003506239610000093
C 500、
Figure BDA0003506239610000094
C 13S、
Figure BDA0003506239610000095
C 14S、
Figure BDA0003506239610000096
Excel、
Figure BDA0003506239610000097
Optima、和
Figure BDA0003506239610000098
C 1000(苏威公司(Solvay))、N-HANCETM 3215(亚什兰公司(Ashland))和CESMATICTM DP4获得。
在一个实施方案中，表面改性聚合物是2-羟丙基醚，诸如
Figure BDA0003506239610000099
8000、
Figure BDA00035062396100000910
8012、
Figure BDA00035062396100000911
8021、
Figure BDA00035062396100000912
8060、
Figure BDA00035062396100000913
8111、
Figure BDA00035062396100000914
NHP120、
Figure BDA00035062396100000915
HP 8、
Figure BDA00035062396100000916
HP 11、
Figure BDA00035062396100000917
HP 60、
Figure BDA00035062396100000918
HP 80、
Figure BDA00035062396100000919
HP 120和
Figure BDA00035062396100000920
HP 105(苏威公司)。
在一个实施方案中，表面改性聚合物是两性聚合物和柠檬酸的混合物，其中两性聚合物是约60/40摩尔比的丙烯酸/二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)共聚物，可作为Mirapol Surf S 480PF获得。
在一个实施方案中，表面改性聚合物是两性聚合物和碳酸盐的混合物，其中两性聚合物是丙烯酸/DADMAC共聚物，可作为Mirapol Surf S P-Free获得。在一个实施方案中，丙烯酸与DADMAC的重量百分比为约5:1至约25:1。
在一方面，碱性洗涤剂组合物包含约0.1wt-％至约5wt-％的表面改性聚合物、约0.1wt-％至约2wt-％的表面改性聚合物、约0.5wt-％至约2wt-％的表面改性聚合物或约1wt-％至约2wt-％的表面改性聚合物。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
醇烷氧基化物非离子表面活性剂
根据本发明的二合一碱性组合物采用醇烷氧基化物表面活性剂以提供良好的可清洁性和可漂洗性，而不会导致与表面改性聚合物成膜。合适的醇烷氧基化物包括具有长度为约4与约20个碳之间的碳链的直链或支链化合物。在优选的实施方案中，醇烷氧基化物是直链化合物。
合适的醇烷氧基化物包含环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷基团及其混合物。具体地说，合适的醇烷氧基化物可以具有约1摩尔与约40摩尔之间的烷基氧化物以及长度介于约4与约20个碳之间的碳链。在优选的实施方案中，醇烷氧基化物可以是具有约3摩尔到约40摩尔的烷基氧化物的C8-C18醇烷氧基化物。在更优选的实施方案中，醇烷氧基化物可以是具有约5至约30摩尔的烷基氧化物或约5至约10摩尔的烷基氧化物的C8-C16醇烷氧基化物。在甚至更优选的实施方案中，醇烷氧基化物可以是具有约5摩尔到约10摩尔的烷基氧化物的C12-C15醇烷氧基化物。在一个实施方案中，具有小于10摩尔的烷基氧化物的醇烷氧基化物在与表面改性聚合物组合时提供改进的成膜减少和/或成膜预防。
优选的醇烷氧基化物的实例可在品牌Dehypon(可从巴斯夫公司(BASF)获得)下获得，包括Dehypon LS-54(R-(EO)5(PO)4)和Dehypon LS-36(R-(EO)3(PO)6)、Surfonic(可从亨茨曼公司(Huntsman)获得)、Rhodasurf(可从苏威公司获得)、Novel(可从萨索尔公司(Sasol)获得)、Lutensol(可从巴斯夫公司获得)以及其混合物等。在另外的实施方案中，合适的烷氧基化表面活性剂包括封端的醇烷氧基化物，例如Plurafac RA300、Plurafac LF221、Plurafac SLF-180、其混合物等。
在一个实施方案中，在碱性洗涤剂组合物中包含约0.1wt-％至约30wt-％、约0.1wt-％至约25wt-％、约1wt-％至约20wt-％或约1wt-％至约10wt-％的醇烷氧基化物表面活性剂。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
以下论文进一步描述了通常用于实践本发明的非离子化合物：《非离子型表面活性剂(Nonionic Surfactants)》,编辑：Schick,M.J.,《表面活性剂科学系列》第1卷,马塞尔德克尔出版公司(Marcel Dekker,Inc.),纽约,1983。这些表面活性剂的非离子类别以及物种的典型列表在Laughlin和Heuring于1975年12月30日发表的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实例在“《表面活性剂和洗涤剂(Surface Active Agents and detergents)》”(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。这些参考文献中的每一个均通过引用整体并入本文。
助洗剂
碱性洗涤剂组合物可包含一种或多种助洗剂，也称为螯合剂或多价螯合剂(例如助洗剂)，以处理或软化水并防止形成沉淀物或其他盐。这些助洗剂可包括但不限于：缩合磷酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐和偏硅酸盐、膦酸盐、氨基羧酸和/或聚羧酸聚合物。一般来说，螯合剂为能够配位(即，结合)天然水中常见的金属离子以防止金属离子干扰清洁组合物的其它去污成分的作用的分子。
缩合磷酸盐的实例包括但不限于：正磷酸钠和正磷酸钾、焦磷酸钠和焦磷酸钾、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠。缩合磷酸盐还可以通过以下方式而在有限程度上辅助洗涤剂组合物的固化：将存在于所述组合物中的游离水固定为水合水。优选的助洗剂是无水三聚磷酸钠。
膦酸盐的实例包括但不限于：2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、CH2C(OH)[PO(OH)2]2；氨基三(亚甲基膦酸)，N[CH2PO(OH)2]3；氨基三(亚甲基膦酸盐)钠盐(ATMP)，N[CH2PO(ONa)2]3；2-羟乙基亚氨基双(亚甲基膦酸)，HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)，(HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)2]2]2；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸盐)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)，(HO2)POCH2N[(CH2)2N[CH2PO(OH)2]2]2；以及磷酸，H3PO3。优选的膦酸盐组合是ATMP和HEDP。优选的是中和的或碱性膦酸盐或在添加到混合物中之前与膦酸盐与碱金属源的组合，使得当添加磷酸时，存在极少的或不存在通过中和反应产生的热量或气体。然而，在一个实施方案中，洗涤剂组合物是无磷的。
含有极少或不含NTA的适用的氨基羧酸材料包括但不限于：N-羟乙基氨基二乙酸、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-羟乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、天冬氨酸-N,N-二乙酸(ASDA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、谷氨酸-N,N-二乙酸(GLDA)、乙二胺琥珀酸(EDDS)、2-羟乙基亚氨基二乙酸(HEIDA)、亚氨基二琥珀酸(IDS)、3-羟基-2-2'-亚氨基二琥珀酸(HIDS)和具有带羧酸取代基的氨基的其它类似酸或其盐。然而，在一个实施方案中，组合物不含氨基羧酸盐。
对于也可以是螯合剂或多价螯合剂的助洗剂，优选的添加水平为约0.1重量％到约50重量％、约1重量％到约50重量％、约1重量％到约25重量％或约1重量％到约20重量％。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
水调节聚合物
碱性洗涤剂组合物包含至少一种水调节聚合物。水调节聚合物可以包括但不限于：聚羧酸盐。可以用作助洗剂和/或水调节聚合物的示例性聚羧酸盐包括但不限于∶具有侧接羧酸盐(-CO2 -)基团的聚合物，例如聚丙烯酸、马来酸、马来酸/烯烃共聚物、磺化共聚物或三元共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解聚丙烯酰胺、水解聚甲基丙烯酰胺、水解聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解聚丙烯腈、水解聚甲基丙烯腈和水解丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物。在一方面，组合物不包含任何羧酸三元共聚物。其他合适的水调节聚合物包括淀粉、糖或包含羧酸或酯官能团的多元醇。示例性羧酸包括但不限于马来酸、丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸或其盐。示例性酯官能团包括芳基、环状、芳族和C1-C10直链、支链或取代的酯。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 of Chemical Technology)》,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。还可以亚化学计量水平使用这些材料，以充当晶体改性剂。
水调节聚合物的优选水平包括约1重量％至约50重量％、约1重量％至约40重量％、约2重量％至约40重量或约5重量％至约20重量％之间。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
另外的功能成分
二合一碱性组合物可进一步与适用于消费者和/或工业器皿清洗应用的各种功能组分组合。在一些实施方案中，碱性洗涤剂和漂洗助剂组合物包括基于碳酸盐的碱度源、醇烷氧基化物非离子表面活性剂、表面改性聚合物、助洗剂和水调节剂，它们构成组合物的大量或甚至基本上全部的总重量。例如，在一些实施方案中，将较少或没有另外的功能成分布置在其中。
在其它实施方案中，附加功能性成分可以包括在组合物中。功能性成分向组合物提供期望的特性和功能。为了本申请的目的，术语“功能性成分”包括当分散于或溶解于使用溶液和/或浓缩液溶液(例如水溶液)中时提供在特定用途中的有利特性的材料。功能性材料的一些特定实例在下文中更详细地进行论述，但是所论述的特定材料仅作为实例给出，并且可以使用广泛多种其它功能成分。举例来说，下文所论述的功能性材料中的许多涉及在清洁、尤其是器皿清洗应用中所用的材料。然而，其它实施方案可以包括用于其它应用的功能性成分。
在优选的实施方案中，组合物不包含另外的碱度源，即碱金属氢氧化物。在其它优选的实施方案中，组合物不包含漂洗助剂。
在其他实施方案中，组合物可包含另外的助洗剂、另外的水调节剂、稳定剂、消泡剂、抗再沉积剂、防褐变剂、漂白剂、消毒杀菌剂、溶解度调节剂、分散剂、防腐剂和金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、酶、另外的多价螯合剂和/或螯合剂、香料和/或染料、流变改性剂或增稠剂、助水溶物或偶合剂、缓冲剂、溶剂、固化剂等。功能材料可进一步包括用于产生固体组合物的氧化剂。当存在氧化剂时，固体组合物可包含小于2wt-％的残余氧源或更优选地小于0.5wt-％的残余氧源。
另外的水调节剂
碱性洗涤剂组合物可包含一种或多种另外的水调节剂。在一方面，可以使用膦酸。膦酸可以以下形式使用：水溶性酸盐，具体地碱金属盐，如钠或钾；铵盐；或烷醇胺盐，其中烷醇具有2到3个碳原子，如单乙醇胺盐、二乙醇胺盐或三乙醇胺盐。优选的膦酸盐包括有机膦酸盐。优选的有机膦酸酯包括以商品名BAYHIBITTM购自宾夕法尼亚州匹兹堡市拜耳公司(Bayer Corp.in Pittsburgh Pa.)的膦酰基丁烷三羧酸(PBTC)和羟基亚乙基二膦酸(HEDP)，例如以商品名DEQUESTTM 2010购自孟山都化学公司(Monsanto Chemical Co.)的产品。用于本发明的合适的水调节剂的附加描述描述于美国专利第6,436,893号中，所述专利以引用方式整体并入本文。
在一方面，组合物包含约0wt-％至约20wt-％的另外的水调节剂、约1wt-％至约20wt-％的另外的水调节剂或约1wt-％至约10wt-％的另外的水调节剂。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
中和剂
碱性洗涤剂组合物还可以包含中和剂。例如，在某些实施方案中，可以使用碱性中和剂来中和酸性组分，例如水调节剂。合适的碱性中和剂可包括例如碱金属氢氧化物，包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂及其组合。碱金属氢氧化物中和剂可以本领域中已知的任何形式添加到组合物中，包括呈固体珠粒形式、溶解在水溶液中或其组合。此外，根据某些实施方案，可以使用多于一种中和剂。在本发明的一方面，本发明的组合物不包含氢氧化物作为碱度源，而仅为了中和组合物中的酸性成分，包括例如水调节剂如ATMP。
在一方面，组合物包含约0.1wt-％至约10wt-％的中和剂或约0.1wt-％至约5wt-％的中和剂。在本发明的一个实施方案中，中和剂包含多至约10wt-％，优选地约0.01wt-％至约10wt-％的量的碱金属氢氧化物。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
抗蚀刻剂
碱性洗涤剂组合物还可以包含能够防止玻璃蚀刻的抗蚀刻剂。合适的抗蚀刻剂的实例包括向组合物中添加金属离子，例如锌、氯化锌、葡萄糖酸锌、铝和铍。腐蚀抑制剂可以指铝离子源和锌离子源的组合。当固体洗涤剂组合物以使用溶液的形式提供时，铝离子源和锌离子源分别提供铝离子和锌离子。按铝离子源和锌离子源的组合量计，计算腐蚀抑制剂的量。在使用溶液中提供铝离子的任何物质都可以称为铝离子源，并且当提供在使用溶液中时提供锌离子的任何物质都可以称为锌离子源。铝离子源和/或锌离子源不必反应形成铝离子和/或锌离子。铝离子可被视为铝离子源，并且锌离子可被视为锌离子源。铝离子源和锌离子源可以作为有机盐、无机盐及其混合物提供。示例性铝离子源包括但不限于：铝盐，例如铝酸钠、溴化铝、氯酸铝、氯化铝、碘化铝、硝酸铝、硫酸铝、乙酸铝、甲酸铝、酒石酸铝、乳酸铝、油酸铝、溴酸铝、硼酸铝、硫酸铝钾、硫酸铝锌和磷酸铝。示例性锌离子源包括但不限于：锌盐，例如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、碘化锌、硫氰酸锌、氟硅酸锌、重铬酸锌、氯酸锌、锌酸钠、葡萄糖酸锌、乙酸锌、苯甲酸锌、柠檬酸锌、乳酸锌、甲酸锌、溴酸锌、溴化锌、氟化锌、氟硅酸锌和水杨酸锌。
所述组合物优选地包含约0wt-％至约10wt-％，更优选地约0.01wt-％至约7wt-％，最优选地约0.01wt-％至约1wt-％的抗蚀刻剂。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
防腐剂
碱性洗涤剂组合物可以任选地包含防腐剂。与未用具有防腐剂的组合物处理的表面相比，防腐剂使得组合物产生的表面更光亮且更不易形成生物膜。
可根据本发明使用的优选防腐剂包括膦酸盐、膦酸、三唑、有机胺、脱水山梨糖醇酯、羧酸衍生物、肌氨酸盐、磷酸酯、锌、硝酸盐、铬、含钼酸盐的组分和含硼酸盐的组分。示例性磷酸盐或膦酸可从密苏里州圣路易斯(St.Louis,Mo.)的首诺公司(Solutia,Inc.)以名称Dequest(即，Dequest 2000、Dequest 2006、Dequest 2010、Dequest 2016、Dequest2054、Dequest2060和Dequest 2066)获得。示例性三唑可从俄亥俄州辛辛那提(Cincinnati,Ohio)的PMC专业集团公司(PMC Specialties Group,Inc.)以名称Cobratec(即Cobratec 100、Cobratec TT-50-S和Cobratec 99)获得。示例性有机胺包括脂族胺、芳族胺、单胺、二胺、三胺、多胺和其盐。示例性胺可从伊利诺伊州布法罗格罗夫(BuffaloGrove,Ill.)的安格斯化学公司(Angus Chemical Company)以名称Amp(即Amp-95)获得；从堪萨斯州斯特林(Sterling,Kans.)的Jacam化学有限公司(Jacam Chemicals,LLC)以名称WGS(即WGS-50)获得；从伊利诺伊州芝加哥(Chicago,Ill.)的阿克苏诺贝尔化学公司(AkzoNobel Chemicals,Inc.)以名称Duomeen(即Duomeen O和Duomeen C)获得；从佛罗里达州博卡拉顿(Boca Raton,Fla.)的德福雷斯特企业所(DeForest Enterprises,Inc.)以名称DeThox胺(C系列和T系列)获得；从宾夕法尼亚州安布勒(Ambler,Pa.)的汉高公司(HenkelCorp.)以名称Deriphat系列获得；并且从南卡罗来纳州格林维尔(Greenville,S.C.)的切马克斯有限公司(Chemax,Inc.)以名称Maxhib(AC系列)获得。示例性脱水山梨糖醇酯可从伊利诺伊州斯科基(Skokie,Ill)的卡尔京化学有限公司(Calgene Chemical Inc.)以名称Calgene(LA系列)获得。示例性羧酸衍生物可从纽约州塔里敦(Tarrytown,N.Y.)的汽巴嘉基公司(Ciba-Geigy Corp.)以名称Recor(即，Recor 12)获得。示例性肌氨酸盐可从马萨诸塞州列克星敦(Lexington,Mass.)的汉普郡化工集团(Hampshire Chemical Corp.)以名称Hamposyl获得；并且从纽约州塔里敦的汽巴嘉基公司以名称Sarkosyl获得。
所述组合物任选地包含用于为洗碗机的金属部分提供增强的光泽和/或提供更光亮的表面的防腐剂。当将防腐剂掺入组合物中时，其优选地以约0.01wt-％与约7.5wt-％、约0.01wt-％与约5wt-％和约0.01wt-％与约3wt-％之间的量包含在内。
抗再沉积剂
碱性洗涤剂组合物还可包含抗再沉积剂，其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衬底上。合适的抗再沉积剂的实例包括脂肪酸酰胺、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、羟丙基纤维素等。组合物优选地包含约0.5wt-％至约10wt-％并且更优选地约1wt-％至约5wt-％的抗再沉积剂。
酶
碱性洗涤剂组合物可以包含一种或多种酶，其可以提供用于从基材例如扁平的餐具、杯子和碗以及锅碗瓢盆中去除基于蛋白质、基于碳水化合物或基于甘油三酯的污垢的所需活性。适用于本发明组合物的酶可以通过降解或改变表面上碰到的一种或多种类型的污垢残余物而起作用，从而去除污垢或使得污垢更容易被表面活性剂或清洁组合物的其它组分所去除。污垢残余物的降解和改变两者都可以通过减少将污垢结合到被清洁的表面或织物的物理化学力来改善洗涤，即污垢变得更易溶于水。举例来说，一种或多种蛋白酶可将存在于污垢残余物中的复杂大分子蛋白质结构裂解成自身更容易从表面脱附、溶解或以其它方式更容易通过含有所述蛋白酶的除污溶液去除的更简单的短链分子。
合适的酶包括任何合适来源，如植物、动物、细菌、真菌或酵母来源的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、葡糖酸酶、纤维素酶、过氧化物酶或其混合物。优选的选择受如pH活性和/或最佳稳定性、热稳定性和对活性洗涤剂、助洗剂等的稳定性的因素的影响。在这一方面，优选细菌或真菌酶，如细菌淀粉酶和蛋白酶，以及真菌淀粉酶。在一些实施方案中，优选地，酶为蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶或其组合。关于酶的有价值的参考文献(其以引用方式并入本文)为“工业酶(Industrial Enzymes)”,Scott,D.,《化学技术柯克-奥特默百科全书(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology)》,第3版,(编辑：Grayson,M.和EcKroth,D.)第9卷,第173-224页,约翰威利父子出版社(John Wiley&Sons),纽约,1980。
在使用酶的实施方案中，组合物优选地包含约0wt-％至约10wt-％、约0.001wt-％至约10wt-％、约0.05wt-％至约5wt-％，以及更优选地约0.1wt-％至约3wt-％的酶。
抗微生物剂
碱性洗涤剂组合物可以任选地包含抗微生物剂或防腐剂。抗微生物剂是可用于组合物中以防止微生物污染和商品材料系统、表面等变质的化学组合物。抗微生物剂也可以是消毒剂。一般来说，这些材料分成特定几类，包括酚醛树脂、卤素化合物、季铵化合物、金属衍生物、胺、烷醇胺、硝基衍生物、酰苯胺(analide)、有机硫和硫-氮化合物以及混杂化合物。根据化学组成和浓度，给定抗微生物剂可以仅限制若干微生物的进一步增殖或者可以破坏所有的或大部分的微生物群体。术语“微生物(microbe)”和“微生物(microorganism)”通常主要是指细菌和真菌微生物。在使用时，抗微生物剂通常形成为最终产品，当任选地使用水流稀释和分配时，所述最终产品形成含水杀菌剂或消毒剂组合物，它可以与多种表面接触，从而防止微生物群体的生长或杀死大部分微生物群体。可以使用的常用抗微生物剂包括酚类抗微生物剂，例如五氯苯酚、邻苯酚；可以使用的含卤素抗细菌剂包括三氯异氰脲酸钠、二氯异氰脲酸钠(无水或二水合物)、碘-聚(乙烯基吡咯烷-酮)络合物、溴化合物如2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇；季铵抗微生物剂，例如苯扎氯铵、十六烷基氯化吡啶；胺和含硝基的抗微生物组合物，例如六氢-1,3,5-三(2-羟基乙基)-s-三嗪、二硫代氨基甲酸盐如二甲基二硫代氨基甲酸钠以及本领域已知用于微生物特性的多种其他材料。抗微生物剂可以被包封以提高稳定性和/或降低与洗涤剂组合物中其他材料的反应性。
当将抗微生物剂或防腐剂掺入组合物中时，其优选地以约0.01wt-％至约5wt-％之间、约0.01wt-％至约2wt-％之间和约0.1wt-％-％至约1.0wt-％之间的量包含在内。
泡沫抑制剂
除了碱性清洁组合物的非离子表面活性剂之外，还可以包含泡沫抑制剂以降低所形成的任何泡沫的稳定性。泡沫抑制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、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、烷基磷酸酯如单硬脂基磷酸酯等。可在例如Martin等人的美国专利第3,048,548号、Brunelle等人的美国专利第3,334,147号和Rue等人的美国专利第3,442,242号中找到泡沫抑制剂的讨论，所述专利的公开内容以引用的方式并入本文。所述组合物优选地包含约0wt-％至约5wt-％并且更优选地约0.01wt-％至约3wt-％的泡沫抑制剂。
附加表面活性剂
本发明的组合物可以包含附加表面活性剂。特别合适的表面活性剂包括非离子表面活性剂、两性表面活性剂和两性离子表面活性剂。在一个优选的实施方案中，组合物基本上不含阳离子和/或阴离子表面活性剂。在一方面，组合物可包含约0.01wt-％至40wt-％的附加表面活性剂、优选地约0.1wt-％至30wt-％的附加表面活性剂、更优选地约1wt-％至25wt-％的附加表面活性剂。另外，在不受到本发明的限制的情况下，所陈述的所有范围包限定该范围数字并且包括在限定范围内的各整数。
非离子表面活性剂
适用于与本发明的组合物一起使用的合适的非离子表面活性剂包含经过烷氧基化的表面活性剂。适合的经过烷氧基化的表面活性剂包含EO/PO共聚物、封端的EO/PO共聚物、醇烷氧基化物、封端的醇烷氧基化物、其混合物等。适用作溶剂的烷氧基化表面活性剂包括EO/PO嵌段共聚物，如Pluronic和反相Pluronic表面活性剂；醇烷氧基化物，如DehyponLS-54(R-(EO)5(PO)4)和Dehypon LS-36(R-(EO)3(PO)6)；其中R为约8至约18个碳原子的烷基链；以及封端的醇烷氧基化物，诸如Plurafac LF 221、Plurafac SLF 180和TegotenEC11；其混合物等。
半极性类型的非离子表面活性剂是可用于本发明的组合物中的另一类别的非离子表面活性剂。半极性非离子表面活性剂包括氧化胺、氧化膦、亚砜和其经过烷氧基化的衍生物。
氧化胺是对应于以下通式的氧化叔胺：
Figure BDA0003506239610000171
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，R1、R2和R3可为脂肪族基、芳香族基、杂环基、脂环基、或其组合。一般来说，对于洗涤剂相关的氧化胺，R1是具有约8个到约24个碳原子的烷基；R2和R3是具有1个到3个碳原子的烷基或羟烷基或其混合物；R2和R3可例如通过氧原子或氮原子彼此附接，以形成环形结构；R4是含有2个到3个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基；并且n在0到约20的范围内。氧化胺可由相应的胺和氧化剂如过氧化氢生成。
适用的水溶性氧化胺表面活性剂选自辛基、癸基、十二烷基、异十二烷基、椰子或动物脂烷基二-(低碳数烷基)氧化胺，其具体实例是辛基二甲基氧化胺、壬基二甲基氧化胺、癸基二甲基氧化胺、十一烷基二甲基氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺、异十二烷基二甲基氧化胺、十三烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十五烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十七烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丙基氧化胺、十六烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丁基氧化胺、十八烷基二丁基氧化胺、双(2-羟乙基)十二烷基氧化胺、双(2-羟乙基)-3-十二烷氧基-1-羟丙基氧化胺、二甲基-(2-羟基十二烷基)氧化胺、3,6,9-三十八烷基二甲基氧化胺、以及3-十二烷氧基-2-羟丙基二-(2-羟乙基)氧化胺。
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基团两者以及有机疏水基团。这些离子实体可以是本文针对其它类型的表面活性剂所描述的阴离子或阳离子基团中的任何基团。碱性氮和酸性羧酸酯基是用作碱性和酸性亲水基团的典型官能团。在几种表面活性剂中，磺酸根、硫酸根、膦酸根或磷酸根提供负电荷。
两性表面活性剂可以广义地描述为脂肪族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂肪族基可以是直链或支链的并且其中脂肪族取代基中的一个含有约8至18个碳原子，并且一个含有阴离子水增溶基团，例如羧基、磺基、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，如本领域中的普通技术人员所知晓并且描述于“表面活性剂大全(Surfactant Encyclopedia)”，《化妆品和盥洗用品(Cosmetics&Toiletries)》，第104卷(2)69-71(1989)，其以引用的方式整体并入本文。第一类别包含酰基/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。第二类别包括N-烷基氨基酸和其盐。一些两性表面活性剂可能被认为符合这两个类别。
两性表面活性剂可通过本领域中的普通技术人员已知的方法合成。举例来说，2-烷基羟乙基咪唑啉通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合和闭环合成。商用两性表面活性剂通过例如借助氯乙酸或乙酸乙酯通过烷基化使咪唑啉环发生依次水解和开环来进行衍生化。在烷基化期间，一个或两个羧基-烷基与不同的烷基化剂反应，形成叔胺和醚键联，产生不同的叔胺。
应用于本发明中的长链咪唑衍生物一般具有以下通式：
Figure BDA0003506239610000181
其中R是含有约8个到18个碳原子的非环状疏水基团，并且M是用于中和阴离子，一般为钠的电荷的阳离子。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：椰油酰两性丙酸盐、椰油酰两性羧基丙酸盐、椰油酰两性甘氨酸盐、椰油酰两性羧基甘氨酸盐、椰油酰两性丙基磺酸盐和椰油酰两性羧基丙酸。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。
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。甜菜碱为下文在名为两性离子表面活性剂的部分中将论述的一类特殊两性表面活性剂。
长链N-烷基氨基酸容易通过RNH2(其中R＝C8-C18直链或支链烷基)、脂肪胺与卤化羧酸的反应来制备。氨基酸的伯氨基的烷基化产生仲胺和叔胺。烷基取代基可以具有提供多于一个反应性氮中心的另外的氨基。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。应用于本发明的商业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。在一个实施方案中，R可以是含有约8到约18个碳原子的无环疏水基，并且M是用于中和阴离子的电荷的阳离子。
合适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物衍生的两性表面活性剂。附加合适的椰子衍生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(例如甘氨酸)或其组合；和约8至18(例如，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。这些两性表面活性剂可包括如下表示的化学结构：C12-烷基-C(O)-NH-CH2-CH2-N+(CH2-CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH或C12-烷基-C(O)-N(H)-CH2-CH2-N+(CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH。椰油两性二丙酸二钠是一种适合的两性表面活性剂，并且可在商标名MiranolTM FBS下从新泽西州克兰布利的罗地亚公司(RhodiaInc.,Cranbury,N.J.)购得。另一种适合的椰子衍生的化学名称是椰油两性二乙酸二钠的两性表面活性剂是在商标名MirataineTM JCHA下出售，也是来自于新泽西州克兰布利的罗地亚公司。
两性类别的典型列表和这些表面活性剂的物质在1975年12月30日颁予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实例在“《表面活性剂和洗涤剂》”(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。
两性离子表面活性剂
两性离子表面活性剂可视为两性表面活性剂的亚组并且可包括阴离子电荷。两性离子表面活性剂广义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。典型地，两性离子表面活性剂包括带正电荷的季铵离子，或在一些情况下，锍或鏻离子；带负电荷的羧基；以及烷基。两性离子表面活性剂通常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。此类合成的两性离子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，其中脂肪族基可以是直链或支链并且其中脂肪族取代基中的一个脂肪族取代基含有8到18个碳原子，并且一个脂肪族取代基含有阴离子水溶性基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂为用于本文中的示例性两性离子表面活性剂。这些化合物的通式是：
Figure BDA0003506239610000201
其中R1含有8至18个碳原子的烷基、烯基或羟烷基，具有0至10个环氧乙烷部分和0至1个甘油基部分；Y选自由氮、磷和硫原子组成的组；R2为含有1至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至4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基或羟基亚烷基并且Z为选自由羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐、膦酸盐和磷酸盐组成的组的基团。
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-1-羧酸盐；5-[S-3-羟丙基-S-十六烷基锍]-3-羟基戊-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-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-羟基十二烷基)铵基]-丁烷-1-羧酸盐；3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-羟丙基)锍]-丙烷-1-磷酸盐；3-[P,P-二甲基-P-十二烷基膦基]-丙烷-1-膦酸盐；以及S[N,N-二(3-羟丙基)-N-十六烷基铵基]-2-羟基-戊烷-1-硫酸盐。所述洗涤剂表面活性剂中含有的烷基可以是直链或支链的并且可以是饱和或不饱和的。
适用于本发明的组合物的两性离子表面活性剂包括具有以下通式结构的甜菜碱：
Figure BDA0003506239610000202
这些表面活性剂甜菜碱通常既不在pH极值下展现强阳离子或阴离子特征，也不在其等电位范围中展示水溶性降低。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油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；以及C12-16酰基甲基酰胺基二甲基甜菜碱。
可用于本发明中的磺基甜菜碱包括具有式(R(R1)2N+R2SO3-的那些化合物，其中R是C6-C18烃基，每个R1通常独立地是C1-C3烷基，例如，甲基，并且R2是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种类的典型列表在Laughlin和Heuring于1975年12月30日发表的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实例在“《表面活性剂和洗涤剂》”(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。这些参考文献中的每一个均以其整体并入本文。
在一个实施方案中，本发明的组合物包含甜菜碱。例如，所述组合物可以包含椰油酰胺基丙基甜菜碱。
使用方法–器皿清洗
在一个实施方案中，使用固体二合一洗涤剂组合物的方法包括使用提供如本文所公开的碱性二合一洗涤剂组合物的步骤。在一个实施方案中，将固体组合物插入到洗碗机的分配器中或与洗碗机相联的分配器中，包括工业和/或消费者洗碗机。不同地点(消费者/家庭使用、餐厅、酒店、护理设施、医院、快餐店等)的洗碗机–能够清空固体二合一洗涤剂组合物。在一个具体实施方案中，固体组合物易于处理并且不需要使用个人防护装备(PPE)。在一些实施方案中，固体组合物特别适用于台下式洗碗机，其中处理和分配对碱性洗涤剂提出了挑战。例如，台下式洗碗机通常用于空间最小的位置，因此浓缩的固体二合一组合物为此类使用应用提供了独特的益处。
在一个实施方案中，固体组合物是一次性固体组合物。在另一个实施方案中，固体组合物是多用途剂量，每个固体组合物具有约10至约10,000个剂量。在另一方面，固体组合物可以配制成一次性组合物，其中它在清洗中使用一次。方法还包括用碱性二合一洗涤剂组合物和水形成清洗溶液、使洗碗机中物品上的污垢与清洗溶液接触、去除污垢以及用饮用水漂洗物品而无需使用单独的漂清助剂组合物。在实施方案中，漂洗仅使用饮用水。
在一个实施方案中，将二合一洗涤剂组合物插入到洗碗机的分配器中。根据组合物的物理形式，分配器可以选自多种不同的分配器。固体组合物可以使用喷雾、泛洪、螺旋钻、摇动器、片剂型分配器、使用水溶性包装如聚乙烯醇或箔袋的单位剂量或通过膜或可渗透表面扩散来分配。分配器也可以是双分配器，其中一种组分在一侧上分配，而另一种组分在另一侧上分配。这些示例性分配器可以位于各种洗碗机中或与其相联，包括台下式洗碗机、压力洗涤机(bar washer)、门机、输送机或飞行机。分配器可以位于洗碗机内部、远程或安装在洗碗机外部。单个分配器可以给一台或多台洗碗机分配。
一旦将二合一洗涤剂组合物插入到分配器中，就开始了洗碗机的清洗循环并且形成清洗溶液。清洗溶液包含碱性二合一洗涤剂组合物和来自洗碗机的水。水可以是任何类型的水，包括硬水、软水、清水或脏水。最优选的清洗溶液是维持约7至约11.5、更优选地约9.5至约11.5的优选pH范围的清洗溶液，如通过基于16加仑洗碗机中的组合物溶液的pH探针测量的。如果探针允许两种功能，则可以使用同一探头测量毫伏，只需将探头从pH切换到毫伏即可。分配器或洗碗机可任选地包括在整个清洗循环中测量清洗溶液的pH的pH探针。实际浓度或水与洗涤剂的比率取决于所使用的特定表面活性剂。示例性浓度范围可包括使用浓度为多至2000ppm、优选地1至2000ppm、更优选地500至2000ppm、最优选地500至1500ppm的洗涤剂组合物。
这些洗涤剂组合物可包含浓缩液组合物或者可加以稀释以形成使用组合物。一般来说，浓缩物是指意图用水稀释以提供接触物体，以提供期望清洁、冲洗等的使用溶液的组合物。根据本文所述的方法中所用的配制物，接触待洗涤的物品的洗涤剂组合物可被称作浓缩物或使用组合物(或使用溶液)。
使用溶液可以由浓缩物，通过以提供具有期望洗涤和漂洗特性的使用溶液的稀释比率用水稀释浓缩物来制备。用于稀释浓缩物以形成使用组合物的水可以称为稀释水或稀释剂，并且可以在不同位置之间变化。典型稀释系数在约1与约10,000之间，但将取决于包含水硬度、待去除的污垢量等因素。在一个实施方案中，浓缩物以在约1:10与约1:10,000之间的浓缩物比水的比率稀释。确切地说，浓缩物以在约1:100与约1:5,000之间的浓缩物比水的比率稀释。更确切地说，浓缩物以约1:250与约1:2,000之间的浓缩物比水的比率稀释。
使用溶液可以具有升高的温度(即当根据本发明的方法使用时被加热到升高的温度。在一个实例中，对于低温应用，使用溶液的温度在大约100°F与约185°F之间、约100°F与大约140°F之间或大约110°F与大约130°F之间，或者对于高温应用，温度为约120°F与大约185°F之间或约140°F与大约185°F之间，将所述使用溶液与有待清洁的基材接触。
在形成清洗溶液之后，使清洗溶液接触洗碗机中物品上的污垢。污垢的实例包括通常与食物接触的污垢，例如蛋白质污垢、疏水性脂肪污垢、与碳水化合物和单糖相关的淀粉质和含糖污垢、来自牛奶和乳制品的污垢、水果和蔬菜污垢等。污垢还可包括矿物质，例如来自硬水中的矿物质，例如钾、钙、镁和钠。可以接触的物品包括由玻璃、塑料、铝、钢、铜、黄铜、银、橡胶、木材、陶瓷等制成的物品。物品包括洗碗机中常见的物品，例如玻璃杯、碗、盘子、杯子、锅碗瓢盆、烤盘(例如饼干烤板、蛋糕盘、松饼盘等)、银器(例如叉子、勺子、刀)、炊具(例如木勺)、抹刀、橡胶刮刀、实用刀、钳子、烧烤用具、服务用具等。清洗溶液可以多种方式接触污垢，包括喷洒、浸渍、污水泵溶液、喷溅和雾化。
一旦清洗溶液与污垢接触，就从物品上除去污垢。从物品上去除污垢是通过清洗溶液与污垢之间的化学反应以及清洗溶液对物品的机械作用来完成的，这取决于清洗溶液如何接触物品。
一旦污垢被去除，物品就作为洗碗机清洗循环的一部分使用饮用水进行漂洗，而不使用单独的或另外的漂洗助剂组合物。
有利地，使用方法提供了有效的二合一清洁和漂洗，而碱性洗涤剂组合物不会在处理过的器皿上产生可见层或膜，正如在表面改性聚合物不与醇烷氧基化物组合时通常发现的那样。
所述方法可以包括比在此列出的更多或更少的步骤。例如，所述方法可以包括通常与洗碗机清洗循环相关的附加步骤。例如，所述方法还可以任选地包括使用酸性洗涤剂。例如，所述方法可以任选地包括交替使用酸性洗涤剂与碱性洗涤剂。
制造组合物的方法
本发明的组合物为固体组合物，即固体块组合物，包括但不限于压制固体组合物、浇铸固体块组合物或挤出固体块组合物。
固体微粒材料可以通过仅按适当比率掺合干燥固体成分或在适当聚结系统中聚结材料来制成。粒化材料可通过在适当粒化装备中压缩固体粒状或聚结材料以产生适当尺寸粒化材料来制造。固体块和浇铸固体块材料可以通过将预先硬化的材料块或在容器内硬化成固体块的可浇铸液体引入容器中来制备。优选的容器包括一次性塑料容器或水溶性膜容器。用于组合物的其它合适的包装包括柔性袋、包、收缩包裹和如聚乙烯醇的水溶性膜。
固体洗涤剂组合物可以使用分批或连续混合系统形成。在示范性实施方案中，单螺杆或双螺杆挤出机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。在一些实施方案中，加工温度处于或低于组分的熔融温度。可以通过成形、浇注或其它适合的方式，从混合器分配所加工的混合物，之后洗涤剂组合物硬化成固体形式。根据所属领域中已知的方法，可以根据基质的硬度、熔点、材料分布、晶体结构和其它类似性质来表征基质的结构。一般来说，根据本发明的方法加工的固体洗涤剂组合物就成分在其整个质量中的分布来说基本上是均质的，并且在尺寸上是稳定的。
在挤出工艺中，将液体和固体组分引入到最终混合系统中，并且连续混合，直到组分形成其中组分在整个质量中分布的大体上均质的半固体混合物。然后将混合物从混合系统排出进入或通过模具或其它成形手段。然后包装产物。在一个示例性实施方案中，成形组合物在大约1分钟与大约3小时之间开始硬化成固体形式。具体地说，成形组合物在大约1分钟与大约2小时之间开始硬化成固体形式。更具体地说，成形的组合物在大致1分钟与大致20分钟之间开始硬化成固体形式。
在浇铸工艺中，将液体和固体组分引入到最终混合系统中，并且连续混合，直到组分形成其中组分在整个质量中分布的大体上均质的液体混合物。在一个示例性实施方案中，组分在混合系统中混合至少大致60秒。一旦混合完成，即可将产物转移到其中进行固化的包装容器。在一个示例性实施方案中，浇铸组合物在大约1分钟与大约3小时之间开始硬化成固体形式。具体地说，浇铸组合物在大约1分钟与大约2小时之间开始硬化成固体形式。更具体地说，浇铸组合物在大致1分钟与大致20分钟之间开始硬化成固体形式。
在压制固体方法中，可流动的固体(例如颗粒状固体或其他颗粒固体，包括粘合剂(例如水合螯合剂，例如水合氨基羧酸盐、水合聚羧酸盐或水合阴离子聚合物、水合柠檬酸盐或水合酒石酸盐等，与碱金属碳酸盐一起))在压力下组合。在压制固体方法中，组合物的可流动固体放到成形件(例如模具或容器)中。方法可以包括温和地压制在成形件中的可流动固体以产生固体清洁组合物。可通过砌块机或转盘压力机等施加压力。压力可在约1至约2000psi、约1至约300psi、约5psi至约200psi或约10psi至约100psi下施加。在某些实施方案中，方法可采用低至大于或等于约1psi、大于或等于约2、大于或等于约5psi或者大于或等于约10psi的压力。如本文所用，术语“psi”或“磅/平方英寸”是指施加到被压制的可流动固体的实际压力，并且并非指在进行压制的设备中的点处测量的表压或液压压力。方法可以包括固化步骤以产生固体清洁组合物。如本文中所提到，将包括可流动固体的未固化组合物压缩以提供构成可流动固体的粒子之间充足的表面接触，使得未固化组合物将固化成稳定的固体清洁组合物。充足量的粒子(例如细粒)彼此接触提供有效制备稳定的固体组合物的粒子彼此的结合。包括固化步骤可包括允许压制固体固体化一段时间，如几小时或约1天(或更长)。在另外的方面，方法可包括振动在成形件或模具中的可流动固体，如在美国专利第8,889,048号中公开的方法，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
相比于在压片机中需要高压的常规固体块或片剂组合物，或需要组合物熔融、消耗显著量的能量的浇铸，和/或需要昂贵装备和先进的技术知识的挤出，压制固体的使用提供大量的益处。压制固体克服制成固体清洁组合物需要的其它固体调配物的多种这类限制。此外，压制固体组合物在其中组合物可存储或处置的条件下保持其形状。
通过术语“固体”是指硬化组合物不流动并且在中等应力或压力或仅仅重力下将大体上保持其形状。固体可呈多种形式，如粉末、薄片、颗粒、球粒、片剂、菱形片、冰球形圆块、团块、砖块、固体块、单位剂量或本领域的技术人员已知的另一种固体形式。固体铸造组合物和/或压制固体组合物的硬度范围可以从相对致密且坚硬的熔融固体产品(例如，像混凝土)的硬度到表征为硬化糊状物的稠度。另外，术语“固体”是指在固体洗涤剂组合物的预期储存和使用条件下的洗涤剂组合物的状态。一般来说，预期洗涤剂组合物当暴露于至多大约100°F并且特别地至多大约120°F的温度时将保持呈固体形式。
所得固体洗涤剂组合物可采取包括但不限于以下的形式：浇铸固体产品；挤出、模制或成形固体球粒、块、片剂、粉末、细粒、薄片；压制固体；或此后可将成形固体研磨或成形为粉末、细粒或薄片。在一个示例性实施方案中，压制材料的重量为大约0.5克与大约250克之间，并且由所述组合物形成的固体块洗涤剂的质量为大约1与大约10千克之间。在一个实施方案中，固体洗涤剂组合物的重量为约0.5克与约50克之间，优选地为约0.5克与20克之间，并且最优选地1克与10克之间。固体组合物提供稳定的功能性材料来源。在一些实施方案中，可以将固体组合物溶解在例如水溶液或其它介质中，以产生浓溶液和/或使用溶液。可将溶液导引到存储容器中以用于随后使用和/或稀释，或者可将其直接施用到使用点。
在实施方案的一方面中，将固体组合物设计成在每个循环中释放一定部分或一定量的固体组合物。在示例性实施方案中，器皿清洗循环释放每循环约0.5克固体组合物、每循环约1克固体组合物、每循环约2克固体组合物、每循环约5克固体组合物、每循环约6克固体组合物或每循环约10克固体组合物(包含其间所有范围)。因此，所属领域的技术人员将根据公开内容确定固体组合物的尺寸可以适合于每天(或其它时间增量)进行的循环次数。
以下专利公开了可用于本发明的固体清洁组合物中的固体化、结合和/或硬化剂的各种组合。以下美国专利以引用的方式并入本文中：美国专利第7,153,820号；第7,094,746号；第7,087,569号；第7,037,886号；第6,831,054号；第6,730,653号；第6,660,707号；第6,653,266号；第6,583,094号；第6,410,495号；第6,258,765号；第6,177,392号；第6,156,715号；第5,858,299号；第5,316,688号；第5,234,615号；第5,198,198号；第5,078,301号；第4,595,520号；第4,680,134号；第RE32,763号；和第RE32818号。
在一方面中，固体组合物不包含其不同的或单独的组分。将固体组合物称为单部分或一部分系统。这是有益的且与现有的洗涤剂组合物不同，所述现有的洗涤剂组合物由于包封、涂层或膜、组分的单独剂量(例如在液体调配物中)或具有用于对组分进行物理分离的不同隔室(药囊、小袋等)而被控释，且随后必须与不同的洗涤剂组合物或其它组合物组合，以提供期望的活性。
本说明书中的所有公开案和专利申请案指出本发明所属领域的普通技术人员的水平。所有公开和专利申请在此都通过引用并入本文中，其引用程度就如同特定并且单独地指示每一篇单独的公开或专利申请通过引用并入一样。
实施例
本发明的实施方案进一步被限定于以下的非限制性实施例中。应当理解的是，这些实施例，虽然揭示了本发明的某些实施方案，但仅通过说明而给出。从以上的论述和这些实施例中，本领域技术人员可以确认本发明的基本特性，并且在不背离其精神和范围的情况下，可以作出本发明实施方案的各种变更和修改以使它适应各种用途和条件。因此，除了本文中所图示和描述的内容以外，基于前面的描述，本发明实施方案的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这类修改也旨在落入所附权利要求书的范围内。
在此提供以下实施例中所用的材料：
Figure BDA0003506239610000261
Surf N：瓜尔胶2羟基-3-(三甲基铵)丙基醚氯化物，其为阳离子改性的瓜尔胶，可从苏威公司获得。
Figure BDA0003506239610000262
Surf S P-Free：丙烯酸/DADMAC共聚物和碳酸盐，其为两性聚合物，可从苏威公司获得。
Figure BDA0003506239610000263
C 500：瓜尔胶，2羟基-3-(三甲基铵)丙基醚氯化物，其为阳离子改性瓜尔胶，可从苏威公司获得。
Figure BDA0003506239610000264
HP 105：瓜尔胶2-羟丙基醚，其为羟丙基改性瓜尔胶，可从苏威公司获得。
Figure BDA0003506239610000265
LS-36：醇烷氧基化物；具有大约3摩尔EO和6摩尔PO的脂肪醇C12-C15，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA0003506239610000266
LS-54：醇烷氧基化物；具有大约5摩尔EO和4摩尔PO的脂肪醇C12-C15，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA0003506239610000267
25R2：具有一般结构PO(22)–EO(14)–PO(22)或20重量％EO的EO/PO共聚物，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA0003506239610000268
N3：具有一般结构PO(20)–EO(23)–PO(20)或30重量％EO的EO/PO共聚物，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA0003506239610000269
RA 300：醇烷氧基化物；具有大约6摩尔EO和3摩尔PO的脂肪醇C12-C16，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA00035062396100002610
LF 221：醇烷氧基化物；具有大约9-10摩尔EO和1-2摩尔BO的脂肪醇C12-C15，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA00035062396100002611
LF 403：醇烷氧基化物；具有大约5摩尔PO、2摩尔EO和5摩尔PO的直链和支链C13-C15，可从巴斯夫公司获得。
Figure BDA00035062396100002612
SLF 180：支链醇烷氧基化物，具有大约17-20摩尔EO和17-20摩尔PO的2-丙基庚醇，可从巴斯夫公司获得。
Acusol 448：丙烯酸/马来酸共聚物，其分子量为3,500g/mol并从陶氏化学公司获得。
ATMP 50％：氨基三(亚甲基膦酸盐)钠盐
MGDA：甲基甘氨酸二乙酸
评估的二合一洗涤剂组合物示出在表2中。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
wt％ wt％ wt％ wt％ wt％
碳酸钠 75.34 75.34 76.34 75.34 74.34
液体蔗糖 1.11 1.11 1.11 1.11 1.11
聚马来酸50％ 3.42 3.42 3.42 3.42 3.42
Acusol 448 3.42 3.42 3.42 3.42 3.42
ATMP 50％ 1.11 1.11 1.11 1.11 1.11
氢氧化钾，45％液体 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
MGDA 5 5 5 5 5
柠檬酸钠二水合物 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
Mirapol Surf N ADW 1 1 0 1 2
Pluronic 25R2 4
Pluronic N3 4
Dehypon LS-54 4 4 4
Esperase 6.OT 2 2 2 2 2
总和 100 100 100 100 100
实施例1
五十次循环自动洗碗洗涤剂测试
使用器皿清洗洗涤剂的50次循环再沉积实验评估表2的示例组合物的清洁功效。将这些组合物与两个产品体系(市售对照)(固体洗涤剂和漂洗助剂组合物)进行比较。为了测试组合物清洁玻璃的能力，使用6 10盎司Libby耐热玻璃杯。在使用前已清洁玻璃杯。
使用炖牛肉和热点污垢的50/50组合制备食物污垢溶液，并以2000ppm污垢使用。污垢包括两罐Dinty Moore炖牛肉(1360克)、一大罐番茄酱(822克)、15.5支Blue Bonnet人造黄油(1746克)和奶粉(436.4克)。将热点污垢添加到机器中以维持约2000ppm的污水槽浓度。
在用17粒水填充洗碗机后，打开加热器。清洗温度调节至约150-160°F。最终漂洗温度调至约175-190°F。将控制器设置为显示清洗槽中的洗涤剂量。将玻璃杯放置在洗碗机中。然后启动洗碗机并运行通过一个自动循环。在每个循环开始时，添加适量的热点污垢以保持污水槽浓度为2000ppm。洗涤剂浓度由电导率控制。当50个循环结束时，将玻璃干燥过夜。此后，将它们分级为污点和膜积累(视觉)。
然后使用考马斯亮蓝R染色剂对玻璃杯的蛋白质积累进行分级，随后用乙酸/甲醇水溶液脱色。通过将1.25g考马斯亮蓝R染料与45mL乙酸和455mL 50％甲醇的蒸馏水组合来制备考马斯亮蓝R染料。脱色溶液由蒸馏水中的45％甲醇和10％乙酸组成。
以1至5的标度对脱色后残留在玻璃杯上的蛋白质量进行目视评级。1级表示脱色后没有蛋白质存在–没有污点/没有膜。2级表示脱色后随机区域(几乎无法察觉)被蛋白质覆盖–随机污点(或约20％表面被膜覆盖)。3级表示脱色后约四分之一到一半的表面被蛋白质覆盖(或约40％表面被膜覆盖)。4级表示脱色后约一半玻璃/塑料表面被蛋白质覆盖(或约60％表面被膜覆盖)。5级表示脱色后整个表面都被蛋白质覆盖(或至少约80％表面被膜覆盖)。
将对污垢去除进行测试的玻璃杯的评级取平均值，以确定玻璃表面的平均污垢去除评级。类似地，将对再沉积进行测试的玻璃杯的评级取平均值，以确定玻璃表面的平均再沉积等级。
结果示出在图1-3中。图1示出与在具有附加非离子表面活性剂的漂洗助剂组合物中具有相同EO/PO共聚物的对照相比含有表面改性聚合物和非离子表面活性剂的实施例1配制物(EO/PO共聚物)。图1中的结果显示实施例1在污点和蛋白质方面表现相当，这表明良好的洗涤性和漂洗性能。然而，所述组合物在处理过的玻璃表面上留下一层膜。因此，使用50次循环测试方法在示例配制物中测试了附加表面活性剂，以确定哪些表面活性剂可以克服Mirapol Surf N表面改性聚合物的成膜问题。
对示例配方1、2、4进行了测试，并将其与固体对照+漂洗助剂进行比较。配方1、2、4分别含有Pluronic 25RS(EO/PO共聚物)、Pluronic N3(EO/PO共聚物)和Dehypon LS-54(醇烷氧基化物)。图2示出的这些结果表明，使用醇烷氧基化物Dehypon LS-54(实施例4)提供了所需膜对照，同时还提供了由具有Mirapol Surf N表面改性聚合物的配方提供的所需性能指标(实施例1和2)。
接下来，使用Dehypon LS-54表面活性剂测试表面改性聚合物Mirapol Surf N的水平，以确定材料的最佳水平，以在50次循环测试以及结皮测试中产生最佳二合一结果测试。测试了分别具有0、1％和2％Mirapol的实施例3、4、5，仅改变了Mirapol Surf N的水平。结果示出在图3中，其中含有Mirapol的实施例4和5在污点和蛋白质方面表现非常好，但是当表面改性聚合物的浓度增加到实施例5中活性成分的2％时，成膜增加。值得注意的是，分别含有0、1％和2％Mirapol的固体二合一洗涤剂组合物是固体块组合物中的浓度，其中测试在1000ppm活性(总洗涤剂浓度)水平下进行。正如本领域技术人员将确定的，当以较低的活性物质ppm使用，例如总洗涤剂浓度<1000ppm、500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm或在其之间的范围时，固体块中的1％和2％Mirapol浓度可以提供有效成膜。
实施例2
测量的表面液滴、干燥时间和润湿评分
使用结皮测试进一步评估表面改性聚合物Mirapol Surf N和醇烷氧基化物Dehypon LS-54的组合，以比较作为漂洗助剂的功效(在二合一洗涤剂组合物中)。
对表2中的配方实施例3(0％Mirapol、4％Dehypon)、实施例4(1％Mirapol、4％Dehypon)和实施例5(2％Mirapol、4％Dehypon)与在线洗涤剂(碳酸盐碱性洗涤剂)和具有漂洗助剂的在线洗涤剂(2部分系统)相比较的润湿评分(WS)、95％干燥时间(秒)和90秒时残留在处理过的器皿上的液滴进行评估。用在0gpg水硬度下的三聚氰胺板的每种配制物运行测试清洗循环。清洗温度约为160℉，并且漂洗温度约为180℉。对于每个测试，对每个配制物重复多次运行(3-5次运行之间)，并计算每个数据点的平均值。对于每个测试，记录95％干燥时间以及在90秒时残留在板上的液滴。为了确定润湿评分，观察每个板的结皮程度，其中较低评分表示部分结皮，而较高评分表示完全干燥。结果示出在图4A-4C中。
当评估干燥时间、污点(留在表面上的水滴)和与对照相比改善的润湿评分时，实验配方提供与在线洗涤剂和漂洗助剂基本上类似的清洁性能。结皮改善通过润湿评分增加/更高来证明。洗涤剂的95％干燥时间只会显得更短；然而，这是由于三聚氰胺板上的水珠和溪流造成的；然而，液滴数量(即污点)增加表明表面没有完全干燥，从而导致板上出现污点和湿堆积风险增加。
实施例3
不含表面活性剂的表面改性聚合物的漂洗性能
在不添加醇烷氧基化物的情况下，进一步评估了各种类别的表面改性聚合物的漂洗性能。分析的表面改性聚合物包括Mirapol Surf N ADW、Jaguar C 500、Jaguar HP 105、Mirapol Surf S P-Free和未改性瓜尔胶。
评估了下表3中提供的每种配制物的结皮评分、95％干燥时间(秒)和90秒时残留在处理过的器具上的液滴。将各种表面改性聚合物配制物与不含表面改性聚合物的对照配制物进行比较。结果示出在图5中。
表3
Figure BDA0003506239610000301
结果表明，除了未改性瓜尔胶配制物以外，包含表面改性聚合物的所有配制物在评估残留液滴、干燥时间和结皮评分时均表现出优异的漂洗性能。如图5所示，与含有未改性瓜尔胶或不含表面改性聚合物的配制物相比，包括Mirapol Surf N ADW、Jaguar C 500、Jaguar HP105和Mirapol Surf S P-Free的配制物表现出在90秒时的低滴度、低干燥时间和高结皮评分。因此，这些结果表明，当作为漂洗助剂评估时，未改性瓜尔胶没有表现出足够的漂洗性能。然而，结果表明，各种改性瓜尔胶诸如Mirapol Surf N ADW、Jaguar C 500和Jaguar HP 105以及两性聚合物诸如Mirapol Surf S P-Free均产生良好的漂洗性能。
实施例4
另外的五十次循环自动洗碗洗涤剂测试
通过将各种醇烷氧基化物表面活性剂添加到表面改性聚合物中来进一步评估了二合一清洁组合物的清洁功效。使用如实施例1中所述的器皿清洗洗涤剂的50次循环再沉积实验评估表4的配制物。将所述组合物与含有表面改性聚合物但不含醇烷氧基化物表面活性剂的对照配制物相比较。每种配制物中使用的表面改性聚合物是Mirapol Surf NADW。评估的各种醇烷氧基化物表面活性剂包括Dehypon LS-36、Dehypon LS-54、PlurafacRA 300、Plurafac LF 221、Plurafac LF 403和Plurafac SLF 180。结果示出在图6中。
如以上实施例1中所示，以1至5的标度对脱色后残留在玻璃杯上的蛋白质量进行目视评级。1级表示脱色后没有蛋白质存在–没有污点/没有膜。2级表示脱色后随机区域(几乎无法察觉)被蛋白质覆盖–随机污点(或约20％表面被膜覆盖)。3级表示脱色后约四分之一到一半的表面被蛋白质覆盖(或约40％表面被膜覆盖)。4级表示脱色后约一半玻璃/塑料表面被蛋白质覆盖(或约60％表面被膜覆盖)。5级表示脱色后整个表面都被蛋白质覆盖(或至少约80％表面被膜覆盖)。
表4
Figure BDA0003506239610000311
Figure BDA0003506239610000321
如图6所示，与含有醇烷氧基化物表面活性剂的配制物相比，含有Mirapol Surf NADW但不含醇烷氧基化物表面活性剂的对照配制物导致较重成膜。与对照相比，包含Dehypon LS-36、Dehypon LS-54和Plurafac RA 300的配制物令人惊讶地导致成膜有效减少。与对照配制物相比，含有Plurafac LF 221、Plurafac LF 403和Plurafac SLF 180的配制物没有显着降低。特别是在成膜方面，与不包含任何醇烷氧基化物表面活性剂的组合物相比，Plurafac LF 221、Plurafac LF 403和Plurafac SLF 180在减少成膜方面几乎没有益处。
因此，结果表明，将醇烷氧基化物表面活性剂添加到表面改性聚合物中会产生协同效应，不仅改善漂洗，而且减少成膜。不受特定机制或理论的限制，添加具有低总摩尔量的烷基氧化物的醇烷氧基化物表面活性剂提供了优异的成膜减少，这是与单独使用表面改性聚合物相关的问题。特别地，似乎加入具有少于10摩尔烷基氧化物的醇烷氧基化物表面活性剂与表面改性聚合物组合提供了协同性能。
已由此描述本发明，将显而易见的是其可以依多种方式变化。此类变化将不被视为脱离本发明的精神和范围，并且所有这类修改旨在包括在以下权利要求书的范围内。以上说明书提供了所公开的组合物和方法的制造和使用的描述。由于许多实施方案可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行，因此本发明归属于权利要求书。

Claims (31)

1.一种碱性洗涤剂和漂洗组合物，其包含：
碱度源，所述碱度源包括碱金属碳酸盐；
表面改性聚合物，所述表面改性聚合物包括改性的胶基多糖和/或两性聚合物；
醇烷氧基化物非离子表面活性剂；
助洗剂；和
水调节聚合物；
其中所述组合物兼具清洁和漂洗功能。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述碱度源以约10wt-％至约95wt-％、约25wt-％至约90wt-％、约40wt-％至约90wt-％或约50wt-％至约80wt-％存在。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述碱度源基本上不含碱金属氢氧化物。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中所述表面改性聚合物以约0.1wt-％至约5wt-％、约0.1wt-％至约2wt-％、约0.5wt-％至约2wt-％或约1wt-％至约2wt-％存在。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述表面改性聚合物为所述改性的胶基多糖并且包含阳离子瓜尔胶或阳离子瓜尔胶衍生物或者羟丙基改性的瓜尔胶或羟丙基改性的瓜尔胶衍生物。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述表面改性聚合物包括瓜尔胶2羟基-3-(三甲基铵)丙基醚氯化物和/或瓜尔胶2-羟丙醚。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述表面改性聚合物是两性聚合物。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述表面改性聚合物包括丙烯酸/二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)共聚物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的组合物，其中所述醇烷氧基化物非离子表面活性剂以约0.1wt-％至约30wt-％、约0.1wt-％至约25wt-％、约1wt-％至约20wt-％或约1wt-％至约10wt-％存在。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物，其中所述醇烷氧基化物是直链或支链的，具有长度为约4至约20个碳之间的碳链并具有约5摩尔至约30摩尔的烷基氧化物。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中所述醇烷氧基化物是直链的，具有长度为约8至约16个碳之间的碳链并且具有约5摩尔至约10摩尔的烷基氧化物。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中所述醇烷氧基化物具有小于10摩尔的烷基氧化物。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物，其中所述助洗剂以约0.1wt-％至约50wt-％、约1wt-％至约50wt-％或约1wt-％至约20wt-％存在。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述助洗剂是氨基羧酸。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物，其中所述水调节聚合物以约1wt-％至约50wt-％、约1wt-％至约40wt-％、约2wt-％至约40wt-％或约5wt-％至约20wt-％存在。
16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述水调节聚合物是聚羧酸盐。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的组合物，其进一步包含至少一种附加功能成分，所述附加功能成分包括酶、中和剂、抗蚀刻剂、抗腐蚀剂、抗褐变剂、固化剂、抗再沉积剂、抗微生物剂、泡沫抑制表面活性剂及其组合。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的组合物，其中所述组合物提供与单独的洗涤剂和漂洗助剂组合物基本上类似的清洁和漂洗性能。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的组合物，其中所述表面改性聚合物以约0.1wt-％至小于2wt-％存在。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的组合物，其中所述组合物是固体并且具有约0.5克至约250克之间的重量。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中所述组合物不包含消泡表面活性剂。
22.一种清洁和漂洗器皿的方法，其包括：
使所述器皿与根据权利要求1-21中任一项所述的碱性洗涤剂组合物接触；
用水冲洗所述器皿；
其中在所述方法中不使用单独的漂清助剂组合物，并且
其中所述碱性洗涤剂组合物提供与单独的洗涤剂和漂洗助剂组合物至少基本上类似的清洁和漂洗性能。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述碱度源以约10wt-％至约95wt-％存在；其中所述表面改性聚合物以约0.1wt-％至约5wt-％存在；其中所述醇烷氧基化物非离子表面活性剂以约0.1wt-％至约30wt-％存在；其中所述助洗剂以约0.1wt-％至约50wt-％存在；并且其中所述水调节聚合物以约1wt-％至约50wt-％存在。
24.根据权利要求22-23中任一项所述的方法，其中所述碱性洗涤剂组合物进一步包含约0.1wt-％至约10wt-％的量的中和剂。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述碱度源基本上不含碱金属氢氧化物，并且其中所述中和剂包含至多约10wt-％的碱金属氢氧化物。
26.根据权利要求22-25中任一项所述的方法，其中所述表面改性聚合物以约0.1wt-％至小于2wt-％存在。
27.根据权利要求22-26中任一项所述的方法，其中所述碱性洗涤剂组合物在接触所述器皿之前被稀释以形成使用溶液，并且其中所述使用溶液具有约9和约12之间的pH。
28.根据权利要求22-27中任一项所述的方法，其中所述碱性洗涤剂组合物的使用溶液具有约500ppm至约2000ppm或约500ppm至约1500ppm的活性浓度。
29.根据权利要求22-28中任一项所述的方法，其中所述碱性洗涤剂组合物提供与不含所述表面改性聚合物与醇烷氧基化物的组合的两部分洗涤剂和漂洗助剂组合物基本上类似的清洁性能，并且其中所述碱性洗涤剂组合物不会在所述处理过的器皿上产生可见层或膜。
30.根据权利要求22-29中任一项所述的方法，其中所述碱性洗涤剂组合物是一次性或多次使用的固体组合物。
31.根据权利要求22-30中任一项所述的方法，其中所述方法用于台下式洗碗机。
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