JP5563444B2 - 清浄化剤としての水溶性マグネシウム化合物を用いる方法 - Google Patents
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Description
従来の方法は、硬水の望ましくない影響を克服するために硬水に複数の成分を加えるものである。硬水軟化剤は、硬水中のカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンと置換するためにナトリウムイオンを加えるものである。従来の清浄化組成物は、硬水中のカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンを固定するためにキレート剤、金属イオン封鎖剤、又は閾剤のようなビルダーを含んでいる。新規で良好なビルダーの開発に莫大な努力が払われた。10年間にわたって、硬水での望ましい性能を提供するための試みにおいてより複雑な洗剤処方を作るのに莫大な努力が払われた。
より簡単な組成物を製造するというこの分野における従来と反対方向に進むことで硬水の望ましくない影響を克服することができるとすれば、予想外である。添加した硬度イオンを含む単純な組成物が硬水からの石灰滓又は沈殿物の形成、せっけん滓などの除去に有益な効果を有するとは、なおさら全く予想外である。
本発明は、硬水の上述の望ましくない影響を克服するためにより単純な組成物を含有するものである。
本発明の方法は、対象物と、水および水溶性マグネシウム塩を含有する水性組成物とを接触させること、そして許容量の硬水染み付き、水あか又は沈渣を有する対象物を回収することを含み得る。この方法において、水性組成物は、接触の間カルシウムイオンのモル量以上のモル量のマグネシウムイオンを含み得る。この方法において、水溶性マグネシウム塩が、好適にはカルシウムと水溶性塩を形成するアニオンを含み得る。
1つの態様において、本発明は、実質的に水溶性マグネシウムおよび前記更なる1成分からなる組成物を含む。使用のために希釈すると、この組成物は、カルシウムイオンのモル量以上のモル量のマグネシウムイオンを含み得る。好適な組成物は、カルシウムイオンとともに、水溶性カルシウム塩を形成するアニオンを含む水溶性マグネシウム塩を含み得る。
本明細書において、用語の「水溶性」とは、1wt%より高い濃度で水に溶解され得る化合物を呼ぶ。
本明細書において、用語の「難溶性」又は「水難溶性」とは、0.1〜1.0wt%の濃度でのみ水に溶解され得る化合物を呼ぶ。
本明細書において、用語の「水不溶性」とは、0.1wt%未満の濃度でのみ水に溶解され得る化合物を呼ぶ。
本明細書において、用語の「キレート剤」および「金属イオン封鎖剤」とは、特定のモル比で水の硬度イオン(洗浄水、よごれおよび洗浄されている基質から)と錯体(溶解性又はそうでない)を形成する化合物を呼ぶ。水溶性錯体を形成し得るキレート剤としては、トリポリリン酸ナトリウム、EDTA、DTPA、NTA、クエン酸塩などが挙げられる。不溶性錯体を形成し得る金属イオン封鎖剤としては、三リン酸ナトリウム、ゼオライトAなどが挙げられる。本明細書において、用語の「キレート剤」と「金属イオン封鎖剤」とは同義語である。
本明細書において、用語の「閾剤」とは、溶液から水の硬度イオンの結晶化を抑制するが、水の硬度イオンと特定の錯体を形成する必要がない化合物を呼ぶ。このことが閾剤をキレート剤又は金属イオン封鎖剤と区別する。閾剤としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、オレフィン/マレイン酸共重合体などが挙げられる。
本明細書において、用語の「リン酸塩のない」とは、リン酸塩又はリン酸塩含有化合物を含まないあるいはリン酸塩又はリン酸塩含有化合物が加えられなかった組成物、混合物若しくは成分を呼ぶ。万一、リン酸塩の無い組成物、混合物又は成分の汚染によりリン酸塩又はリン酸塩含有化合物が存在するならば、リン酸塩の量は0.5wt%未満であるべきである。さらに好適には、リン酸塩の量は0.1wt%未満、そして最も好適には、リン酸塩の量は0.01wt%未満である。
本明細書において、用語の「皿」とは、食事そして料理する食器のような品目を呼ぶ。本明細書において、用語の「皿洗浄」とは、皿の洗浄、清浄化又は皿を浸すことを呼ぶ。
本明細書において、用語の「硬質面」とは、シャワー、流し、トイレ、浴槽、調理台、窓、鏡、運搬用車両、床などを呼ぶ。これらの表面は、「硬質面」(例えば、壁、床、ベッドパンなど)、布地面、例えばニット、織物、および不織布面(例えば、外科衣類、カーテン、シーツと枕カバー、包帯など)、あるいは患者の治療備品(例えば、呼吸マスク、診断設備、シャント、身体潜望鏡、車椅子、ベッドなど)若しくは手術用機器および診断装置が代表例となるそれらであり得る。
本明細書において、用語の「機器」とは、本発明による安定化した組成物を用いた清浄化によって利益を得ることができる種々の医療又は歯科機器又は装置を呼ぶ。
本明細書において、本発明の又は本発明の方法で用いられる組成物における成分の量を修飾する用語の「約」とは、例えば、実社会で濃縮物又は用途溶液を製造するために用いられる典型的な計測および液体の処理手順により、製造者、原料、又は組成物を製造するため又は本発明の方法などを実行するため用いられる成分の純度の差異により生じ得る数量の変分を呼ぶ。また、約という用語は、特定の初期混合により得られる組成物に対する異なる均衡条件が原因で相違する複数の量を包含する。「約」により修飾されようがされまいが、特許請求の範囲は量に対する均等量を含む。
本発明は、様々な表面を処理するための漬けおき洗剤、プレウォッシュ剤、清浄化剤又はリンス剤の作成および使用に有用である。本発明により作成される組成物は、自動食器洗い機、手動食器洗いにおいて、硬質面、例えば数例を挙げると、窓、鏡、セラミックタイルおよび洗面器、御影石、プラスチック、ステンレススチール、木材、調理台又は車両の清浄化において有用である。また、本発明により作成される組成物は、医療又は歯科の備品あるいは機器の清浄化若しくは処理およびリネン製品の洗浄に有用である。本発明は水溶性マグネシウム化合物を用いる組成物および方法に関する。本発明者らは、予想外に、例えば硬水からの石灰滓又は沈殿物の形成を低減し、せっけん滓の形成を低減し、せっけん滓などを除くために水溶性マグネシウム化合物が用いられ得ることを見出したのである。特定の態様において、組成物および方法は、水溶性マグネシウムを各々含みそして用いるが、一般に清浄化組成物において用いられる他の物質を欠いている。これらの組成物は、水の染み付き又は水あかが問題である様々な状況、例えばタイル、ガラス皿、他の皿などのような硬質面の清浄化あるいはすすぎで用いられ得る。
特定の態様において、本発明の組成物は、水と水溶性マグネシウム化合物とから実質的になる。本明細書において、語句の「実質的に〜からなる」とは、記載された成分(例えば、水および水溶性マグネシウム化合物)を含有するが一般に清浄化組成物に用いられる効果的な量の任意の清浄化成分を欠いている組成物を呼ぶ。
また、特定の態様において、組成物は、抗菌剤、粘度調整剤(セルロースポリマー、グアー誘導体およびゴムなど)、審美促進剤(すなわち、染料、着臭剤、香水、香料)、潤滑油組成物、分散剤、防腐剤又は増粘剤を含み得る。
1つの態様において、本発明は、水および水溶性マグネシウム塩から実質的になる水性組成物を含む。他の態様において、水性組成物は、さらに増粘剤から実質的になる。他の態様において、水性組成物は、水および水溶性マグネシウム塩からなる。さらに他の態様において、水溶性組成物は、水、水溶性マグネシウム塩、および抗菌剤、粘度調整剤、審美促進剤、潤滑剤、分散剤、防腐剤、増粘剤又はそれらの混合物からなる群から選択される1成分からなる。
1つの態様において、組成物は固形ブロックである。固形ブロックは99〜100wt%の水溶性マグネシウム塩を含有し得る。そのような態様において、組成物は、好適には1wt%未満のリンおよび/又は1wt%未満のリン酸塩を含む。
本発明の清浄化組成物は、幅広い様々な産業、家庭、ヘルスケア、車の手入れ、および他の適用で用いられ得ると考えられる。いくつかの例として、抗菌剤、皿清浄化剤、車両清浄化剤、床清浄化剤、表面清浄化剤、つけおき洗剤、現場クリーン、窓清浄化剤および他の幅広い適用が挙げられる。
本発明は、対象物の清浄化方法を含む。この清浄化方法は、好適には硬水の染み付き、水あか化又は沈渣の低減をもたらす。本発明方法のこの態様は、対象物と、水および水溶性マグネシウム塩を含む水性組成物との接触を含み得る。また、本発明の方法は、許容し得る量の硬水の染み付き、水あか化又は沈渣を有する対象物を回収することを含み得る。
1 実質的に染み付きなし 膜なし
1.5 染みの付いた表面1/8 膜なし〜辛うじて目に見える
2 染みの付いた表面1/4 痕跡/辛うじて目に見える
3 染みの付いた表面1/2 わずかな膜
4 染みの付いた表面3/4 中程度の膜
5 全表面染み付き 大量の膜
当業者は、可溶性マグネシウム化合物からのアニオンから形成されたカルシウム塩の溶解性が高くなると、マグネシウムとカルシウムとの比(Mg:Ca)が低い必要があると理解するであろう。言い換えれば、生じるカルシウム塩が非常に可溶性であれば、マグネシウムとカルシウムの濃度比が1:1に近づき、一方生じるカルシウム塩が低い溶解性であれば、マグネシウムとカルシウムとの比は1:1よりも高い必要がある。
また、本発明は医療機器を水洗いする又は洗浄するためあるいは洗車で車両を水洗いする若しくは洗浄するために用いられ得る。
他の態様において、本発明の方法は、表面を水洗いするために用いられている水の流れに本発明の水性組成物を注入するか又は本発明の固形組成物を入れることを含む。1つの態様において、本発明の方法は、有効性のために塩化ナトリウムを用いた定期的な再生処理が必要で現在使用されている高分子水軟化剤層では処理されなかった水を用いる。
適した水溶性マグネシウム化合物としては、酢酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、臭化マグネシウム、臭素酸マグネシウム、塩素酸マグネシウム、塩化マグネシウム、クロム酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、ヘキサフルオロケイ酸マグネシウム、ヨウ素酸マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、乳酸マグネシウム、モリブデン酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、ホスフィン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、亜硫酸マグネシウム、酒石酸マグネシウム、チオ硫酸マグネシウム、それらの水和物およびそれらの混合物からなる群から選択されるそれらが挙げられる。これらの塩は、水和塩として又は無水塩として提供され得る。
直接食品接触に対するGRASとして承認された水溶性マグネシウム化合物としては、塩化マグネシウムおよび硫酸マグネシウムが挙げられる。
特定の態様において、また、組成物は、抗菌剤、粘度調整剤(セルロースポリマー、グアー誘導体およびゴムなど)、審美促進剤(すなわち、染料、着臭剤、香水、香料)、潤滑油組成物、分散剤、防腐剤又は増粘剤を含み得る。そのような成分が、例えば、参照によりその全てが本明細書に組み入れられる米国特許公開第2003/0139310号明細書および/又は同第2006/0113506号明細書に記載されている。
本発明の組成物は、追加的な機能成分又は要素、例えばキレート剤、金属イオン封鎖剤、ビルダー、閾剤、界面活性剤又はシーティング剤などの有効量を欠いているか又は実質的に含んでいない。
本発明の組成物は、添加金属イオン封鎖剤又はキレート剤を実質的に含まなくてあり得るあるいは添加金属イオン封鎖剤又はキレート剤を含まなくてあり得る。1つの態様において、本発明の清浄化組成物は、添加金属イオン封鎖剤又はキレート剤を実質的に含んでいないか又は含んでいない。キレート剤又は金属イオン封鎖剤として、ホスホン酸塩、リン酸塩、アミノカルボン酸塩、ポリカルボン酸塩などが挙げられる。
他の態様において、本発明の組成物及び本発明の方法は、湿潤剤及びシーティング剤を用いない。湿潤剤及びシーティング剤は、シーティング作用を促進しそして水洗い完了後に玉のようになって付いた水に起因する染み付き又は筋付きを防止するために水洗い水の表面張力を低減し得る典型的には水溶性又は水分散性の低発泡性有機物質である。
本発明の組成物は、濃縮物組成物及び用途組成物を含む。例えば、濃縮物組成物は、例えば用途組成物を形成するために水を用いて希釈され得る。1つの態様において、濃縮物組成物は対象物への適用の前に用途溶液に希釈され得る。経済的理由で、濃縮物が市販され得てそして末端消費者は用途溶液を目的として濃縮物を水又は水性希釈液で希釈し得る。濃縮組成物中の活性成分の量は、対象とする希釈倍数および水溶性マグネシウム塩の望ましい濃縮物に依存している。
濃縮物は、用途溶液を提供するために使用場所にて水を用いて希釈され得る。洗剤組成物が自動皿洗い機又は食器洗い機で用いられるとき、使用場所は自動皿洗い機の内側であると予期される。
また、本発明は、水溶性マグネシウム化合物を含有する固形清浄化組成物に関する。例えば、本発明は、塩化マグネシウムの成型された固形ブロックを含む。さらなる例として、本発明は、水溶性マグネシウム化合物および炭酸マグネシウムを含有する押圧した固形ブロック又はパックを含む。
特定の態様において、固形清浄化組成物は単位用量状で提供される。単位用量とは、全構成単位が単一の洗浄サイクルの間に用いられるようにサイズ決定された固形清浄化組成物単位をいう。固形清浄化組成物が1単位用量として提供されると、それは約1g〜約50gの質量を有する。他の態様において、組成物は約50g〜約250gの、約100g以上の、又は約40g〜約110000gのサイズを有する固形物、ペレット、又はタブレットであり得る。
いくつかの態様において、固形組成物は包装され得る。包装用のレセプタクル又は容器は硬いか又は柔軟であり得て、そして例えばガラス、金属、プラスチックフィルム又はシート、段ボール、段ボール複合材料、紙などのように本発明により製造される組成物を容れるために適した任意の材料からなるものであり得る。
本発明の組成物は室温又は室温付近で処理されるので、構造的に材料にダメージを与えることなく混合物を容器内又は他の包装システムで直接的に形成することが出来るように、処理される混合物の温度は十分低いことが有利である。結果として、溶融条件下に処理されるか又は配合される組成物のために用いられるよりもより幅広い様々な材料が容器を作るために用いられ得る。
組成物を容れるために使用される適した包装は柔軟な、開けやすいフィルム材料で製造されている。
本発明による固形清浄化組成物は、一般的に知られている任意の適した方法で分注され得る。清浄化又は洗浄組成物は、例えば参照により本明細書に組み入れられる米国特許第4826661号、同第4690305号、同第4687121号、同第4426362号明細書、および米国再発行特許第32763号明細書および同再発行特許第32818号明細書に開示されているようなスプレー型のディスペンサーから分注され得る。手短くいえば、スペレー型のディスペンサーは、組成物の一部を溶解させるために固形組成物の露出した表面に水スプレーを衝突させること、次いで直ちにディスペンサーから組成物を含有している濃縮物溶液を貯蔵所又は直接に使用場所に向けることにより機能する。用いられるとき、生成物は包装(例えば膜)から取り出されそしてディスペンサー中に入れられる。水のスプレーは固形形状に一致する形状のノズルで作られ得る。また、ディスペンサー筺体は、間違った洗剤の導入および分注を防止する分注システムにおける洗剤形状にぴったり合い得る。水性濃縮物は一般に使用場所に対象に向けられる。
1つの態様において、本発明の組成物は、固形組成物から固形物を削り取りそして剥離物を水と接触させることにより分注され得る。剥離物は、清浄化にとって有効である溶解した清浄化剤の濃縮物を提供するために水に加えられ得る。
本実施例は、水への硬度イオン(Mg2+)の添加がカルシウム塩の沈殿の防止に従来のキレート剤又は金属イオン封鎖剤(トリポリリン酸ナトリウム(STPP))と同様に効いたことを明らかにする。
水での沈殿物の形成は,水を通る可視光の透過率を低減する。100%透過率は沈殿物が形成されなかったことを示し、一方0%透過率は余りに多くの沈殿物が形成されるので光が試料を通過しなかったことを示している。約8、約10および約12のpH値で、約20℃、約45℃、および約70℃の温度で、MgCl2(本発明)又はSTPP(比較例)のいずれかを含有している水に対して透過率が測定された。温度は、室温(20℃)、一般の洗濯室(45℃)および一般の自動皿洗浄温度(70℃)を反映する試みで選択した。結果を図1−6および以下の表に示す。
得られたデータを図1〜6および以下の対応する表に示す。
図1〜6のグラフは、各々はx、yおよびz軸を有している。x軸はカルシウムとビルダー、例えばSTPP又は水溶性マグネシウム化合物とのモル比の尺度である。y軸は、0%は光の透過がなくそして100%は全光線が光の透過があるとして、試料を通った光透過率のレベルの尺度である。透過率の全部の又は部分的減少は、初期は透明な試料内の生成した微粒子の存在の結果として生じる。効果的なビルダーは透明な試料において起る沈殿を防止又は低減する。z軸は、20〜60℃の範囲の試験温度の尺度である。
図1〜6に示すように、塩化マグネシウムはほとんどの条件下で水を軟化するためにSTPPの能力に匹敵するか上回っている。能力に匹敵する又は能力を上回ったとは、例えばカルシウムとビルダーとのほとんどのモル比に対して、STPPで達成されたのと同程度以上の水準に塩化マグネシウムが石灰滓を低減した(透過率により示される)ということである。特に、塩化マグネシウムの性能は、pH8および10ではすべての温度値でSTPPの性能を上回った。
pH値12では、塩化マグネシウムは、約80%透過率でスタートするが、STPPと比べて傾斜が緩やかであった。緩やかな傾斜はカルシウム/ビルダーの比率が増加するとき硬水沈殿のコントロールが良好であることを示している。
本実施例は、水への硬度イオン(Mg2+)の添加が硬水からの石灰滓の形成を低減したことを明らかにする。
材料および方法
17グレインの硬度および2:1のCa:Mg質量比を有する水道水を種々の量の塩化マグネシウムと混ぜ、次いで140°Fのオーブン内のガラス瓶内で約2週間培養した。次いで、瓶を目視で石灰滓の蓄積を評価した。
結果
結果を以下の表に示す。
本実施例は、洗浄水中への硬度イオン(Mg2+)のみの注入が食器洗い機への硬水からの石灰滓の形成を低減したことを明らかにする。
1つの食器洗い機を、洗浄用に17グレインの硬水を用いそして洗浄サイクルにリンス剤を添加しないで100サイクル動作させた。1つの食器洗い機を、17グレインの硬水を用いそして唯一のリンス剤として導入された水溶性マグネシウム化合物である硫酸マグネシウムを用いて100サイクル動作させた。硫酸マグネシウムはマグネシウムイオンとカルシウムイオンとの1:1のモル比で導入した。どの洗浄サイクルにも洗剤は用いなかった。
図7および8は、17グレインの硬水のみを用いるか又は17グレインの硬水を用いそして唯一のリンス剤として導入された水溶性マグネシウム化合物である硫酸マグネシウムを用いて、100サイクル動作させた後の食器洗い機の内部の写真である。
唯一のリンス剤としての水溶性マグネシウム化合物である硫酸マグネシウムの存在は、図8に示すように金属への硬水石灰滓の蓄積を防止した。図8は、実質的に石灰滓のない自動食器洗い機の内部を示している。実際、図8の内部は光沢がありそして新しい自動食器洗い機の内部であるように見える。図7は、機械の内部での相当の硬水石灰滓を示している。石灰滓は光沢がなくそして食器洗い機はあたかも白い粉末が内部表面に振り掛けられたかのように見える。この効果を得るためにビルダーおよびシーティング剤は全く必要でなかった。
本実施例は、マグネシウムイオンがカルシウムイオンを超過するとき、添加硬度イオン(Mg2+)のみを含有する硬水でのガラスコップの水洗いがガラスコップへの硬水からの石灰滓の形成を低減したことを明らかにする。
1つのガラスコップを、洗浄用に17グレインの硬水を用いそして水洗いサイクルにリンス剤を添加しないで100サイクル食器洗い機に通過させた。他のガラスコップを、17グレインの硬水を用いそして唯一のリンス剤として導入された水溶性マグネシウム化合物である硫酸マグネシウムを用いて100サイクル食器洗い機に通過させた。別のシリーズの100サイクルで、マグネシウムイオンとカルシウムイオンとの1:1、1.5:1、2:1、2.5:1および3:1のモル比を与えるために様々な濃度で硫酸マグネシウムを導入した。どの洗浄サイクルにも洗剤は用いなかった。
図9での結果は、唯一のリンス剤としての水溶性マグネシウム化合物である硫酸マグネシウムがガラスコップへの硬水あかの蓄積を低減若しくは防止したことを示している。図9で、ガラスコップ「C」はリンス剤として硬水のみを用いる対照例である。他のガラスコップは、カルシウムイオンに対するマグネシウムイオンのモル比が1〜3倍モルの範囲の様々なマグネシウムイオンとカルシウムイオンとのモル比を用いて水洗いした。
これらの比率は、入ってくる水の中に存在するものを含んで存在しているマグネシウムの全量に基いている。図9でのガラスコップ「C」は外観が曇っている。それはあたかも艶消しされているか又はエッチング液でエッチングされたかのように見える。ガラスコップ1:1は対照のガラスコップよりさらに曇っているか又はより艶消しである。3:1のガラスコップが実質的に膜化せず、染み付きなし、曇りなし、又はエッチングせずの外観を有するに至るまで、1.5:1から3:1までのガラスコップは前の(低い比率の)ガラスコップよりも外観のきれいさが増している。食器洗い機の金属への沈渣とは違って、マグネシウムとカルシウムとの比が1:1でのガラスコップの水洗いでは対照例に比べて硬水あかの沈殿が増加した。しかしながら、1.5:1以上の比率では3:1の比率で石灰滓がないガラスコップまで有意な改善が得られた。
本実施例は、水不溶性カルシウム塩のアニオンを与えるマグネシウム塩(MgSO4)よりも水溶性カルシウム塩を形成するアニオンを与える水溶性マグネシウム塩(MgCl2)の方がより低いMg2+:Ca2+の比率で硬水からの石灰滓の形成を低減したことを示している。
第1のガラスコップと第2のガラスコップを、食器洗い機内で17グレインの硬水を用いそして唯一の洗浄剤として導入された水溶性マグネシウム化合物である塩化マグネシウム又は硫酸マグネシウムを用いて100サイクル食器洗い機に通過させた。マグネシウムイオンとカルシウムイオンとの1:1のモル比で水溶性硫酸マグネシウム化合物を導入した。どの洗浄サイクルにも洗剤は用いなかった。
図10での結果は、添加したマグネシウムイオン源として2つの水溶性マグネシウム化合物源で水洗いしたガラスコップを比較している。塩化マグネシウムおよび塩化カルシウムは両方とも可溶性である。しかしながら、硫酸マグネシウムは可溶性であるが硫酸カルシウムはわずかに可溶性であるに過ぎない。
化合物 水溶解度(20℃)
塩化マグネシウム 54.6
硫酸マグネシウム 33.7
塩化カルシウム 42.0
硫酸カルシウム 0.2
類似のカルシウム塩が水溶性である塩化マグネシウムのようなマグネシウム化合物は、類似のカルシウム塩が水不溶性であるものよりも硬水あかの防止により効果的であることが見出された。図10は、両方の塩に対する全マグネシウムイオンとカルシウムイオンとの1:1のモル比でこのことを示している。MgCl26H2Oを1:1のモル比で処理した左側のガラスコップは実質的に透明であるが、一方、MgSO47H2Oを1:1のモル比で処理した右側のガラスコップは完全に曇っている。MgSO4処理のガラスコップ(右)はあたかも付着力のある粉末で全面的に振りかけたかのように見える。
意外にも、添加した硬度イオン(Mg2+)のみを含有する硬水でタイルを水洗いするとタイルからせっけん滓を除去した。
ココナツせっけん、硬水および炭酸カルシウムの希釈混合液を黒色のセラミックタイルにセットしそして空気乾燥させた。これを5回繰り返し、ひどく汚れたタイルを生じさせた。汚れたタイルの第1の区分を非加熱の17グレイン硬水に約1分間浸した。汚れたタイルの第2の区分を、約400ppmの塩化マグネシウムを混ぜた非加熱の17グレイン硬水に浸した。タイルの中間区分を汚した後に浸さなかった。
マグネシウムイオンを含まない硬水に含浸したタイル部分は多量のせっけん滓を示した。400ppmの塩化マグネシウムを含有する硬水に含浸したタイル部分は、硬水のみに含浸したか又は処理しなかったタイル部分と比べて著しく少ないせっけん滓を示した。ビルダー又は界面活性剤を含まないで水溶性マグネシウム化合物を含有する水は効果的にせっけん滓を除去した。
水溶性マグネシウムイオンの組成物中のマグネシウムイオンとカルシウムイオンとの質量比2:1とするために、塩化マグネシウムを加えた。驚いたことに、カルシウムイオンを越えるマグネシウムイオンを含有する水溶性マグネシウム塩の組成物は、硬水からの石灰滓の形成を低減若しくは防止するだけでなく、せっけん滓をも除去する。
本実施例は、従来のガラス洗浄剤にMg2+を混ぜると追加の硬度イオンを含まない従来のガラス洗浄剤よりも窓をきれいに清浄化したことを明らかにする。
窓の1つの側を市販のガラス洗浄剤で洗った。他の側を同じ市販のガラス洗浄剤に200ppmの水溶性マグネシウム塩、例えば塩化マグネシウムを含有させて洗浄した。
窓の左側半分を従来のガラス洗浄剤に200ppmの塩化マグネシウムを加えて清浄化した。窓の右側半分を同じ従来のガラス洗浄剤に塩化マグネシウムを添加しないで清浄化した。ガラスへの筋つきは、配合物への水溶性マグネシウム塩の添加により非常に低減された。意外にも、ガラス清浄化剤および水溶性マグネシウム塩の組成物がガラス清浄化剤単独よりもガラスコップをきれいにした。
意外にも、さびた対象物を添加硬度イオン(Mg2+)のみを含有する水に浸すと対象物からさびが除去した。
さびの付いたスチールの塊を2つのビーカー内にセットした。1つのビーカーは17グレインの水に400ppmの塩化マグネシウムを含有していた。他方は17グレインの水を含有していた。卓上での2〜3時間後、スチールの塊を取り除いた。
17グレインの水に400ppmの塩化マグネシウムを入れたさびの付いたスチールを含むビーカー内の水はさび色であった。浸した後、硬水はいくつかのさびの小片を含んでいたが、一般的であった。硬水はさびを溶解しなかった。水溶性マグネシウム塩を混ぜた水はさびを溶解した。
本実施例は、水溶性マグネシウム化合物(例えば、塩化マグネシウム)が硬水から表面を保護することを見出したことを明らかにする。
セラミックタイルへの脱イオン水の接触角を検討した。タイルを先ず塩化マグネシウム又は硫酸マグネシウムのいずれかの1000ppm溶液で水洗いし次いで拭き取った。タイルへの脱イオン水の接触角を測定し次いで17グレインの硬水で水洗い、拭き取り、そして再度脱イオン水の接触角を測定した。
水溶性マグネシウム化合物の効果は、溶液中で形成し得る潜在的なカルシウム塩の水溶解性だけでなくマグネシウム化合物とガラス及びセラミックのようなカルシウム含有基材との相互作用の結果であると仮説を立てた。この仮説を検証するために、セラミックタイルへの脱イオン水の接触角を検討した。カルシウム含有基材の保護の向上は、基材への水の接触角に対する硬水の水洗いの影響が低減することによって示された。言い換えれば、基材の硬水の水洗い前と後との水の接触角の比が小さいと、硬水からの基材の保護が改善されたことと相関している。データは、塩化マグネシウムが、硫酸マグネシウムに比べてセラミックタイルのようなカルシウム含有基材に優れた保護を与えたことを明らかにしている。
塩化マグネシウムを成型した固形ブロックとして作製した。炭酸マグネシウムは押圧した固形物として作製した。
固形物は、粉末又は結晶材料から溶融、次いで冷却して固形化するために金型中に溶融材料を移すことによって作製され得る。塩化マグネシウムの固形ブロックは塩化マグネシウム六水和物を約118℃の融点まで加熱することにより作製した。次いで、室温まで冷却して硬い固形物を与えるために溶融塩をプラスチック容器に移した。
約50gの炭酸マグネシウム一水和物を約1000psiで約20秒間圧縮することにより固形ブロックを作製した。
炭酸マグネシウムは水不溶性であるが、押圧ブロックは炭酸マグネシウムと塩化マグネシウムのような水溶性マグネシウム塩との両方を含んで作製され得た。
水溶性マグネシウムの押圧又は成型固形物は、例えば飲料水の処理、施設又は家庭の全水システム、又は機械装置、例えば食器洗い機、衣料洗浄機又は洗車機に供給される水処理用に用いられ得る。組成物が用途溶液に希釈されるとき、固形組成物にマグネシウム化合物を加えることによって、マグネシウムイオンはカルシウム塩の望ましくない沈殿を低減し得る。それ故、固形組成物が溶解しているとき、マグネシウムは装置を継続的に処理し得る。
塩化マグネシウムおよび硫酸マグネシウムはFDAのGRASの要件に合致していて無制限の直接食物添加物として承認されている。理論に縛られることは望まないが、炭酸マグネシウムの押圧固形物では、水和の水がブロック内の結合剤であり得ると考えられる。塩化マグネシウムからの成型固形物の形成にとって、水和の水(そして必要なら追加の水)の存在は無水塩と比べて融点を低下させ、工程の温度を実際的なレベルまで低減することを可能とする。
Claims (3)
- 皿を清浄化する方法であって、自動皿洗い機で硬水と水溶性マグネシウム塩とからなる水性組成物と皿とを接触させること、接触の間該水性組成物は硬水中のカルシウムイオンのモル量に対して2倍以上のモル量のマグネシウムイオンを含むこと、前記皿の表面の4分の1以下である硬水染み付きを有する皿を回収すること、を含む前記方法。
- 前記水溶性マグネシウム塩が、塩化マグネシウム塩である請求項1に記載の方法。
- 前記水溶性マグネシウム塩が、酢酸マグネシウム、安息香酸マグネシウム、臭化マグネシウム、臭素酸マグネシウム、塩素酸マグネシウム、塩化マグネシウム、クロム酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、ヘキサフルオロケイ酸マグネシウム、ヨウ素酸マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、乳酸マグネシウム、モリブデン酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、ホスフィン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、亜硫酸マグネシウム、チオ硫酸マグネシウム、それらの水和物およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項1に記載の方法。
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