JP6023099B2 - 再循環する洗浄溶液から汚れを連続的又は断続的に除去するための組成物及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、食器洗浄機の再循環する水から汚れを除去する分野に関する。特に、本発明は、液体サイクロンと組み合わせて凝集剤を使用して、再循環する水から汚れを除去することに関する。

水の消費レベルを低減する要求の高まりに応じて、使用する水量が多くとも従来の食器洗浄機の半分となるよう設計された、様々な少水食器洗浄機が開発された。少水食器洗浄機は、食器洗浄サイクルの間に使用する水の量を効果的に減らしたが、より少ない水溜量及び最終的なすすぎ量は、新しい節水食器洗浄機の水溜における汚れの蓄積の増大につながる。例えば、すすぎの水量を半分に減らした場合、水溜内の汚れの量は濃度において２倍になる。水溜内の水は食器洗浄機の中で再循環するため、水溜内の食物汚れの蓄積によって、食器洗浄機内で洗浄している品物上のフィルミングが発生する可能性がある。

溶液から固体を分離するための廃水産業において、液体サイクロンは周知である。液体サイクロンは、可動部又はフィルタースクリーンを有しないため、必要なメンテナンスが最小である。廃水産業において、液体サイクロンは現在、アンダーカウンター食器洗浄機に使用され、所定より高い密度を有する粒子を除去する。液体サイクロンは、大きい食物汚れ（すなわち、食物断片、例えばレタス）の除去に効果的であるが、より小さい懸濁した食物粒子（すなわち、サイズにして２ミリメートル（ｍｍ）より小さい、及び特に１ｍｍより小さい粒子）の除去に有効ではないことがある。

従って、再循環する洗浄溶液中の食物汚れ、及び特に食物汚れ粒子の量を減らす方法が求められている。

本発明は、物理的又は機械的手段と組み合わせて化学的処理を用いて、食器洗浄機の再循環する水溶液から食物汚れを低減又は除去する方法に関する。食器洗浄機の再循環する水溶液に凝集剤を加えた後、液体サイクロンは、凝集した食物汚れ粒子を、食器洗浄機の再循環する溶液から除去する。

一実施形態において、本発明は、再循環する洗浄溶液から食物汚れ粒子を除去する方法に関する。方法は、凝集剤を再循環する洗浄溶液に加えること、及び液体サイクロンを使用して、凝集した食物汚れ粒子を再循環する洗浄溶液から分離することを含む。凝集剤は、食物汚れ粒子を、食物汚れ粒子の少なくともいくつかより高い密度を有する粒子へと凝集させる。

他の実施形態において、本発明は、粒子を溶液から除去する方法に関する。方法は、水より高い密度を有する凝集した粒子を形成すること、及び機械的分離装置を使用して、凝集した粒子を溶液から分離することを含む。

更に他の実施形態において、本発明は、食物汚れ粒子を食器洗浄溶液から除去する方法に関する。方法は、凝集した食物汚れ粒子を形成すること、液体サイクロンを使用して、凝集した食物汚れ粒子を食器洗浄溶液から濃縮流及び透過流へと分離すること、及び透過流を食器洗浄溶液と合わせることを含む。粒子は、凝集した食物汚れ粒子の密度に基づいて分離される。

複数の実施形態を開示したが、本発明の更に他の実施形態は、本発明の実施形態を示して記載する以下の詳細な説明から、当業者にとって明らかとなる。したがって、図面及び詳細な説明は、実際は説明としてみなされ、限定的ではないとみなされる。

図１は、液体サイクロンを有する例示的な食器洗浄機のブロック図である。

図２は、凝集剤を有する及び有しない溶液についての、溶液中の不溶性の汚れの経時的な割合についての、実測値及び理論値を説明するプロットである。

本発明の方法は、液体サイクロンと組み合わせて凝集剤を使用することにより、食物汚れ、及び特に食物汚れ粒子を、食器洗浄機の水溜又は再循環する水の流れから、低減及び／又は除去する。凝集剤を食器洗浄機内の水に加えて、食物汚れの粒子を凝集させる。液体サイクロンは、凝集した食物汚れ粒子を、水から又は再循環する水溶液から分離する。方法は、食器洗浄機の水溜内の食物汚れの蓄積によって生じる、物品上のフィルミングを低減することによって、少水循環式食器洗浄機の性能を改善する。食物汚れの全体的な減少は、製品消費の低減につながる。方法は、食器洗浄機において使用するものとして記載されているが、方法は、再循環する洗浄溶液又は再利用の状況がある任意の用途において使用してもよい。例えば、方法は、以下の産業、すなわち洗濯、食物及び飲料、並びに車両のケアに使用してもよい。

本発明の方法の第一の工程において、凝集剤を、再循環している水又は溶液に加える。
凝集剤は、食物汚れ粒子が、個々の食物汚れ粒子の少なくとも一部と比較して増加した密度及び粒子サイズを有する、食物汚れ粒子の浮塊又はクラスターへと凝集するよう機能する。凝集剤はポリマーであり、ポリマー鎖のセグメントが異なる粒子上に吸着すると、凝集が起こる。適切な凝集剤の例としては、例えば、カチオン性、アニオン性、及び非イオン性凝集剤が挙げられる。適切なカチオン性凝集剤の例としては、例えば、カチオン性アクリルアミドコポリマーエマルジョンが挙げられる。商業的に入手可能な適切なカチオン性アクリルアミドコポリマーエマルジョンの例としては、例えば、Ｈｙｃｈｅｍ社、Ｔａｍｐａ、ＦＬから入手可能な、ＣＥ８８４、ＣＥ８４４、ＣＥ８５４、及びＣＥ８６４が挙げられる。商業的に入手可能な適切なアニオン性凝集剤の例としては、例えば、アニオン性アクリルアミドコポリマーエマルジョンが挙げられる。商業的に入手可能な適切なアニオン性コポリマーエマルジョンの例としては、Ｈｙｃｈｅｍ社、Ｔａｍｐａ、ＦＬから入手可能な、ＡＦ３０８が挙げられる。

凝集剤の有効量を再循環する水に加えて、食物汚れ粒子を凝集させる。本明細書で用いる「食物汚れ粒子」は、粒子サイズになった食物の一部、例えばサイズにして２ｍｍ未満、及び特に１ｍｍ未満の食物を指し、「大きい食物汚れ」は、粒子サイズより大きい食物、例えばレタス又はホウレンソウの断片を指す。一実施形態において、凝集剤の有効量は、約０．１パーツパーミリオン（ｐｐｍ）〜約１００ｐｐｍ、特に約０．５ｐｐｍ〜約５０ｐｐｍ、及び特に約１ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍである。再循環する水は、変量、例えば食器洗浄機を使用する頻度に応じて、連続的又は断続的のどちらでも、凝集剤で処理することができる。

凝集剤は、再循環する水に直接加えることができ、又は食器類の洗浄に用いる洗剤組成物の構成成分として含まれていてもよい。凝集剤を再循環する水に直接加える場合、凝集剤は、例えば食器洗浄機の水溜に加えてもよい。凝集剤を洗剤組成物の一部として加える場合、洗剤の処方のストラテジーを変更して、凝集剤のための余地を提供してもよい。更に、洗剤の処方のストラテジーを変更して、凝集剤の電荷の変更を防止してもよい。

食物汚れ粒子が共に塊となった後、又は凝集した後、方法の第二の工程は、液体サイクロンを使用して、凝集した食物汚れ粒子を再循環する水から分離することを含む。適切な液体サイクロンとしては、Ｆｌｏ Ｔｒｅｎｄｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸから入手可能な、２インチポリウレタン液体サイクロンが挙げられる。液体サイクロンは、密度プロファイルに基づいて、凝集された粒子を、再循環する水から、濃縮流及び透過流へと分離するように機能する。小さい食物汚れ粒子を凝集（flocculating）又は凝集（agglomerating）して、食物汚れ粒子の少なくともいくつかより高い密度を有する、より大きい凝集した粒子を形成することによって、サイクロン分離を最大化することができ、結果としてよりきれいな透過流となる。一つの例において、凝集した粒子は食物汚れ粒子の大部分より高い密度を有する。例えば、凝集した粒子は、食物汚れ粒子の少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％より高い密度を有する。凝集剤は、液体サイクロンの底部に沈殿して液体サイクロンの底部を通って濃縮流へ押し出される、より高密度の凝集した食物汚れ粒子を形成することによって、液体サイクロンのサイクロン分離を強化する。液体サイクロンは、少なくとも最小限のサイズ又は密度を有する凝集した食物汚れ粒子を、再循環する水から分離する。液体サイクロンは、完全に可溶化していない凝集した食物汚れ粒子を分離する。

いくつかの実施形態において、液体サイクロンは、水と異なる密度を有する粒子を分離することができる。いくつかの例において、液体サイクロンは、水より高密度な粒子を取り出すよう構成してもよい。当然のことながら、濾液と水との間の密度差がより大きいほど、サイクロン分離はより効果的である。凝集した食物汚れ微粒子が再循環する水から分離されるサイズ又は密度は、例えば、サイクロン直径、出口寸法、供給圧、並びに凝集した食物汚れ粒子及び再循環する水の相対的な特性の関数である。また当然のことながら、密度は温度を含むいくつかの変数に依存しており、本明細書における全ての議論は、再循環する水と同じ条件、すなわち同じ温度の水に関する。

いくつかの実施形態において、液体サイクロンは、食器洗浄機再循環ポンプを用いて、連続的に稼働する。液体サイクロンの効率によっては、代替の実施形態において、液体サイクロンは、再循環ポンプを用いて連続的に稼働させる必要がない場合がある。非常に高効率、例えば凝集剤の添加を伴う場合、液体サイクロンは、断続的に稼働しつつ、食器洗浄機水溜内の食物汚れ粒子のレベルを、最小限の所望のレベルに保つことができる。一つの例において、液体サイクロンは、水が食器洗浄機の中を再循環するのと同時に稼働している。他の例において、液体サイクロンは、水が食器洗浄機の中を再循環する際に稼働していない。一実施形態において、凝集した粒子が水より高い密度を有するように、凝集剤を再循環する水に加えて凝集させた場合、液体サイクロンの効率は約９０％増加する。凝集剤及び液体サイクロンの組合せは、約２，０００ｐｐｍ、約３，０００ｐｐｍ、約４，０００ｐｐｍ、約５，０００ｐｐｍ、約６，０００ｐｐｍ、約７，０００ｐｐｍ、約８，０００ｐｐｍ、約９，０００ｐｐｍ、又は約１０，０００ｐｐｍ以上の食物汚れレベルを有する再循環する水から、食物汚れを効果的に除去することができる。凝集剤が、食物汚れ粒子を、水より高い密度を有する凝集した粒子へと凝集できる限り、液体サイクロンは、食物汚れを水から分離することができる。液体サイクロンを使用して、食物汚れを再循環する水から分離する方法を述べたが、任意の機械的又は物理的な分離装置を、本発明の意図する範囲を逸脱しない範囲で使用することができる。

再循環する水が液体サイクロンを通過した後、濃縮流を廃棄しつつ、透過流を、使用すべき再循環する水中へと循環させて戻す。したがって、透過流は食器洗浄機の中へとリサイクルされて戻り、それぞれの動作の間に消費及び廃棄される水量を低減する。

本願の方法は、水溜１４を有する食器洗浄機１２及び液体サイクロン１６を含む例示的な系１０のブロック図である図１により詳細に記載されている。使用中、水は食器洗浄機１２内の物品に接触し、水溜１４内に集められる。水溜１４からの水は、ライン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、及びポンプ２０を通って流れることによって、食器洗浄機１２内の物品を渡って再循環することができるので、水溜１４内の水を再循環水又は再循環溶液という。

系１０は、凝集した食物汚れ粒子を水溜１４の再循環水から除去する液体サイクロン１６を含む。前記のように、食物汚れ粒子は、有効量の凝集剤の使用によって凝集する。水溜１４の再循環水はライン２２ａ、２２ｂを通って、水を透過流２４及び濃縮流２６に分離することができる液体サイクロン１６へと流れることができる。凝集した食物汚れ粒子の増加した濃度を有する濃縮流２６を廃棄しつつ、透過流２４を水溜１４に戻して再循環溶液と合わせる。当業者であれば、系１０が液体サイクロン１６についての可能な配置の一つであることを認識する。代替として、液体サイクロン１６は、ライン１８ａ、１８ｂ、及び／又は１１８ｃから再循環水を受け取ることができ、ポンプ２０と並列又は直列に配置することができる。

完全な洗浄サイクルは、少なくとも一つの洗浄工程と、少なくとも一つのすすぎ工程とを含む。洗浄サイクルのそれぞれの工程の数及び継続時間は、食器洗浄機によって様々である。適切な食器洗浄機としては、ドア―型又はコンベア―型食器洗浄機が挙げられ、洗浄工程及びすすぎ工程のそれぞれの位置は、食器洗浄機の種類によって異なることができると認識される。

水溜１４の水は、洗浄工程及び／又はすすぎ工程の間、食器洗浄機１２内の物品を渡って、再循環することができる。好ましい系において、水溜１４からの水は、洗浄工程の間に再循環し、新しい水源２８からの新しい水が、すすぎ工程の間に物品をすすぐ。

液体サイクロン１６は、洗浄サイクルの間、連続的に稼働させ又は使用することができる。代替として、液体サイクロン１６は、洗浄サイクルの一部の間、稼働させ又は使用することができる。液体サイクロン１６を洗浄サイクルの一部の間で稼働させる場合、液体サイクロン１６及びポンプ２６を、同時に又は異なる時に稼働させてもよい。

水溜１４の再循環水は、複数の洗浄サイクルにおいて使用することができる。凝集剤は、それぞれの洗浄サイクルの初めに加えることができ、又は必要に応じて加えることができる。例えば、凝集剤は、いくつかの洗浄サイクル毎に加えることができる。

《洗剤組成物》
前述のように、凝集剤は、洗剤組成物中に含まれていてもよい。例えば、適切な洗剤組成物は、少なくとも一つの界面活性剤、少なくとも一つのアルカリ源、少なくとも一つの凝集剤、及び任意に少なくとも一つの機能性構成成分を含んでもよい。

適切なアルカリ源としては、限定されないが、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属メタケイ酸塩、及びアルカリ金属ケイ酸塩が挙げられる。具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アルカリ金属水酸化物の混合物、アルカリ金属炭酸塩の混合物、並びにアルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属炭酸塩の混合物が挙げられる。アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ金属メタケイ酸塩、及び／又はアルカリ金属炭酸塩は、固体ビーズ、フレーク、粉末、水溶液中の溶解物、又はそれらの組み合わせを含む本技術分野において公知の任意の形態において、洗剤に加えてもよい。

アルカリ源は、水を洗剤に加えた際に得られる使用溶液のｐＨを制御する。使用溶液のｐＨは、充分な洗浄特性を提供するために、アルカリ性の範囲内に維持しなければならない。一つの例において、使用溶液のｐＨは約７〜約１３である。特に、使用溶液のｐＨは約９〜約１２である。使用溶液のｐＨが高すぎる、例えば１３を越える場合、使用溶液はあまりにアルカリ性であり、洗浄すべき表面を攻撃又は損傷することがある。

洗剤のアルカリ源、及び得られる使用溶液のｐＨは、洗剤が業務用であるか又は消費者用であるかに依存して、異なってもよい。一つの適切な消費者用洗剤において、アルカリ源は、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属メタケイ酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩の少なくとも一つ、又はそれらの組み合わせから成り、得られる使用溶液は約７〜１１のｐＨを有する。業務用洗剤は、消費者用洗剤より高いｐＨを有してもよい。一つの適切な業務用洗剤において、アルカリ源は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属メタケイ酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩の少なくとも一つ、又はそれらの組み合わせから成り、得られる使用溶液は約９．５〜１３のｐＨを有する。

洗剤が固体として提供される場合、アルカリ源は、水和可能な塩として機能してもよい。水和可能な塩は、実質的に無水であるということができる。実質的に無水であるとは、構成成分に含まれる水が、水和可能な構成成分の質量に基づいて約２質量％未満であることを意味する。水の量は、約１質量％未満であることができ、約０．５質量％未満であることができる。水和可能な塩は、完全に無水である必要はない。

様々な界面活性剤を洗剤組成物に使用することができ、限定されないが、アニオン性、非イオン性、カチオン性、及び双性イオン性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、洗剤組成物の任意の構成成分であり、濃縮物から除外することができる。用いることができる例示的な界面活性剤は、多くの出所から商業的に入手可能である。界面活性剤に関する議論については、Ｋｉｒｋ―Ｏｔｈｍｅｒ、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第三版、第８巻、９００〜９１２ページを参照されたい。洗剤組成物が、洗剤として界面活性剤を含む場合、洗剤は、所望のレベルの洗浄を提供する程度に効果的な量において提供される。洗剤組成物は、濃縮物として提供される場合、界面活性洗剤を約０．０５質量％〜約２０質量％、約０．５質量％〜約１５質量％、約１質量％〜約１５質量％、約１．５質量％〜約１０質量％、及び約２質量％〜約８質量％の範囲で含むことができる。濃縮物中の界面活性剤の更なる例示的な範囲としては、約０．５質量％〜約８質量％、及び約１質量％〜約５質量％が挙げられる。

洗剤組成物において有用なアニオン性界面活性剤の例としては、限定されないが、カルボキシレート、例えばアルキルカルボキシレート、及びポリアルコキシカルボキシレート、アルコールエトキシレートカルボキシレート、ノニルフェノールエトキシレートカルボキシレート；スルホネート、例えばアルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルアリールスルホネート、スルホン化脂肪酸エステル；スルフェート、例えば硫酸化アルコール、硫酸化アルコールエトキシレート、硫酸化アルキルフェノール、アルキルスルフェート、スルホサクシネート、及びアルキルエーテルスルフェートが挙げられる。例示的なアニオン性界面活性剤としては、限定されないが、ナトリウムアルキルアリールスルホネート、α―オレフィンスルホネート、及び脂肪アルコールスルフェートが挙げられる。

洗剤組成物において有用な非イオン性界面活性剤の例としては、限定されないが、界面活性剤分子の一部としてポリアルキレンオキシドポリマーを有するものが挙げられる。そのような非イオン性界面活性剤としては、限定されないが、塩素―、ベンジル―、メチル―、エチル―、プロピル―、ブチル―、及びその他のアルキルキャップした脂肪アルコールのポリエチレングリコールエーテル；ポリアルキレンオキシドを含まない非イオン性物質、例えばアルキルポリグリコシド；ソルビタン及びスクロースエステル、並びにこれらのエトキシレート；アルコキシル化アミン、例えばアルコキシル化エチレンジアミン；アルコールアルコキシレート、例えばアルコールエトキシレートプロポキシレート、アルコールプロポキシレート、アルコールプロポキシレートエトキシレートプロポキシレート、アルコールエトキシレートブトキシレート；ノニルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレングリコールエーテル；カルボン酸エステル、例えばグリセロールエステル、ポリオキシエチレンエステル、脂肪酸のエトキシル及びグリコールエステル；カルボン酸アミド、例えばジエタノールアミン縮合物、モノアルカノールアミン縮合物、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド；並びに、ポリアルキレンオキシドブロックコポリマーが挙げられる。非イオン性界面活性剤が、洗剤組成物中又は放出制御された固体中に存在する場合、ヒドロトロープが存在してもよい。適切なヒドロトロープとしては、限定されないが、ナトリウムキシレンスルホネート、ナトリウムクメンスルホネート、アルキルジフェニルオキシドジスルホネート、エトキシル化フェノール、エトキシル化ベンジルアルコール、及びこれらと同種のものが挙げられる。商業的に入手可能なエチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマーの例としては、限定されないが、ＢＡＳＦ社、Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ、ＮＪから入手可能な、ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）が挙げられる。商業的に入手可能なシリコーン界面活性剤の例としては、限定されないが、Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｈｏｐｅｗｅｌｌ、ＶＡから入手可能な、ＡＢＩＬ（登録商標）Ｂ８８５２が挙げられる。特に適切な界面活性剤としては、ＢＡＳＦ社、Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ、ＮＪから入手可能な、エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、Ｄ５００である。

洗剤組成物中に使用することができるカチオン性界面活性剤の例としては、限定されないが、アミン、例えば、Ｃ_１８のアルキル鎖若しくはアルケニル鎖を有する、第一級、第二級、及び第三級モノアミン、エトキシル化アルキルアミン、エチレンジアミンのアルコキシレート、イミダゾール、例えば１―（２―ヒドロキシエチル）―２―イミダゾリン、２―アルキル―１―（２―ヒドロキシエチル）―２―イミダゾリン、及びこれらと同種のもの；並びに、第四級アンモニウム塩、例えば、アルキル第四級塩化アンモニウム界面活性剤、例えばｎ―アルキル（Ｃ_１２〜Ｃ_１８）ジメチルベンジル塩化アンモニウム、ｎ―テトラデシルジメチルベンジル塩化アンモニウム一水和物、及びナフチレン―置換第四級塩化アンモニウム、例えばジメチル―１―ナフチルメチル塩化アンモニウムが挙げられる。カチオン性界面活性剤を用いて、殺菌特性を提供することができる。

洗剤組成物中に使用することができる双性イオン性界面活性剤の例としては、限定されないが、ベタイン、イミダゾリン、及びプロピオネートが挙げられる。

洗剤組成物が自動食器洗浄機又は物品洗浄機に用いることを目的とする場合、選択される界面活性剤は、食器洗浄機又は物品洗浄機内で使用される際に、許容できるレベルの発泡を提供するものとすることができる。自動食器洗浄機又は自動物品洗浄機に使用する洗剤組成物は、一般に低発泡性組成物であると考えられる。環境、例えば多量の発泡の存在が問題となる可能性がある食器洗浄器において、所望のレベルの洗浄活性を提供する低発泡性界面活性剤が有利である。低発泡性界面活性剤を選択することに加えて、消泡剤を利用して、泡の発生を低減することもできる。したがって、低発泡性界面活性剤とみなされる界面活性剤を用いることができる。それに加えて、他の界面活性剤を消泡剤と組み合わせて用いて、発泡のレベルを制御することができる。

凝集剤は、食物汚れ粒子を凝集させる程度に効果的な量において存在する。適切な凝集剤としては、上記に記載したものである。例えば、凝集剤としては、カチオン性凝集剤、カチオン性アクリルアミドコポリマーエマルジョン、又はアニオン性凝集剤が挙げられる。凝集剤は、凝集剤の組合せを含むこともできる。

洗剤組成物は、固体洗剤組成物又は液体洗剤組成物を含むいかなる形態で提供してもよい。固体洗剤組成物及び液体洗剤組成物の例を、以下の表Ａ及びＢに示す。

洗剤組成物は、洗剤組成物の任意の様々な実施形態において提供することができる。一実施形態において、洗剤組成物は、リン、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、及びエチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）を実質的に含まないものであってよい。リンを含まないとは、含まれるリンが、組成物の総質量に基づいて、約０．５質量％未満、特に約０．１質量％未満、及び更に特に約０．０１質量％未満である組成物を意味する。ＮＴＡを含まないとは、含まれるＮＴＡが、組成物の総質量に基づいて、約０．５質量％未満、約０．１質量％未満、及び特に約０．０１質量％未満である組成物を意味する。組成物がＮＴＡを含まない場合、抗再析剤及びステイン除去剤として機能する塩素（chlorine）と適合する。洗剤組成物は、使用溶液へと希釈した場合、含まれるリン、ＮＴＡ、及びＥＤＴＡの濃度は、約１００ｐｐｍ未満、特に約１０ｐｐｍ未満、及び特に約１ｐｐｍ未満である。

洗剤組成物は、希釈水として知られる水で希釈して、濃縮溶液又は使用溶液を形成することができる。一般に、濃縮物は、水で希釈して使用溶液を提供することを目的とする組成物を指し、使用溶液は、更に希釈することなく分散され又は用いられる。使用溶液を、例えば物品洗浄の間に用いて、基材を洗浄することができる。

一つの例において、使用溶液が充分な洗浄力を有するよう、洗剤組成物を希釈する。典型的な希釈比は、約１〜約１０，０００であるが、水の硬度、除去すべき汚れの量、及びこれらと同種のものを含む要因に依る。一実施形態において、固体洗剤組成物は、濃縮物：水の約１：１０〜約１：１０００の比で希釈する。特に、固体洗剤組成物は、濃縮物：水の約１：１００〜約１：５０００の比で希釈する。更に特に、固体洗剤組成物は、濃縮物：水の約１：２５０〜１：２０００の比で希釈する。

使用溶液についての適切な濃度範囲を表Ｃに示す。

《更なる機能性材料》
洗剤組成物は、様々な更なる機能性構成成分を含むこともできる。いくつかの実施形態において、例えば、洗剤組成物の中に更なる機能性材料をほとんど又は全く含まない実施形態において、アルカリ源、界面活性剤又は界面活性剤系、凝集剤、任意に水は、洗剤組成物の合計質量の大部分、又は更には実質的に全部を占めてもよい。

代替の実施形態において、機能性材料を加えて、洗剤組成物に所望の特性及び機能性を提供する。本出願の目的において、用語「機能性材料」とは、使用溶液又は濃縮溶液、例えば水溶液中に分散又は溶解した際に、特定の用途において有利な特性を提供する材料を含む。以下に機能性材料のいくつかの特定の例を更に詳細に述べるが、述べられる特定の材料は例としてのみ示されるものであり、広範な種類の他の機能性材料を用いてもよい。更に、上述した構成成分は多機能性であってもよく、以下に述べる機能的利点のいくつかを提供してもよい。

《第二のアルカリ源》
洗剤組成物は、一つ以上の第二のアルカリ源を含むことができる。洗剤組成物の適切な第二のアルカリ源の例としては、限定されないが、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、及びアルカリ金属ケイ酸塩が挙げられる。用いることができる例示的なアルカリ金属炭酸塩としては、限定されないが、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウム、重炭酸塩、セスキ炭酸塩、及びこれらの混合物が挙げられる。用いることができる例示的なアルカリ金属水酸化物としては、限定されないが、水酸化ナトリウム、又は水酸化カリウムが挙げられる。アルカリ金属水酸化物を、固体ビーズ、水溶液中の溶解物、又はそれらの組み合わせを含む本技術分野において公知の任意の形態で、洗剤組成物中に加えてもよい。アルカリ金属ケイ酸塩の例としては、限定されないが、ナトリウム若しくはカリウムのケイ酸塩若しくはポリケイ酸塩、ナトリウム若しくはカリウムのメタケイ酸塩、及びナトリウム若しくはカリウムのメタケイ酸塩水和物、又はこれらの組み合わせが挙げられる。

《ビルダー又は水調整剤》
洗剤組成物は、キレート剤又は封鎖剤とも呼ばれる一つ以上のビルダー剤（例えばビルダー）を含み、ビルダー剤としては、限定されないが、縮合ホスフェート、アルカリ金属炭酸塩、ホスホネート、アミノカルボン酸、及び／又はポリカルボン酸が挙げられる。一般に、キレート剤は、天然水中に一般に見られる金属イオンに配位して（すなわち、結合して）、金属イオンが洗浄組成物の他の洗浄成分の作用を阻害することを防止することができる分子である。キレート剤又は封鎖剤であることもできるビルダーの好ましい添加のレベルは、約０．１質量％〜約７０質量％、約１質量％〜約６０質量％、又は約１．５質量％〜約５０質量％である。固体洗剤組成物が濃縮物として提供される場合、濃縮物は、ビルダーを約１質量％〜約６０質量％、約３質量％〜約５０質量％、及び約６質量％〜約４５質量％で含むことができる。更なるビルダーの範囲としては、約３質量％〜約２０質量％、約６質量％〜約１５質量％、約２５質量％〜約５０質量％、及び約３５質量％〜約４５質量％が挙げられる。

縮合ホスフェートの例としては、限定されないが、ナトリウム及びカリウムオルトホスフェート、ナトリウム及びカリウムピロホスフェート、ナトリウムトリポリホスフェート、並びにナトリウムヘキサメタホスフェートが挙げられる。縮合ホスフェートは、有限の範囲において、存在する遊離水を水和水として洗剤組成物に固定することによって、洗剤組成物の固化を助けてもよい。

ホスホネートの例としては、限定されないが、２―ホスホノブタン―１，２，４―トリカルボン酸（ＰＢＴＣ）、１―ヒドロキシエタン―１，１―ジホスホン酸、ＣＨ_２Ｃ（ＯＨ）［ＰＯ（ＯＨ）_２］_２；アミノトリ（メチレンホスホン酸）、Ｎ［ＣＨ_２ＰＯ（ＯＨ）_２］_３；アミノトリ（メチレンホスホネート）、ナトリウム塩（ＡＴＭＰ）、Ｎ［ＣＨ_２ＰＯ（ＯＮａ）_２］_３；２―ヒドロキシエチルイミノビス（メチレンホスホン酸）、ＨＯＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ［ＣＨ_２ＰＯ（ＯＨ）_２］_２；ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、（ＨＯ）_２ＰＯＣＨ_２Ｎ［ＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ［ＣＨ_２ＰＯ（ＯＨ）_２］_２］_２；ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホネート）、ナトリウム塩（ＤＴＰＭＰ）、Ｃ_９Ｈ_{（２８―ｘ）}Ｎ_３Ｎａ_ｘＯ_１５Ｐ_５（ｘ＝７）；ヘキサメチレンジアミン（テトラメチレンホスホネート）、カリウム塩、Ｃ_１０Ｈ_{（２８―ｘ）}Ｎ_２Ｋ_ｘＯ_１２Ｐ_４（ｘ＝６）；ビス（ヘキサメチレン）トリアミン（ペンタメチレンホスホン酸）、（ＨＯ_２）ＰＯＣＨ_２Ｎ［（ＣＨ_２）_２Ｎ［ＣＨ_２ＰＯ（ＯＨ）_２］_２］_２；及び、リン酸、Ｈ_３ＰＯ_３が挙げられる。好ましいホスホネートとしては、ＨＥＤＰ、ＰＢＴＣ、ＡＴＭＰ、及びそれらの組み合わせが挙げられる。好ましいホスホネートの組合せは、ＡＴＭＰ及びＤＴＰＭＰである。ホスホネートを加えた際に中和反応による熱若しくは気体がほとんど若しくは全く発生しないような、中和又はアルカリホスホネート、又はホスホネートと混合物に加える前のアルカリ源との組合せが好ましい。しかしながら、一実施形態において、洗剤組成物はリンを含まない。

ほとんど又は全くＮＴＡを含まない有用なアミノカルボン酸材料としては、限定されないが、Ｎ―ヒドロキシエチルアミノジ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、Ｎ―ヒドロキシエチル―エチレンジアミントリ酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、メチルグリシンジ酢酸（ＭＧＤＡ）、グルタミン酸―Ｎ，Ｎ―ジ酢酸（ＧＬＤＡ）、エチレンジアミンコハク酸（ＥＤＤＳ）、２―ヒドロキシエチルイミノジ酢酸（ＨＥＩＤＡ）、イミノジコハク酸（ＩＤＳ）、３―ヒドロキシ―２―２’―イミノジコハク酸（ＨＩＤＳ）、及びカルボン酸置換基を有するアミノ基を有する他の類似の酸又はこれらの塩が挙げられる。しかしながら、一実施形態において、洗剤組成物はアミノカルボキシレートを含まない。

水調整ポリマーは、無リン系ビルダーとして用いることができる。例示的な水調整ポリマーとしては、限定されないが、ポリカルボキシレートが挙げられる。ビルダー又は水調整ポリマーとして用いることができる例示的なポリカルボキシレートとしては、限定されないが、ペンダントカルボキシレート（―ＣＯ_２ ⁻）基を有するもの、例えばポリアクリル酸、マレイン酸、酒石酸、グルコン酸、酢酸、安息香酸、クエン酸、ギ酸、乳酸、リンゴ酸、グルタミン酸、アジピン酸、シュウ酸、マレイン／オレフィンポリマー、スルホン化ポリマー若しくはターポリマー、アクリル／マレインポリマー、ポリメタクリル酸、アクリル酸―メタクリル酸ポリマー、加水分解ポリアクリルアミド、加水分解ポリメタクリルアミド、加水分解ポリアミド―メタクリルアミドポリマー、加水分解ポリアクリロニトリル、加水分解ポリメタアクリロニトリル、及び加水分解アクリロニトリル―メタアクリロニトリルポリマーが挙げられる。他の適切な水調整ポリマーとしては、カルボン酸又はエステル官能基を含む澱粉、糖、又はポリオールが挙げられる。例示的なカルボン酸としては、限定されないが、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びイタコン酸、又はこれらの塩が挙げられる。例示的なエステル官能基としては、アリールの、環状の、芳香族の、及びＣ_１〜Ｃ_１０の直鎖状、分岐状、又は置換エステルを含む。キレート剤／封鎖剤に関する更なる議論については、Ｋｉｒｋ―Ｏｔｈｍｅｒ、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第三版、第５巻、３３９〜３６６ページ、及び第２３巻、３１９〜３２０ページを参照されたく、これらの開示は引用により本明細書中に含まれる。これらの材料を、化学量論レベル未満で用いて、結晶調節剤として機能させてもよい。

《硬化剤》
洗剤組成物は、ビルダーに加えて又はビルダーの形態として、硬化剤を含むこともできる。硬化剤は、洗剤組成物の均一な固化に著しく寄与する、有機又は無機の化合物又は化合物の系である。好ましくは、硬化剤は、洗剤組成物の洗剤及び他の活性成分と適合し、処理した洗剤組成物に、有効量の硬度及び／又は水溶性を提供することができる。硬化剤はまた、混合され固化した際に、洗剤及び他の成分を含む均一なマトリックスを形成して、使用の間、洗剤組成物から均一な洗剤の溶解物を提供することができるものとする。

洗剤組成物中に含まれる硬化剤の量は、以下に挙げられる要因、すなわち、限定されないが、調製する洗剤組成物の種類、洗剤組成物の成分、洗剤組成物の使用目的、使用中に経時的に固体洗剤組成物に適用する分配溶液の量、分配溶液の温度、分配溶液の硬度、洗剤組成物の物理的サイズ、他の成分の濃度、及び洗剤組成物中の洗剤の濃度に従って変化する。洗剤組成物中に含まれる硬化剤の量は、連続的な混合条件及び硬化剤の融点以下の温度の下で、洗剤組成物の洗剤と他の成分とを合わせて均一な混合物を形成する程度に、効果的であることが好ましい。

硬化剤は、約３０℃〜約５０℃、特に約３５℃〜約４５℃の周囲温度の下、混合を止めて混合物を混合系から分配された後、約１分〜約３時間、特に約２分〜約２時間、及び特に約５分〜約１時間以内に固体へと固まる、洗剤及び他の成分を含むマトリックスを形成することが好ましい。外部ソースからの最小限の熱を混合物に適用して、混合物の処理を促進してもよい。洗剤組成物に含まれる硬化剤の量は、水性の媒体中に入れた際に、処理した組成物の所望の硬度と、所望の速度の制御された溶解性とを提供して、使用の間、固体の組成物から洗剤が分配される所望の速度が得られる程度に、効果的であることが好ましい。

硬化剤は、有機硬化剤、又は無機硬化剤でもよい。好ましい有機硬化剤は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）化合物である。ポリエチレングリコール硬化剤を含む組成物の固化速度は、洗剤組成物中に加えるポリエチレングリコールの量及び分子量に従って少なくともある程度変化する。適切なポリエチレングリコールの例としては、限定されないが、一般式Ｈ（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎＯＨであり、ｎは１５より大きく、特に約３０〜約１７００である、固体ポリエチレングリコールが挙げられる。典型的に、ポリエチレングリコールは、約１，０００〜約１００，０００の分子量を有する、特に少なくとも約１，４５０〜約２０，０００、更に特に約１，４５０〜約８，０００の分子量を有する、自由流動性の粉末又はフレークの形態の固体である。ポリエチレングリコールは、約１質量％〜７５質量％、及び特に約３質量％〜約１５質量％の濃度で存在する。適切なポリエチレングリコール化合物としては、限定されないが、ＰＥＧ４０００、ＰＥＧ１４５０、及びＰＥＧ８０００、中でもＰＥＧ４０００、及びＰＥＧ８０００が最も好ましい。商業的に入手可能な固体ポリエチレングリコールの例としては、限定されないが、Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸから入手可能なＣＡＲＢＯＷＡＸが挙げられる。

好ましい無機硬化剤としては、限定されないが、水和可能な無機塩、すなわち硫酸塩、及び重炭酸塩が挙げられる。無機硬化剤は、最高で約５０質量％、特に約５質量％〜約２５質量％、及び特に約５質量％〜約１５質量％の濃度で存在する。しかしながら、一実施形態において、固体の制御放出組成物は、硫酸塩及びソーダ灰などの炭酸塩を含まない。

ウレア粒子を洗剤組成物の硬化剤として使用することもできる。組成物の固化速度は、以下に挙げる要因、すなわち、限定されないが、組成物に加えたウレアの量、粒子サイズ、及び形状によって少なくともある程度変化する。例えば、粒子形態のウレアは、洗剤及び他の成分、並びに好ましくは少量であるが有効な量の水と合わせることができる。ウレアの量及び粒子サイズは、外部ソースから加熱してウレア及び他の成分を融解段階まで融解することなく、洗剤及び他の成分と合わせて均一な混合物を形成する程度に効果的である。組成物中に含まれるウレアの量は、水性の媒体中に入れた際に、組成物の所望の硬度と、所望の速度の溶解性とを提供して、使用の間、固体の組成物から洗剤が分配される所望の速度を達成する程度に、効果的であることが好ましい。いくつかの実施形態において、組成物は、約５質量％〜約９０質量％のウレア、特に約８質量％〜約４０質量％のウレア、及び特に約１０質量％〜約３０質量％のウレアを含む。

ウレアは、顆粒にしたビーズ又は粉末の形態でもよい。顆粒ウレアは、約８〜１５ＵＳメッシュの粒子サイズの混合物として、商業的な出所から、例えば、Ａｒｃａｄｉａｎ Ｓｏｈｉｏ社、Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ部門から、一般に入手可能である。顆粒形態のウレアは、好ましくは湿式ミル、例えば単軸又は二軸スクリュー押出機、テレダインミキサー、ロス乳化機、及びこれらと同種のものを用いて、好ましくはミリングし、粒子サイズを約５０ＵＳメッシュ〜約１２５ＵＳメッシュ、特に７５〜１００ＵＳメッシュへと小さくする。

《漂白剤》
基材を明るく又は白くするための洗剤組成物の使用に適する漂白剤としては、洗浄プロセスの間に典型的に発生する条件下で、活性ハロゲン種、例えばＣｌ_２、Ｂｒ_２、―ＯＣｌ⁻、及び／又は―ＯＢｒ⁻を遊離することができる漂白化合物が挙げられる。洗剤組成物中に用いる適切な漂白剤としては、限定されないが、塩素含有化合物、例えば塩素（chlorine）、次亜塩素酸塩、又はクロラミンが挙げられる。例示的なハロゲン放出化合物としては、限定されないが、アルカリ金属ジクロロイソシアヌレート、塩化リン酸三ナトリウム、アルカリ金属次亜塩素酸塩、モノクロラミン、及びジクロラミンが挙げられる。封入された塩素源を用いて、組成物中の塩素源の安定性を強化してもよい（例えば、米国特許第４,６１８,９１４号明細書、及び４，８３０，７７３号明細書を参照。この開示は引用により本明細書に含まれる）。漂白剤は、活性化剤、例えばテトラアセチルエチレンジアミンを含む及び含まない、過酸素源又は活性酸素源、例えば過酸化水素、過ホウ酸塩、炭酸ナトリウム過酸化水和物、過モノ硫酸カリウム、並びに過ホウ酸ナトリウムのモノ及びテトラ水和物であってよい。濃縮物が漂白剤を含む場合、約０．１質量％〜約６０質量％、約１質量％〜約２０質量％、約３質量％〜約８質量％、及び約３質量％〜約６質量％の量で含むことができる。

《充填材》
洗剤組成物は、それ自体は洗剤として機能しないが、洗剤と協働して洗剤組成物の全体の洗浄能力を強化する、有効量の洗剤充填材を含むことができる。本洗剤組成物の使用に適する洗剤充填材の例としては、限定されないが、硫酸ナトリウム、及び塩化ナトリウムが挙げられる。濃縮物が洗剤充填材を含む場合、最高で約５０質量％、約１質量％〜約３０質量％、又は約１．５質量％〜約２５質量％の量で含むことができる。

《消泡剤》
泡の安定性を低下させるための消泡剤もまた、洗剤組成物中に含まれてもよい。消泡剤の例としては、限定されないが、エチレンオキシド／プロピレンブロックポリマー、例えばＢＡＳＦ社、Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ、ＮＪから入手可能な、名称Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｎ―３の下で入手可能なもの；シリコーン化合物、例えばポリジメチルシロキサン中に分散したシリカ、ポリジメチルシロキサン、及び官能基化ポリジメチルシロキサン、例えばＧｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｈｏｐｅｗｅｌｌ、ＶＡから入手可能な、名称Ａｂｉｌ（登録商標）Ｂ９９５２の下で入手可能なもの；脂肪アミド、炭化水素ワックス、脂肪酸、脂肪エステル、脂肪アルコール、脂肪酸石鹸、エトキシレート、鉱油、ポリエチレングリコールエステル、及びアルキルリン酸エステル、例えばモノステアリルリン酸エステルが挙げられる。消泡剤に関する議論は、例えば、Ｍａｒｔｉｎ他による米国特許第３,０４８,５４８号明細書、Ｂｒｕｎｅｌｌｅ他による米国特許第３,３３４,１４７号明細書、及びＲｕｅ他による米国特許第３,４４２,２４２号明細書に見ることができ、これらの開示は引用により本明細書に含まれる。濃縮物が消泡剤を含む場合、消泡剤を約０．０００１質量％〜約１０質量％、約０．００１質量％〜約５質量％、又は約０．０１質量％〜約１．０質量％の量で提供することができる。

《抗再析剤》
洗剤組成物は、洗浄溶液中の汚れの懸濁の維持を促進し、除去された汚れが洗浄している基材上へ再堆積することを防止するための、抗再析剤を含むことができる。適切な抗再析剤の例としては、限定されないが、ポリアクリレート、スチレン無水マレイン酸ポリマー、セルロース誘導体、例えばヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースが挙げられる。濃縮物が抗再析剤を含む場合、抗再析剤を、約０．５質量％〜約１０質量％、及び約１質量％〜約５質量％の量で含むことができる。

《安定剤》
洗剤組成物は、安定剤を含んでもよい。適切な安定剤の例としては、限定されないが、ボレート、カルシウムマグネシウムイオン、プロピレングリコール、及びこれらの混合物が挙げられる。濃縮物は、安定剤を含む必要はないが、濃縮物が安定剤を含む場合、所望のレベルの濃縮物の安定性を提供する量において含むことができる。安定剤の例示的な範囲としては、最高で約２０質量％、約０．５質量％〜約１５質量％、及び約２質量％〜約１０質量％が挙げられる。

《分散剤》
洗剤組成物は、分散剤を含んでもよい。洗剤組成物中に使用することができる適切な分散剤の例としては、限定されないが、マレイン酸／オレフィンポリマー、ポリアクリル酸、及びその混合物が挙げられる。濃縮物は分散剤を含む必要はないが、分散剤を含む場合、所望の分散特性を提供する量において含むことができる。濃縮物中の分散剤の例示的な範囲としては、最高で約２０質量％、約０．５質量％〜約１５質量％、及び約２質量％〜約９質量％とすることができる。

《酵素》
洗剤組成物中に含むことができる酵素としては、澱粉、タンパク質、脂肪、油、及びこれらの組み合わせの除去及び／又は抗再析を補助する酵素が挙げられる。例示的な酵素の種類としては、限定されないが、プロテアーゼ、α―アミラーゼ、リパーゼ、及びこれらの混合物が挙げられる。用いることができる例示的なプロテアーゼとしては、限定されないが、バチルスリケニフォルミス（Bacillus licheniformix）、バチルスレヌス（Bacillus lenus）、バチルスアルカロフィルス（Bacillus alcalophilus）、及びバチルスアミロリケファシンス（Bacillus amyloliquefacins）から誘導されるものが挙げられる。例示的なα―アミラーゼとしては、バチルスズブチリス（Bacillus subtiles）、バチルスアミロリケファシンス（Bacillus amyloliquefaceins）、及びバチルスリケニフォルミス（Bacillus licheniformis）が挙げられる。濃縮物は酵素を含む必要はないが、濃縮物が酵素を含む場合、洗剤組成物が使用組成物として提供される際に所望の酵素活性を提供する量において含むことができる。濃縮物中の酵素の例示的な範囲としては、最高で約１５質量％、約０．５質量％〜約１０質量％、及び約１質量％〜約５質量％が挙げられる。

《芳香剤及び染料》
様々な染料、香料を含む臭気物質、及び他の美的強化剤もまた、洗剤組成物中に含むことができる。含まれることで洗剤組成物の外観が変わることがある適切な染料としては、限定されないが、Ｍａｃ Ｄｙｅ―Ｃｈｅｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社、Ａｈｍｅｄａｂａｄ、インドから入手可能な、Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８６；Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡから入手可能な、Ｆａｓｔｕｓｏｌ Ｂｌｕｅ；Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｙａｎａｍｉｄ社、Ｗａｙｎｅ、ＮＪから入手可能な、Ａｃｉｄ Ｏｒａｎｇｅ ７；Ｓａｎｄｏｚ社、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ、ＮＪから入手可能な、Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １０、及びＳａｎｄｏｌａｎ Ｂｌｕｅ／Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １８２；Ｃｈｅｍｏｓ社、Ｒｅｇｅｎｓｔａｕｆ、ドイツから入手可能な、Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ２３；Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯから入手可能な、Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ １７；Ｋｅｙｓｔｏｎ Ａｎａｌｉｎｅ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬから入手可能な、Ｓａｐ Ｇｒｅｅｎ、及びＭｅｔａｎｉｌ Ｙｅｌｌｏｗ；Ｅｍｅｒａｌｄ Ｈｉｌｌｔｏｎ Ｄａｖｉｓ社、Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ、ＯＨから入手可能な、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ９；Ｃａｐｉｔｏｌ Ｃｏｌｏｒ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｎｅｗａｒｋ、ＮＪから入手可能な、Ｈｉｓｏｌ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ、及びＦｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ；並びに、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ、ＮＣの、Ａｃｉｄ Ｇｒｅｅｎ ２５が挙げられる。

洗剤組成物中に含まれてもよい芳香剤又は香料としては、限定されないが、テルペノイド、例えばシトロネロール、アルデヒド、例えばアミルシンナムアルデヒド、ジャスミン、例えばＣ１Ｓ―ジャスミン、又はジャスマル（jasmal）、及びバニリンが挙げられる。

《増粘剤》
洗剤組成物は、レオロジー調節剤、又は増粘剤を含むことができる。レオロジー調節剤は、以下の機能、すなわち、洗剤組成物の粘度を増加させる機能；スプレーノズルを通して適用する際に、液体の使用組成物の粒子サイズを増加させる機能；表面に対する垂直な粘着性を使用組成物に付与する機能；使用組成物中の粒子の懸濁を提供する機能；又は、使用組成物の蒸発速度を低下させる機能を提供してもよい。

レオロジー調節剤は、擬似塑性である使用組成物、換言すれば、（剪断モードにおいて）静置された場合に高い粘度を保持する使用組成物又は材料を提供してもよい。しかしながら、材料の粘度は、剪断されると、実質的に、しかし可逆的に減少する。剪断動作を取り除いた後、粘度が戻る。これらの特性は、スプレーヘッドによる材料の適用を可能にする。ノズルを通って噴霧される際に、圧力の影響下でスプレーヘッド内へと供給管に引き上げられ、ポンプ式噴霧器内のポンプの動作によって剪断されるため、材料は剪断を受ける。いずれにせよ、汚れた表面に材料を適用するために用いるスプレー装置を使用して、粘度は、実質的な量の材料を適用することができる点まで低下することができる。しかしながら、一旦材料が汚れた表面上に静止すれば、材料は高い粘度を回復して、確実に材料が汚れの上にとどまることができる。好ましくは、材料は、表面に適用すると、洗浄構成成分を十分な濃度で提供する実質的な材料のコーティングになり、硬くなった又は焼き付いた汚れを持ち上げ、除去することができる。垂直な又は傾斜した表面上の汚れに接触している間、洗剤の他の構成成分と連動する増粘剤は、重力の影響下での材料のドリッピング、垂下、落下、又は他の動きを最小化する。材料は、実質的な量の材料の被膜と汚れとの間の接触を少なくとも１分、特に５分以上維持する程度に材料の粘度が十分となるように、処方すべきである。

適切な増粘剤又はレオロジー調節剤の例としては、ポリマー増粘剤であり、限定されないが、植物源又は動物源から誘導された、ポリマー若しくは天然ポリマー又はゴムが挙げられる。そのような材料は、多糖類、例えば実質的に増粘能力を有する大きい多糖類分子とすることができる。増粘剤又はレオロジー調節剤としては、粘土も挙げられる。

実質的に可溶なポリマー増粘剤を用いて、使用組成物に増大した粘度又は増大した伝導率を提供することができる。本発明の水性の組成物のためのポリマー増粘剤の例としては、限定されないが、カルボキシル化ビニルポリマー、例えばポリアクリル酸、及びそのナトリウム塩、エトキシル化セルロース、ポリアクリルアミド増粘剤、架橋した、キサンタン組成物、ナトリウムアルギネート及びアルギン生成物、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びいくらかの実質的にある程度の水溶性を有する他の類似する水性増粘剤が挙げられる。商業的に入手可能な適切な増粘剤の例としては、限定されないが、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡから入手可能な、Ａｃｕｓｏｌ；及び、Ｂ．Ｆ社、Ｇｏｏｄｒｉｃｈ、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ、ＮＣから入手可能な、Ｃａｒｂｏｐｏｌが挙げられる。

適切なポリマー増粘剤の例としては、限定されないが、多糖類が挙げられる。商業的に入手可能な適切な多糖類の例としては、限定されないが、Ｍｅｒｃｋ社、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡのＫｅｌｃｏ部門から入手可能なＤｉｕｔａｎが挙げられる。組成物中に用いられる増粘剤としては、ポリビニルアルコール増粘剤、例えば、完全に加水分解された（９８．５ ｍｏｌを超えるアセテートが−ＯＨ官能基で置換された）ものが更に挙げられる。

特に適切な多糖類の例としては、限定されないが、キサンタンが挙げられる。そのようなキサンタンポリマーは、それらの高い水溶性及び高い増粘力のため好ましい。キサンタンは、グラム陰性細菌の細胞外多糖である。キサンタンは、コーンシュガー又は他のコーン甘味料副産物に基づく発酵によって作ってもよい。キサンタンは、セルロースに見られるものと類似する、ポリβ―（１―４）―Ｄ―グルコピラノシル主鎖を含む。キサンタンゴム及びその誘導体の水性の分散は、新規かつ優れたレオロジー特性を示す。低濃度のゴムは比較的高い粘度を有し、経済的に使用することができる。キサンタンゴム溶液は、高い擬似塑性を示し、すなわち、広範な濃度に渡って、一般に容易に可逆的であると理解されている迅速な剪断粘度低下を起こす。剪断されていない材料は、広範に渡って、ｐＨから独立し、及び温度から独立していると考えられる粘度を有する。好ましいキサンタン材料としては、架橋キサンタン材料が挙げられる。キサンタンポリマーは、大きい多糖類分子のヒドロキシル官能性と反応する様々な公知の共有結合反応をする架橋剤を用いて架橋することができ、二価、三価、又は多価金属イオンを用いて架橋することもできる。そのような架橋キサンタンゲルは、米国特許第４,７８２,９０１号明細書において開示されており、引用により本明細書中に含まれる。キサンタン材料のための適切な架橋剤としては、限定されないが、金属カチオン、例えばＡｌ^＋３、Ｆｅ^＋３、Ｓｂ^＋３、Ｚｒ^＋４ _、及び他の遷移金属が挙げられる。商業的に入手可能な適切なキサンタンの例としては、限定されないが、Ｍｅｒｃｋ社、Ｋｅｌｃｏ部門、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡから入手可能な、ＫＥＬＴＲＯＬ（登録商標）、ＫＥＬＺＡＮ（登録商標）ＡＲ、ＫＥＬＺＡＮ（登録商標）Ｄ３５、ＫＥＬＺＡＮ（登録商標）Ｓ、ＫＥＬＺＡＮ（登録商標）ＸＺが挙げられる。公知の有機架橋剤を使用することもできる。好ましい架橋キサンタンは、吹き付ける際に、大きい粒子サイズの霧又はエアロゾルを生ずることができる、擬似塑性の使用組成物を提供するＫＥＬＺＡＮ（登録商標）ＡＲである。

本発明の範囲内の多数の変更及び変形が当業者にとって明らかであるため、本発明を、単に説明を意図した以下の例において、より詳細に記載する。特に明記しない限り、以下の例において報告する全ての割合、パーセンテージ、及び比率は、質量に基づくものであり、例に使用した全ての試剤は以下に記載する化学品供給者から得られ若しくは入手可能であり、又は従来技術によって合成してもよい。

《例１、２、３、及び４》
４つの８オンス（２６６．８グラム）の瓶を使用し、食器洗浄機の水溜をシミュレートした。凝集剤が液体サイクロンの効率を上昇させるか否かを決定するために、まず４つの別々の凝集剤を試験して、それらの食物汚れに対する影響を見た。ベークトビーンズの缶から調整した約３，０００ｐｐｍの豆の汚れ、及び約１０ｐｐｍの凝集剤をそれぞれの瓶に入れた。特に、それぞれ、カチオン性アクリルアミドコポリマー凝集剤である、例１はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＲ８４４を使用し、例２はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＲ８５４を使用し、例３はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＲ８６４を使用し、及び例４はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＥ８８４を使用した。

各々の瓶を約５秒間攪拌して、静かな台に置いた。瓶を攪拌した直後、及び瓶を撹拌した約２４時間後に、瓶を観察した。

撹拌した直後、例１〜４の全ての凝集剤は、食物汚れ粒子のほぼ同量を凝集するように見えた。全ての凝集した食物汚れ粒子は、瓶の上部に、水の表面上に集まった。約２４時間後、全ての凝集した食物汚れ粒子は瓶の底部に沈殿し、凝集した食物汚れの密度が増加したことを示した。したがって、例１、２、３、及び４の凝集剤は、食物汚れ粒子を、水より高い密度を有する凝集した粒子へと凝集するのに効果的であった。

《例５、６、７、及び８》
４つの８オンス（２６６．８グラム）の瓶を使用し、食器洗浄機の水溜をシミュレートした。洗剤と組み合わせて使用した凝集剤が液体サイクロンの効率を上昇させるか否かを決定するため、４つの個々の凝集剤を洗剤と組み合わせて試験し、それらの食物汚れに対する影響を見た。約３，０００ｐｐｍの豆の汚れ、約１，０００ｐｐｍの、Ｅｃｏｌａｂ社、Ｓａｉｎｔ Ｐａｕｌ、ＭＮから入手可能なＳｏｌｉｄ Ｐｏｗｅｒ洗剤、及び約１０ｐｐｍの凝集剤をそれぞれの瓶に加えた。特に、例５はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＲ８４４を使用し、例６はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＲ８５４を使用し、例７はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＲ８６４を使用し、例８はＨｙｐｅｒｆｌｏｃ ＣＥ８８４を使用した。

各々の瓶を約５秒間攪拌して、静かな台に置いた。攪拌した直後、例５、６、７、及び８の全ての凝集剤は、食物汚れ粒子のほぼ同量を凝集するように見えた。例５、６、７、及び８の各々についての、凝集した食物汚れ粒子の位置を、以下の表１に掲げる。

単に凝集剤を食物汚れ粒子の溶液に加えた結果（例１〜４）、並びに凝集剤及び洗剤を食物汚れ粒子の溶液に加えた結果（例５〜８）を比較すると分かるように、洗剤は凝集剤の表面張力を変えた。洗剤は、いくらかの凝集した食物汚れを他より速く沈殿させることができた。より速く沈殿した凝集した食物汚れは、液体サイクロンを使用して水から分離するのに有利である。したがって、例５の組成物は食物汚れを瓶の底部に沈殿させたため、密度の増加を示しており、液体サイクロンと共に使用する場合、例５の凝集剤が最も効果的であり、続いて例６、及び８の組成物が効果的である。最後に、例７の組成物は、液体サイクロンと共に使用することができるが、液体サイクロンと共に使用する場合、例５、６、及び８の組成物ほど直ちに効果的ではない可能性がある。

例５の組成物は、例６〜８の組成物と比較した場合、凝集した食物汚れを最も短い時間内で沈殿させたので、次に例５の組成物を試験して、凝集剤を水溜に加える及び加えないときの視覚的な違いが、液体サイクロンの出口流にあるか否かを決定した。試験は、体積約２４．５ガロン（９２．７リットル）の水溜、及び１平方インチ当たり約２０ポンド（ｐｓｉ）（１７３．９ｋＰａ）の圧力で行った。

食物汚れ及び洗剤を水溜に入れ、ポンプを稼働して水溜を完全に混合した。次に液体サイクロンを約３０秒間稼働し、サンプルを上部の出口、底部の出口、及び水溜から集めた。

次に液体サイクロンをバイパスして凝集剤を加え、食物汚れと混合した。液体サイクロンを約３０秒間稼働し、上記のように同様のサンプルを集めた。

目視観察によれば、凝集剤を含む及び含まないサンプルは、外観において実質的に異ならなかった。しかしながら、サンプルを混ぜると、サンプル内の凝集した食物汚れは、凝集剤を含まないサンプルの食物汚れより非常に速く、水溜の底部へ戻って沈殿した。

次に例５の組成物を試験して、凝集剤を水溜に加えた際に、液体サイクロンの効率が改善するか否かを決定した。サンプルを１分毎に１０分間、次に２分毎に更に１０分間取った。それぞれの間隔において、パーセント透過度を測定及び記録した。

表２に示すように、パーセント透過度は時間とともに増加し、このモデルは食物汚れ濃度が時間とともに低下することに基づくため、データを変換して１００％透過度を使用した。更に、食物汚れ濃度とパーセント透過度とを関連づける絶対的なスケールが開発されていないため、データ及び理論的なモデルを０〜１の範囲に規格化した。表２は、それぞれの時間間隔における、パーセント透過度、１００％透過度、及び規格化した値を示す。

図２において、凝集剤を含まない溶液、及び凝集剤を含む溶液について、時間に対する水溜内の不溶性の汚れの割合をプロットした。図２はまた、両方の溶液についての、方程式１によって定義される理論的な分離曲線（サイクロン効率）を含む。

ここで、
ｘ＝時間ｔにおける機械の水溜内の汚れ濃度、
ｘ_０＝機械の水溜内の汚れの初期濃度（ｔ＝０）、
η＝分離効率、
ｔ＝時間、
τ＝滞留時間＝洗浄する水溜の体積／水溜に入るすすぎ水の体積流量である。

理論的な分離曲線は、分離効率（η）を調整して、漸近線がゼロに横たわるようにすることによってデータに合った。凝集剤が存在しない場合、液体サイクロンは約２０％の効率であった。少量の凝集剤を水溜に加えることによって、液体サイクロンの効率は、最高で約９０％まで増加した。

《例９、１０、１１、１２、１３、１４、及び１５》
７つの８オンス（２６６．８グラム）の瓶を使用し、食器洗浄機の水溜をシミュレートした。カチオン性、アニオン性、及び非イオン性凝集剤が、類似の態様において機能するか決定するために、５つのカチオン性、１つのアニオン性、及び１つの非イオン性凝集剤を試験して、それらの食物汚れに対する影響を見た。約５ｐｐｍの凝集剤を、５％のホウレンソウの食物汚れ溶液を含むそれぞれの瓶に加えた。特に、例９、１０、１１、１２、及び１３は、それぞれカチオン性凝集剤ＣＥ８８４、ＣＥ８７４、ＣＥ８６４、ＣＥ８５４、及びＣＥ８４４を使用し、例１４はアニオン性凝集剤ＡＦ３０８を使用し、及び例１５は非イオン性凝集剤ＮＦ３０１を使用した。

試験は、カチオン性及びアニオン性凝集剤（例９〜１４）がホウレンソウの粒子の凝集を示すこと、及びカチオン性凝集剤が最も大きな効果を示すことを示した。非イオン性凝集剤は、ホウレンソウの汚れに対して効果を示さなかった。

本発明の方法は、液体サイクロンと組み合わせて凝集剤を使用して、食物汚れ、及び特に食物汚れ粒子を、再循環する水から除去することを含む。凝集剤は、食物汚れ粒子を凝集させ、より大きい、より高密度に凝集した粒子を形成させる。液体サイクロンは、凝集した食物汚れ粒子を再循環する水から分離して、透過流及び濃縮流を生ずる。濃縮流を廃棄しつつ、透過流を再循環する水と結合する。方法は、再循環する水から除去される食物汚れの量を増加させ、透過流の水をリサイクルすることによって、液体サイクロンの効率を上昇させ、食器洗浄機に使用する水量を減らす。

いくつかの実施形態において、一つ以上の凝集剤を洗剤組成物中に処方してもよい。いくつかの実施形態において、洗剤組成物、例えば物品洗浄用洗剤組成物は、任意の数の異なる構成成分を含んでもよい。例えば、物品洗浄用洗剤組成物は、一つ以上のアルカリ源、一つ以上のビルダー、及び一つ以上の非イオン性、アニオン性、カチオン性、及び／又は双性界面活性剤、並びに一つ以上の凝集剤、例えば本明細書に記載のカチオン性凝集剤を含んでもよい。いくつかの実施形態において、物品洗浄用洗剤は、濃化剤、すすぎ補助剤、漂白剤、殺菌剤、消泡剤、抗再析剤、及び安定剤の一つ以上を含んでもよい。

本明細書、及び添付の特許請求の範囲において用いられるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」（原文中）は、別途本文に明確に記述しない限り、複数形の記載を含む点に留意されたい。したがって、例えば、「化合物（a compound）」を含む組成物、との記載は、２以上の化合物の混合物を含む。別途本文に明確に記述しない限り、用語「又は」は、「及び／又は」を含む意味において一般に使用することにも留意されたい。

本明細書中に挙げた全ての刊行物及び特許出願は、本発明が関連する技術分野の当業者の水準を示すものである。全ての刊行物及び特許出願は、本願明細書において各刊行物又は特許出願を具体的かつ個別に引用した場合と同程度に、本願明細書に引用により含まれる。

述べた例示的な実施形態に対して、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、様々な変更及び付加をすることができる。例えば、上記に開示した実施形態が特定の特徴について言及するが、本発明の範囲には、異なる特徴の組合せを有する実施形態、及び上記した特徴の全てを含まない実施形態もまた含まれる。
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）再循環する水溶液から食物汚れ粒子を除去する方法であって、
（ａ）少なくとも一つの洗浄工程及び少なくとも一つのすすぎ工程を含み、前記洗浄工程は、少なくとも、前記水溶液を再循環させることを含む、洗浄サイクルを行う工程と；
（ｂ）前記再循環する水溶液に凝集剤を加えて、前記食物汚れ粒子を、前記食物汚れ粒子の少なくともいくつかより高い密度を有する凝集した粒子へと凝集させる工程と；
（ｃ）液体サイクロンを用いて、水の密度より高い密度を有する前記凝集した粒子を前記再循環する水溶液から分離する工程であって、前記水の密度は前記再循環する水溶液の条件において測定する、工程と、
を含む方法。
（２）前記洗浄サイクルの少なくとも一部の間、前記液体サイクロンを使用する、（１）に記載した方法。
（３）前記洗浄サイクルの間、前記液体サイクロンを連続的に使用する、（１又は２）のいずれかに記載した方法。
（４）前記凝集剤を加えることが、前記凝集剤を含む洗剤組成物を加えることを含む、（１〜３）のいずれか一項に記載した方法。
（５）前記凝集した粒子を分離することが、前記再循環する水溶液を濃縮流及び透過流に分けることを含む、（１〜４）のいずれか一項に記載した方法。
（６）前記透過流と前記再循環する水溶液とを合わせることを更に含む、（１〜５）のいずれか一項に記載した方法。
（７）前記凝集剤がカチオン性凝集剤を含む、（１〜６）のいずれか一項に記載した方法。
（８）水溶液から粒子を除去する方法であって、
（ａ）水溶液中に凝集した食物粒子を形成する工程であって、前記凝集した粒子は水の密度より高い密度を有する、工程と；
（ｂ）機械的分離装置を用いて、前記凝集した食物粒子を前記水溶液から分離する工程であって、前記水の密度は前記水溶液の条件において測定する、工程と、
を含む方法。
（９）前記機械的分離装置が液体サイクロンである、（８）に記載した方法。
（１０）前記粒子の群を分離することが、水溶液を濃縮流及び透過流に分けることを含む、（８又は９）のいずれかに記載した方法。
（１１）前記透過流と前記水溶液とを合わせることを更に含む、（１０）に記載した方法。
（１２）凝集した食物粒子を水溶液から分離することが、前記凝集した食物粒子を前記凝集した食物粒子の密度に基づいて分離することを含む、（８〜１１）のいずれか一項に記載した方法。
（１３）前記凝集した食物粒子を密度に基づいて分離することが、最小限の密度差以上の密度を有する前記凝集した食物粒子を前記水溶液から分離すること含む、（１２）に記載した方法。
（１４）食器洗浄溶液から食物汚れを除去する方法であって、
（ａ）食器洗浄溶液中に凝集した食物汚れ粒子を形成する工程であって、前記凝集された食物汚れ粒子は、凝集前の少なくとも一つの食物汚れ粒子より高い密度を有する、工程と；
（ｂ）液体サイクロンを用いて、前記凝集した食物汚れ粒子を、食器洗浄溶液から、濃縮流及び透過流へと分離する工程であって、前記凝集した食物汚れ粒子を、前記凝集した食物汚れ粒子の密度に基づいて分離する、工程と；
（ｃ）透過流と食器洗浄溶液とを合わせる工程と、
を含む方法。
（１５）凝集した食物汚れ粒子を形成することが、凝集剤を前記食器洗浄溶液に加えることを含む、（１４）に記載した方法。
（１６）凝集剤を前記食器洗浄溶液に加えることが、凝集剤を含む洗剤組成物を加えることを含む、（１５）に記載した方法。
（１７）凝集剤の前記食器洗浄溶液への添加が断続的に起こる、（１５又は１６）のいずれかに記載した方法。
（１８）凝集剤の前記食器洗浄溶液への添加が連続的に起こる、（１５又は１６）のいずれかに記載した方法。
（１９）前記凝集剤がカチオン性凝集剤を含む、（１５〜１８）のいずれか一項に記載した方法。
（２０）前記凝集剤がアニオン性凝集剤を含む、（１５〜１８）のいずれか一項に記載した方法。
（２１）界面活性剤、アルカリ源、及び凝集剤を含む洗剤組成物。
（２２）前記凝集剤がカチオン性凝集剤を含む、（２１）に記載した洗剤組成物。
（２３）前記凝集剤がカチオン性アクリルアミドコポリマーエマルジョンを含む、（２１又は２２）のいずれかに記載した洗剤組成物。
（２４）前記凝集剤がアニオン性凝集剤を含む、（２１）に記載した洗剤組成物。

Claims (5)

1. 再循環する水溶液から食物汚れ粒子を除去する方法であって、
   （ａ）少なくとも一つの洗浄工程及び少なくとも一つのすすぎ工程を含み、前記洗浄工程は、少なくとも、前記水溶液を再循環させることを含む、洗浄サイクルを行う工程と；
   （ｂ）前記再循環する水溶液に凝集剤を加えて、前記食物汚れ粒子を、前記食物汚れ粒子の少なくともいくつかより高く、水の密度より高い密度を有する凝集した粒子へと凝集させる工程と；
   （ｃ）液体サイクロンを用いて、前記凝集した粒子を前記再循環する水溶液から分離する工程であって、前記水の密度は前記再循環する水溶液の条件において測定する、工程と、
   を含み、
   前記凝集剤を加えることが、前記凝集剤を含む洗剤組成物を加えることを含み、前記凝集剤がカチオン性凝集剤を含む、方法。
2. 前記洗浄サイクルの少なくとも一部の間、前記液体サイクロンを使用する、請求項１に記載した方法。
3. 前記洗浄サイクルの間、前記液体サイクロンを連続的に使用する、請求項１又は２のいずれかに記載した方法。
4. 前記凝集した粒子を分離することが、前記再循環する水溶液を濃縮流及び透過流に分けることを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載した方法。
5. 前記透過流と前記再循環する水溶液とを合わせることを更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載した方法。

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