專利名稱：固體塊功能材料用的粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于粘合以固體塊形式制造的功能材料的粘合劑。這種可溶于水的或可在水中分散的固體功能材料一般使用噴霧型分配器進(jìn)行分配，可將固體塊溶解，生成有效濃度的功能材料的含水濃縮體。將此含水濃縮體施于使用處?！肮δ懿牧稀笔侵钙髅蠛鸵挛锵礈靹┗蚱渌幕钚曰衔锘虿牧希@些材料當(dāng)溶解于或分散于含水相時能對用于使用處時提供有益的性能。
在公共機(jī)構(gòu)和工業(yè)操作中使用固化技術(shù)和固體塊洗滌劑起源于Fernholz等在美國再公開專利32,762和32,818所授權(quán)的SOLID POWER技術(shù)。此外，在美國專利4,595,520和4,680,134中Heile等公開了使用基本上水合的碳酸鈉材料的碳酸鈉水合物澆鑄固體產(chǎn)品。近年來，注意力指向由較低苛性材料如蘇打灰也稱為碳酸鈉生產(chǎn)高效洗滌材料。在開發(fā)碳酸鈉類洗滌劑的早期工作中發(fā)現(xiàn)，碳酸鈉水合物類材料會發(fā)生溶漲(即固化后尺寸不穩(wěn)定)。這種溶漲會干擾包裝、分配和使用。這種固體材料尺寸不穩(wěn)定性與在制備碳酸鈉固體材料時制備的各種水合物形式的不穩(wěn)定的性質(zhì)有關(guān)。由水合的碳酸鈉制備的早期產(chǎn)品一般含1摩爾的水合物、7摩爾的水合物、十摩爾的水合物或它們的多種的混合物。制造后在室溫下儲存時，最初產(chǎn)品的水合態(tài)會發(fā)生變化。這種變化常涉及由密集的水合物變?yōu)椴惶芗乃衔?，并使塊狀產(chǎn)品的體積增加。這種水合物的變化被認(rèn)為是塊狀化合物產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定性的原因。曾進(jìn)行努力制造含化學(xué)和尺寸穩(wěn)定的一摩爾水合物的固體。在這一研究和開發(fā)項目中曾取得相當(dāng)?shù)某晒?。但是，進(jìn)一步的工作涉及澆鑄固體塊制造中的化學(xué)和方法問題。詳細(xì)的試驗指向用于制造碳酸鈉洗滌劑中可以使用的不同的組合物。另外，進(jìn)行相當(dāng)多的方法研究以開發(fā)在制造固體塊洗滌劑中改進(jìn)過程的參數(shù)。
曾發(fā)起各種研究項目探討使用澆鑄和擠出技術(shù)制造固體塊洗滌劑的參數(shù)。對固體產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、加工性、實用性和產(chǎn)品的穩(wěn)定性繼續(xù)進(jìn)行研究獲得對質(zhì)量的改進(jìn)和得到有效的產(chǎn)品。
在過去，通過使用熱塑性有機(jī)或無機(jī)凝固劑或經(jīng)過其它機(jī)制用低熔點(diǎn)氫氧化鈉水合物冷凍使固體塊洗滌劑固化。我們發(fā)現(xiàn)，這種固化技術(shù)可以推廣到除洗滌劑以外的產(chǎn)品，以及使用為了在固化混合物中專門制備的粘合劑可以制備改進(jìn)的固體塊功能材料。此粘合劑在粘合劑材料中包括碳酸鹽、有機(jī)醋酸鹽或膦酸鹽成分和水，這被稱作E-型水合物。在E-型水合物粘合劑中，每一摩爾有機(jī)膦酸鹽或氨基醋酸鹽約有占粘合劑重量的3-10摩爾份的堿金屬碳酸鹽一水合物和5-15摩爾份的水。在前述的碳酸鹽材料中迄今未生成此水合物。
在我們的在碳酸鈉固體塊洗滌劑使用有機(jī)膦酸鹽掩蔽劑的試驗中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在水合配合物的結(jié)論性證據(jù)，并不同于早期的碳酸鹽洗滌劑。新的配合物包括堿金屬碳酸鹽、有機(jī)膦酸鹽掩蔽劑和水。此配合物明顯不同于一般的碳酸鈉一水合物或更高的水合物形式(Na2CO3xH2O，其中X是1-10)。在現(xiàn)有含碳酸鹽的固體塊洗滌劑的制造中，最有效的凝固劑包括碳酸鈉一水合物。我們發(fā)現(xiàn)，可以制造的固體洗滌劑包括碳酸鈉、有機(jī)膦酸鹽或醋酸鹽、每一摩爾碳酸鈉不足約1.3摩爾水和其它的任選的成分包括非離子表面活性劑、消泡劑、氯源。在這些條件下，由既有水合的碳酸鈉也有非水合的碳酸鈉成分的混合物制成獨(dú)特的澆鑄固體塊功能材料。使用包括一部分碳酸鈉、有機(jī)膦酸鹽或醋酸鹽掩蔽劑和水的水和配合物將此混合物制成固體塊。大多數(shù)水在全部配合物內(nèi)生成碳酸鈉一水合物。此配合物似乎基本上是無定形材料，在X-射線結(jié)晶研究中基本上無結(jié)晶結(jié)構(gòu)。由此配合物固化的材料大部分，約10-85％重量是Na2CO3·H2O(一水合物)。低于約25％重量，優(yōu)選為約0.1-15％重量是無水碳酸鹽。
E-型水合物作為粘合材料或粘合劑分散在含各種成分的整個固體中，提供功能材料和所要求的性能。固體塊洗滌劑使用大部分的足以得到功能性能的活性成分，如洗滌劑、潤滑劑、衛(wèi)生劑、表面活性劑等，以及水合的碳酸鹽和非水合的碳酸鹽，即用新的E-型的粘合劑在新的制造方法中生成新型結(jié)構(gòu)的固體。包括無水碳酸鹽和其它清洗組分的功能材料的固體整體是由于存在含碳酸鹽、有機(jī)膦酸鹽或醋酸鹽、加到洗滌劑系統(tǒng)(碳酸鹽同配合物的締合部分)的基本上所有水的E-型粘合成分而保持著。此E-型水合物粘合成分分布在整個固體中并將水合的碳酸鹽和非水合的碳酸鹽和其它洗滌劑成分粘合成穩(wěn)定的固體塊洗滌劑。
堿金屬碳酸鹽用在配方中，此配方還可包括有效量的硬性掩蔽劑，既能掩蔽硬離子如鈣、鎂和錳，還可提供除污和懸浮性能。配方還能含表面活性劑系統(tǒng)，同碳酸鈉和其它成分配合在典型的使用溫度和濃度下有效地除污。此塊結(jié)構(gòu)還可含其它的通用添加劑，如表面活性劑、助洗劑、增稠劑、抗污垢再沉積劑、酶、氯源、氧化或還原漂白劑、消泡劑、漂洗助劑、染料、香料等。
這些塊功能材料優(yōu)選基本不含能同堿金屬碳酸鹽競爭水合水和干擾固化的成分。最普通的干擾材料包括第二堿源。洗滌劑優(yōu)選含低于固化干擾量的第二堿源，可含低于5％重量的，優(yōu)選低于4％重量的包括氫氧化鈉或堿性硅酸鈉的普通堿源，其中Na2O∶SiO2約為2∶1-1∶1。盡管小比例的氫氧化鈉可以存在在配方中有助于提高性能，但是，存在大量的氫氧化鈉可能會干擾固化。氫氧化鈉優(yōu)先同配方中的水結(jié)合，事實上防止了水參與生成E-型水合物粘合劑，并參與碳酸鈉的固化。每摩爾氫氧化鈉和硅酸鈉的固體洗滌劑材料含高于5摩爾的碳酸鈉。
我們發(fā)現(xiàn)，用少量水(即占塊的11.5％重量以下，優(yōu)選10％重量以下的水)可以得到高效的固體材料。Fernholz等人的固體洗滌劑組合物根據(jù)不同的組合物要求最低含12-15％重量的水合水以成功的加工。Fernholz固化法需要水使在加工和加熱時材料能流動或熔融流動，從而能傾入如塑料瓶或囊中以固化。如果水量再少，則材料太粘，基本不能流動而影響有效產(chǎn)品的制造。然而，碳酸鹽類材料可以用少量水以擠出法制造。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材料被擠出時水合水常同膦酸鹽成分締合，根據(jù)條件，還同用于制造此材料的一部分無水碳酸鈉締合。如果加入的水同其它材料如氫氧化鈉或硅酸鈉締合，則發(fā)生不充分的固化，得到的產(chǎn)品類似于脂膏、糊或更象濕混凝土。我們已發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的固體塊洗滌劑中存在的總水量為總的化學(xué)成分(不包括容器重量)的約11-12％重量。優(yōu)選的固體功能材料每摩爾碳酸鈉包括低于約1.5，更優(yōu)選為約0.9-1.3摩爾的水。對于本專利申請來說，在權(quán)利要求中提到的水合水主要指的是加到組合物中的水，它主要同包括一部分碳酸鈉、膦酸鹽和水合水的粘合劑水合和締合。在描述添加的水合水中不考慮被加到本發(fā)明的過程和產(chǎn)品中帶水合水的化合物，其中水合仍保持同該化合物締合(不從該化合物解離和同另一種化合物締合)。硬的尺寸穩(wěn)定的固體洗滌劑將包括約5-20％重量，優(yōu)選為10-15％重量的無水碳酸鹽。碳酸鹽的不足部分包括一水合碳酸鹽。另外，在制造洗滌劑中可以使用少量的碳酸鈉一水合物，但是，這些水合水要計算在內(nèi)。
對于本專利申請來說，“固體塊”包括重量50克-250克的擠出的粒料，以及重量約100克或更高的擠出的固體，或質(zhì)量約1-10公斤的固體塊洗滌劑。這些洗滌劑可以用于洗衣和洗滌器皿。洗衣洗滌劑可以包括表面活性劑、增白劑、軟化劑和未用在洗滌器皿的其它組合物。


圖1-8顯示熱數(shù)據(jù)、照片證據(jù)和相圖，這些說明E-型水合物的存在和其性質(zhì)，這種E-型水合物和傳統(tǒng)的碳酸鹽水合物之間的不同以及有用的水合物性質(zhì)。圖9表明優(yōu)選的產(chǎn)品形狀。
本發(fā)明的固體塊功能材料可包括堿性洗滌劑、表面活性劑、潤滑劑、漂洗劑、堿源、衛(wèi)生劑和包括碳酸鹽/膦酸鹽/水配合物的E-型粘合劑。
活性成分本方法適用于制造各種固體清洗組合物，例如，澆鑄固體、擠出的粒料、擠出的塊等功能組合物。本發(fā)明的功能制劑或組合物包括傳統(tǒng)的功能劑和其它的活性成分，這些其它活性成分根據(jù)由粘合劑形成的固體基料中制造的組合物的類型不同而有不同。
粘合劑粘合劑中的基本成分如下粘合劑組合物中材料的摩爾比(以粘合劑總重量計)
掩蔽劑可以占固體塊的約0.1-70％重量，優(yōu)選為5-60％重量。當(dāng)這種材料凝固時就形成了簡單的E-型粘合劑組合物，它粘合并固化洗滌劑成分。在成分的平衡形成固體塊時，一部分成分締合生成粘合劑。此種水合物粘合劑不是簡單的碳酸鹽成分的水合物。我們認(rèn)為，固體洗滌劑包括主要部分的碳酸鹽一水合物、一部分非水合(基本上無水的)堿金屬碳酸鹽以及包括一部分碳酸鹽材料、一定量的有機(jī)膦酸鹽和水合水的E-型水合物配合物。E-型水合物配合物的熔融轉(zhuǎn)變溫度是120-160℃。
典型的固體功能材料包括功能成分和粘合劑。粘合劑一般包括包括碳酸鹽、包括有機(jī)膦酸鹽或氨基醋酸鹽和水的掩蔽劑。優(yōu)選的碳酸鹽包括堿金屬碳酸鹽如碳酸鈉或碳酸鉀。在本發(fā)明的E-型水合物中使用的有機(jī)膦酸鹽包括1-羥基乙烷-1，1-二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)和其它的相似的有機(jī)膦酸鹽。這些材料是已知的掩蔽劑，但作為固化配合物材料的成分未曾報道。此配合物或者在E-型的配合物中能包括氨基羧酸型掩蔽劑。有效的氨基羧酸材料包括例如，N-羥基乙基氨基二醋酸、羥基亞乙基二胺四醋酸、二亞乙基三胺五醋酸、和其它的具有由羧酸取代基的氨基的相似的酸。組合物包括螯合劑/掩蔽劑如氨基羧酸、縮合的磷酸鹽、膦酸鹽、聚丙烯酸鹽等?？傊蟿┦悄軌蛲烊凰写嬖诘慕饘匐x子配位(即結(jié)合)，從而防止金屬離子干擾清洗組合物中的其它重要成分的作用。當(dāng)加入有效量時，螯合劑/掩蔽劑還可以起低限劑的作用。清洗組合物優(yōu)選包括約0.1-70％重量，優(yōu)選為約5-60％重量的螯合/掩蔽劑。
有效的氨基羧酸包括例如，N-羥乙基亞氨基二醋酸、次氮基三醋酸(NTA)、乙二胺四醋酸(EDTA)、N-羥乙基-乙二胺三醋酸(HEDTA)、二亞乙基三胺五醋酸(DTPA)等。
用在本發(fā)明組合物中的縮合的磷酸鹽的實例包括正磷酸的鈉和鉀鹽、焦磷酸的鈉和鉀鹽、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等?？s合的磷酸鹽還可以在有限的程度上通過將組合物中的游離水固定為水合水而有助于組合物的固化。
組合物可以包括膦酸鹽如1-羥基乙烷-1，1-二膦酸CH3C(OH)[PO(OH)2]2、氨基三(亞甲基膦酸)N[CH2PO(OH)2]3、氨基三(亞甲基膦酸)，鈉鹽
2-羥乙基亞胺基雙(亞甲基膦酸)HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸鈉)(HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)2]2]、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸鈉)C9H(28-x)N3NaxO15P5(x＝7)、六亞甲基二胺(四亞甲基膦酸鉀)C10H(28-x)N2KxO12P4(x＝6)、雙(六亞甲基)三胺(五亞甲基膦酸)(HO2)POCH2N[(CH2)6N[CH2PO(OH)2]2]2以及磷酸H3PO4。優(yōu)選的膦酸鹽的結(jié)合是ATMP和DTPMP。當(dāng)加入膦酸鹽時在被加到混合物之前優(yōu)選加入中和過的或堿性的膦酸鹽，或膦酸鹽同堿源的混合物，這樣中和反應(yīng)產(chǎn)生的熱或氣體就很少或不產(chǎn)生。
對于只要掩蔽性質(zhì)可用其它的掩蔽劑。用在本組合物的縮合的磷酸鹽的實例包括正磷酸鈉和鉀、焦磷酸鈉和鉀、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等?？s合的磷酸鹽在有限程度上通過將組合物中存在的游離水固定為水合水有助于組合物的固化。
適用作本發(fā)明的功能材料的掩蔽劑的聚合的聚羧酸鹽具有懸掛的羧酸根，包括例如，聚丙烯酸、馬來酸/烯烴共聚物、丙烯酸/馬來酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解的聚丙烯酰胺、水解的聚甲基丙烯酰胺、水解的聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解的聚丙烯腈、水解的聚甲基丙烯腈、水解的丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物等。進(jìn)一步討論螯合劑/掩蔽劑，可參看Kirk-Othmer的化學(xué)工藝百科全書(Encyclopediaof Chemical Technology)第三版，5卷，339-366頁和23卷，319-320頁，這些內(nèi)容在此作為參考。
功能材料對于本申請來說，“功能材料”包括當(dāng)分散或溶解于水溶液時能在具體使用處提供有益性能的材料。這些功能材料的實例包括有機(jī)和無機(jī)洗滌劑、潤滑劑組合物、衛(wèi)生洗滌組合物、漂洗助劑組合物等。
無機(jī)洗滌劑或堿源本發(fā)明生產(chǎn)的清洗組合物可包括少而有效量的一種或多種堿源以促進(jìn)被洗物的清洗和改進(jìn)組合物的除垢性能。由于存在粘合劑水合物組合物包括其水合水，堿性的基體結(jié)合成固體。組合物包括約10-80％重量，優(yōu)選為約15-70％重量的堿金屬碳酸鹽源，最優(yōu)選為約20-60％重量。
有機(jī)洗滌劑、表面活性劑或清洗劑組合物能包括至少一種優(yōu)選是表面活性劑或表面活性劑體系的清洗劑。各種的表面活性劑可以用在清洗組合物中，包括陰離子型、非離子型、陽離子型和兩性離子型表面活性劑，這些表面活性劑可以在市場上從許多來源購得。優(yōu)選的是陰離子型和非離子型表面活性劑。為進(jìn)一步討論表面活性劑，可參考Kirk-Othmer的化學(xué)工藝百科全書(Encyclopediaof Chemical Technology)第三版，8卷，900-912頁。清洗組合物優(yōu)選包括有效量的清洗劑以提供所要求水平的清洗，優(yōu)選為約0-20％重量，更優(yōu)選為約1.5-15％重量。
用在本清洗組合物中的陰離子表面活性劑包括例如，羧酸鹽如烷基羧酸鹽(羧酸鹽)和聚烷氧基羧酸鹽、醇乙氧基化物羧酸鹽、壬基酚乙氧基化物羧酸鹽等，磺酸鹽如烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、磺化的脂肪酸酯等，硫酸鹽如硫酸化的醇、硫酸化的醇乙氧基化物、硫酸化的烷基酚、烷基硫酸鹽、磺基琥珀酸鹽、烷基醚硫酸鹽等，以及磷酸鹽酯、如烷基磷酸鹽酯等。優(yōu)選的陰離子表面活性劑是烷基芳基磺酸鈉、α-烯烴磺酸鹽和脂肪醇硫酸鹽。
用在清洗組合物中的非離子表面活性劑包括具有聚亞烷基氧聚合物作為表面活性劑分子的一部分的化合物。這些非離子型表面活性劑包括例如，氯-、芐基-、甲基、乙基、丙基、丁基、和其它以烷基封端的脂肪醇的聚乙二醇醚，沒有聚亞烷基氧的非離子表面活性劑如烷基聚苷，脫水山梨醇和蔗糖酯和其乙氧基化物，烷氧基化的乙二胺，醇烷氧基化物如醇乙氧基化物丙氧基化物、醇丙氧基化物、醇丙氧基化物乙氧基化物丙氧基化物、醇乙氧基化物丁氧基化物等，壬基酚乙氧基化物、聚氧乙二醇醚等，羧酸酯如甘油酯、聚氧亞乙基酯、脂肪酸的乙氧基化的和二醇酯等，羧酸酰胺如二乙醇胺縮合物、單鏈醇胺縮合物、聚氧亞乙基脂肪酸酰胺等，以及聚亞烷基氧嵌段共聚物包括環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物如在市場上以商標(biāo)PLURONIC(BASF-Wyandotte)可購得的等以及其它的非離子化合物。也可以使用硅氧烷表面活性劑如ABIL B8852。
加入清洗組合物中以衛(wèi)生洗滌或織物軟化所用的陽離子表面活性劑包括胺類如伯、仲、叔C18烷基或鏈烯鏈的單胺、乙氧基化的烷基胺、乙二胺的烷氧基化物、咪唑如1-(2-羥乙基)-2-咪唑啉、2-烷基-1-(2-羥乙基)-2-咪唑啉等，以及季銨鹽例如烷基季銨氯化物表面活性劑如正-烷基(C12-C18)二甲基芐基氯化銨、正十四烷基二甲基芐基氯化銨一水合物、萘取代的季銨氯化物如二甲基-1-萘基甲基氯化銨等，以及其它的陽離子表面活性劑。
其它的添加劑由本發(fā)明制備的固體清洗組合物還可包括傳統(tǒng)的添加劑如螯合/掩蔽劑、漂白劑、堿源、第二硬化劑或溶解度改進(jìn)劑、洗滌劑填料、消泡劑、抗再沉積劑、低限劑或系統(tǒng)、美感增進(jìn)劑(即染料、香料)等。根據(jù)要制造的組合物的類型，助劑和其它的填加劑成分會有不同。
衛(wèi)生劑衛(wèi)生劑也稱作抗微生物劑，是可以用在固體塊功能材料的化學(xué)組合物以防止微生物沾污和商品材料系統(tǒng)、表面等的變質(zhì)。一般地說，這些材料屬于包括酚類、鹵化合物、季銨化合物、金屬衍生物、胺、鏈醇胺、硝基衍生物、analides、有機(jī)硫和硫-氮化合物和各種化合物的特殊一類。根據(jù)化學(xué)組成和濃度所確定的抗微生物劑可以只限制微生物數(shù)目的繁殖或可以全部或大部破壞微生物的群落?！拔⑸铩币话阒饕侵讣?xì)菌和霉菌微生物。使用時，抗微生物劑制成固體功能材料，當(dāng)用含水流稀釋和分散時，生成含水的消毒劑或衛(wèi)生劑組合物，可同各種表面接觸，從而防止大部分的微生物群落的生長或?qū)⑵錃⑺?。衛(wèi)生劑組合物可使微生物群落減少五倍。通常的抗微生物劑包括酚抗細(xì)菌劑如五氯酚、鄰苯基酚。含鹵抗細(xì)菌劑包括三氯異氰脲酸鈉、碘-聚(乙烯基pyrolidinomen)配合物，溴化合物如2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇四元抗微生物劑如、氯化苯甲烴銨、十六烷基氯化吡啶鹽、含胺和硝基抗微生物組合物如六氫-1，3，5-三(2-羥乙基)對稱-三嗪，二硫氨基甲酸鹽如二甲基二硫氨基甲酸鈉。以及各種的其它的已知的抗微生物材料。
漂洗助劑功能材料本發(fā)明的功能材料可以包括配制的漂洗助劑成分，其中在用本發(fā)明的水合物配合物制造的固體塊中含有其它任選成分混合的潤濕或制片劑。本發(fā)明的澆鑄固體漂洗助劑的漂洗助劑成分是可溶于水或可分散的低泡沫有機(jī)材料，能夠降低漂洗水的表面張力以促使制片作用并防止在洗滌器皿時漂洗完成后由珠狀水引起的結(jié)斑或成條痕。這些制片劑一般是具有特征濁點(diǎn)的有機(jī)表面活性劑材料。表面活性劑漂洗或制片劑的的濁點(diǎn)的定義是當(dāng)加溫時表面活性劑的1％重量的水溶液轉(zhuǎn)變?yōu)闇啙岬臏囟?。因為在商業(yè)的器皿洗滌機(jī)中一般有兩類漂洗周期，一般認(rèn)為第一類是衛(wèi)生洗滌漂洗周期，使用的漂洗水的溫度為約180°F，約80℃或更高。第二類非衛(wèi)生洗滌機(jī)使用低溫非衛(wèi)生洗滌漂洗，一般的溫度約125°F，約50℃或更高。在這些申請中使用的表面活性劑是具有濁點(diǎn)高于得到的熱水的含水漂洗液。因此，本發(fā)明表面活性劑測定的最低有用的濁點(diǎn)約為40℃。濁點(diǎn)也可以是60℃或更高，70℃或更高，80℃或更高等，這取決于使用處的熱水溫度以及漂洗周期的溫度和類型。一般地說，優(yōu)選的制片劑包括由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷，或以均聚物或嵌段或混雜共聚物結(jié)構(gòu)的混合物制備的聚醚化合物。這些聚醚化合物作為聚亞烷基氧聚合物、聚氧亞烷基聚合物或聚亞烷基二醇聚合物是已知的。這些堆片劑要求有相對憎水區(qū)和相對親水區(qū)以提供將表面活性劑性能提供于分子。這些制片劑的分子量范圍為約500-15000。在此聚合物分子中含至少一嵌段聚(PO)和至少一嵌段聚(EO)的某些類型的(PO)(EO)聚合的漂洗助劑是有效的。在分子中可以生成其它的聚(EO)、聚PO或無規(guī)的聚合區(qū)嵌段。特別有效的聚氧亞丙基聚氧亞乙基嵌段共聚物是包括中央的聚氧亞丙基單元嵌段和在中央的每側(cè)有聚氧亞乙基單元嵌段的聚合物。這些聚合物具有下面的通式(EO)n-(PO)m-(EO)n式中n是20-60的整數(shù)，每一端是相互無關(guān)的10-130的整數(shù)。另一個有用的嵌段共聚物是具有中央聚氧亞乙基嵌段和在中央嵌段每側(cè)有聚氧亞丙基嵌段的嵌段共聚物。這些共聚物具有下面的通式(PO)n-(EO)m-(PO)n式中m是15-175的一個整數(shù)，每端相互無關(guān)地是約10-30的整數(shù)。本發(fā)明的固體功能材料常能使用水溶助長劑有助于保持制片和潤濕劑的溶解度。水溶助長劑可以用來改進(jìn)水溶液使有機(jī)材料的溶解度增加。優(yōu)選的水溶助長劑是低分子量的芳族磺酸鹽材料如二甲苯磺酸鹽和二烷基二苯基氧化物磺酸鹽材料。
為使被洗物漂白或增白用在本發(fā)明的配方中的漂白劑包括在清洗過程一般遇到的條件下能夠釋放出活性鹵素如Cl2、Br2、-OCl-和/或-OBr-的漂白化合物。用在本清洗組合物中的適宜的漂白劑包括例如，含氯化合物如氯、次氯酸鹽、氯胺。優(yōu)選的釋放鹵素的化合物包括二氯異氰脲酸堿金屬鹽、氯化的磷酸三鈉、次氯酸堿金屬鹽、單氯胺和二氯胺等。包膠的氯源也可以用于增加氯源在組合物中的穩(wěn)定性(例如參看美國專利4,618,914和4,830,773，這些內(nèi)容在此作為參考)。漂白劑也可以是過氧、或活性氧源如過氧化氫、過硼酸鹽、碳酸鈉過氧水合物、磷酸鹽過氧水合物、過一硫酸鉀、和過硼酸鈉一和四水合物，加或不加活化劑如四乙酰基乙二胺等。清洗組合物可以包括少而有效量的漂白劑，優(yōu)選約為0.1-10％重量，優(yōu)選約1-6％重量。
洗滌劑助洗劑或填料清洗組合物可以包括少而有效量的一種或多種洗滌劑填料，這些填料本身不起清洗劑的作用，但是同清洗劑合作可以協(xié)同增加組合物的總體清洗能力。適用于本清洗組合物的填料的實例包括硫酸鈉、氯化鈉、淀粉、糖、C1-C10亞烷基二醇如丙二醇等。洗滌劑用量優(yōu)選為約1-20％重量，優(yōu)選為約3-15％重量。
消泡劑用于降低泡沫穩(wěn)定性的少而有效量的消泡劑也可以加在本發(fā)明的清洗組合物中，清洗組合物中優(yōu)選包括約0.0001-5％重量的消泡劑，優(yōu)選約為0.01-3％重量。
適宜用于本發(fā)明的組合物的消泡劑的實例包括硅氧烷化合物，如分散于聚二甲基硅氧烷、脂肪酰胺、烴蠟、脂肪酸、脂肪酯、脂肪醇、脂肪酸皂、乙氧基化物、礦物油、聚乙二醇酯、磷酸烷基酯如磷酸單十八烷基酯等的硅石。關(guān)于消泡劑的討論可以在例如Martin等人的美國專利3,048,548、Brunelle等人的美國專利3,334,147和Rue等人的美國專利3,442,242中找到，這些內(nèi)容在此作為參考。
抗再沉積劑清洗組合物中還可包括能夠促使污垢持久懸浮在清洗溶液并防止已除去的污垢再沉積在被洗物上的抗再沉積劑。適宜的抗再沉積劑的實例包括脂肪酸酰胺、氟氯烴表面活性劑、配合的磷酸酯、苯乙烯馬來酸酐共聚物和纖維素衍生物如羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等。清洗組合物可包括約0.5-10％重量，優(yōu)選為約1-5％重量的抗再沉積劑。
光增白劑光增白劑也指熒光增白劑或熒光增亮劑用以向被洗織物的發(fā)黃澆鑄品提供光補(bǔ)償。使用光增白劑，發(fā)黃由與黃色相當(dāng)區(qū)域的光增白劑發(fā)出的光取代。由光增白劑提供的紫-藍(lán)光同由該位置反射的其它光混合提供基本上完整或增亮的白色外觀。由增白劑經(jīng)熒光產(chǎn)生此附加的光。光增白劑吸收紫外領(lǐng)域275-400nm的光，并發(fā)射紫外藍(lán)光譜400-500nm的光。
屬于光增白劑類的熒光化合物一般是常含稠環(huán)系統(tǒng)的芳族或芳族雜環(huán)材料。這些化合物的一個重要特征是存在與芳族環(huán)有關(guān)的未間斷的共軛雙鍵。這些共軛雙鍵的數(shù)目去決于取代基以及分子熒光部分的平面性。大多數(shù)增白劑化合物是茋或4，4’-二氨基茋、聯(lián)苯、五節(jié)雜環(huán)(三唑、唑、咪唑等)或六節(jié)雜環(huán)(香豆素、萘亞甲胺、三嗪等)的衍生物。用于洗滌劑組合物的光增白劑的選擇取決于許多因素，如洗滌劑類型、存在于洗滌劑組合物中的其它成分的性質(zhì)、洗滌水的溫度、攪拌程度、所洗材料與管徑的比值。增白劑的選擇還取決于所洗材料的類型，例如棉、合成纖維等。因為大多數(shù)洗衣用洗滌劑產(chǎn)品用于清洗各種織物，所以洗滌劑組合物中應(yīng)含對各種織物有效的增白劑的混合物。當(dāng)然，這些增白劑混合物的各種成分應(yīng)是相容的。
用在本發(fā)明中的光增白劑可由市場購得，為本專業(yè)人員所熟悉?？梢杂糜诒景l(fā)明商業(yè)光增白劑可以分成小類，其中包括但不一定限于茋、吡唑啉、香豆素、羧酸、次甲基花青、二苯并噻吩-5，5-二氧化物、吡咯、5-和6-節(jié)環(huán)和其它各種試劑。這些類型的增白劑的實例公開在“熒光增白劑的生產(chǎn)和應(yīng)用(The Production and Application of FluorescentBrightening Agents)”，著者為M.Zahradnik，New York的John Wiley&Sons出版(1982)，這些內(nèi)容在此作為參考。
可以用于本發(fā)明的茋衍生物包括但不一定限于雙(三嗪基)氨基茋的衍生物、茋的雙酰基氨基衍生物、茋的三吡咯衍生物、茋的噁二唑衍生物、茋的噁唑衍生物以及棲的苯乙烯基衍生物。
染料/增味劑各種染料、包括香料的增味劑以及其它的美感增進(jìn)劑也可以加入到組合物中。加入染料可以改變組合物的外觀，例如，直接藍(lán)86(Miles)、堅牢藍(lán)(Mobay化學(xué)公司)、酸性橙7(American Cyanamid)、堿性紫10(Sandoz)、酸性黃23(GAF)酸性黃17(Sigma Chemical)、SapGreen(Kyston Analine and Chemical)、Metanil Yellow(Keystone Analineand Chemical)、酸性藍(lán)9(Hilton Davis)、Sandolan Blue/酸性藍(lán)182(Sandoz)、Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical)、Fluorescein(Capitol Color and Chemical)、酸性綠25(Ciba-Geigy)等。
可以加到組合物中的香料包括，例如類萜如香茅醇，醛如戊基肉桂醛，茉莉如CIS茉莉或乙酸芐酯、香草醛等。
其它成分用于洗滌劑組合物中的其他各種成分包括其它的活性成分、助洗劑、載體、加工助劑、染料或顏料、香料、液體制劑的溶劑、水溶助長劑(如下討論的)等。液體洗滌劑組合物可含水和其它溶劑。由甲醇、乙醇、丙醇和異丙醇為代表的低分子量的伯醇或仲醇是適宜的。一元醇用于加溶表面活性劑是優(yōu)選的，但是也可以使用含約2-6個碳原子和約2-6個羥基的多元醇(例如丙二醇、乙二醇、丙三醇和1，2-丙二醇)。
這里的預(yù)浸漬組合物將優(yōu)選配制，使得在用于含水的清洗操作時洗滌水的pH為約6.5-11，優(yōu)選為約7.5-10.5。液體產(chǎn)品制劑優(yōu)選(10％稀釋)的pH是7.5-10.0，更優(yōu)選的是7.5-9.0。將pH控制在推薦的使用水平的方法包括使用緩沖劑、堿、酸等，熟悉此專業(yè)人員是知道的。
含水介質(zhì)將各成分任選在少而有效量的含水介質(zhì)如水中加工，以得到均勻混合物、有助于固化、提供有效的粘度以加工混合物以及在排放時和硬化后為加工的組合物提供堅實度和粘結(jié)力。在加工中混合物一般包括約0.2-12％重量的含水介質(zhì)，優(yōu)選約0.5-10％重量。
我們已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的獨(dú)特的粘合劑可以用于形成除洗滌劑外的固體功能材料。我們發(fā)現(xiàn)，在衛(wèi)生劑、漂洗劑、含水潤滑劑和其它功能材料中的活性成分用本發(fā)明的粘合劑可以制成固體形式。這些材料同足夠量的堿金屬碳酸鹽水合物、有機(jī)掩蔽劑和水混合，得到穩(wěn)定的固體塊材料。
組會物的加工本發(fā)明提供加工固體清洗組合物的方法。根據(jù)本發(fā)明，功能劑和任選的其它成分在含水介質(zhì)中同有效的固化量的各成分混合。由外源將最低量的熱加入以促使混合物的加工。
在高切變力下，將各成分連續(xù)混合，混合物系統(tǒng)可生成基本上均勻的液體或半固體混合物，其中各成分分布在整個塊中，混合系統(tǒng)優(yōu)選包括將個成分混合的設(shè)備以提供保持混合物處于可流動的稠度的切變力，在加工時的粘度為約1,000-1,000,000厘泊，優(yōu)選為約50,000-200,000厘泊?；旌舷到y(tǒng)優(yōu)選是連續(xù)流動混合器，或更優(yōu)選為單或雙螺桿擠壓機(jī)，雙螺桿擠壓機(jī)是優(yōu)選的。
混合物一般在能保持各成分的物理和化學(xué)穩(wěn)定性的溫度下加工，優(yōu)選在約20-80℃的常溫下進(jìn)行，更優(yōu)選為約25-55℃。盡管可以用外源將有限的熱加到混合物中，但在加工中由于摩擦、普通條件的變化和/或各成分間的放熱反應(yīng)，混合物的溫度會升高?；旌衔锏臏囟热芜x例如在混合系統(tǒng)的進(jìn)口或出口可以升高。
成分可以呈液體或諸如干的顆粒的固體形式，可以分別地或作為同另一成分如清洗劑、含水介質(zhì)和其它成分如第二清洗劑、洗滌劑助劑或其它添加劑、第二硬化劑等的預(yù)混物的一部分加到混合物中。一種或多種預(yù)混物可以加到混合物中。
將各成分混合形成基本均勻稠度，其中各成分均勻分布在塊中，然后經(jīng)過模頭或其它成型設(shè)備將混合物從混合系統(tǒng)排出。然后，將擠出物分割成控制的適宜的大小。擠出的固體優(yōu)選包裝在薄膜中。當(dāng)從混合系統(tǒng)中排出時混合物的溫度優(yōu)選要足夠低，使得混合物不用先冷卻而直接被澆鑄或擠到包裝系統(tǒng)中。擠壓排出和包裝之間的時間可以調(diào)節(jié)，使洗滌劑塊的硬化以便在進(jìn)一步加工和包裝時能更好地處理。在排出口的溫度優(yōu)選為約20-90℃，優(yōu)選為約25-55℃。然后將組合物硬化為固體形式，可由低密度、海綿狀、展性的膩?zhàn)映矶鹊礁呙芏?、熔化的固態(tài)的象混凝土的塊。
加熱和冷卻裝置可以任選安裝在相鄰于混合設(shè)備以便加熱和除去熱使混合器中得到所要求的溫度分布。例如，外部熱源可以施于混合器的一個或多個桶部如成分進(jìn)口部、最后出口部等，以增加混合物在加工中的流動性。在加工中，包括在排出口的混合物的溫度優(yōu)選保持在約20-90℃。
當(dāng)各成分加工完成時，將混合物從混合器經(jīng)排出模排出。由于各成分的化學(xué)反應(yīng)生成E-型水合物粘合劑，組合物最終硬化。固化過程可以由幾分鐘到約6小時，取決于例如澆鑄或擠出組合物的尺寸、組合物的成分、組合物的溫度等因素。澆鑄或擠出的組合物優(yōu)選在約1分鐘到約3小時內(nèi)，優(yōu)選約1分鐘到約2小時，優(yōu)選約1分鐘到約20分鐘內(nèi)“起始”或開始硬化成固體。
包裝系統(tǒng)包裝容器可以是硬質(zhì)的或軟質(zhì)的，以及可由任何適用于容納由本發(fā)明生產(chǎn)的組合物的材料組成，例如玻璃、金屬、塑料薄膜或薄板、紙板、復(fù)合紙板、紙等。
因為組合物的加工是在或接近常溫下，加工混合物的溫度最好足夠低使得混合物可以在結(jié)構(gòu)上不損害材料下直接澆鑄或擠出到容器或其它包裝系統(tǒng)中。結(jié)果，制造容器比在熔融條件下加工和分配組合物可用的材料要多。用于容納組合物所用的包裝優(yōu)選由柔軟的易打開的薄膜材料制造。
加工后的組合物的分配由本發(fā)明制造的清洗組合物用噴涂型分配器如在美國專利4,826,661、4,690,305、4,687,121、4,426,362和美國專利Re 32,763和32,818所公開的分配器進(jìn)行分配，這些內(nèi)容在此作為參考。簡言之，將水噴在固體組合物曝露的表面以溶解組合物的一部分，然后立即將包括分配器來的組合物的濃溶液送到儲存處或直接送到使用處。優(yōu)選的產(chǎn)品形狀示于圖9。當(dāng)使用時，從包裝(例如)薄膜中取出產(chǎn)品，并插進(jìn)分配器。由噴嘴噴水，噴嘴的形狀與固體洗滌劑的形狀一致。在分配器系統(tǒng)中分配器的外殼也能與洗滌劑的形狀緊密一致，以防止不正確的洗滌劑的導(dǎo)入和分配。
上述的說明為理解本發(fā)明的廣泛的要求和限制提供了基礎(chǔ)。下面的實施例和試驗數(shù)據(jù)為本發(fā)明的某些特殊的具體實施方案提供了解釋并包含最好的模式。通過參考下面詳細(xì)的實施例將進(jìn)一步討論本發(fā)明。這些實施例并不是限制上面敘述的本發(fā)明的范圍。對熟悉本專業(yè)的人員來說，在本發(fā)明的概念內(nèi)的變化是容易理解的。
實施例1進(jìn)行試驗是為了測定擠出碳酸鈉產(chǎn)品所需的水量。本實施例的產(chǎn)品是預(yù)浸漬物，但同樣用于洗滌器皿洗滌劑產(chǎn)品。用水、9.5摩爾EO(NPE 9.5)的壬基酚乙氧基化物、直接藍(lán)86染料、香料和Silicone Antiform 544制造液體預(yù)混物。在裝有船用螺旋漿攪拌器的有夾套的混合容器中進(jìn)行這些成分的混合。將這一預(yù)混物的溫度保持在85-90°F以防止膠凝。這一試驗的其余成分是三聚磷酸鈉、碳酸鈉和LAS 90％片，這些都是由另一個粉末進(jìn)料器提供的。這些材料以示于表1中的百分比送到Teledyne 2”糊加工機(jī)中。
這一試驗的生產(chǎn)速率在20-18磅/分鐘之間變化。此試驗分成五個不同的部分。每一部分有不同液體預(yù)混物進(jìn)料速度，逐步降低了配方中水量。降低的百分比示于表1。經(jīng)過彎管和1-1/2”直徑衛(wèi)生洗滌管從Teledyne中排出。表1中還包括每一試驗的水與碳酸鈉的比值。表中還有試驗的結(jié)果，水與碳酸鈉的比值高(約1.8-1.5)，則會產(chǎn)生嚴(yán)重的破裂和溶漲。只有當(dāng)水量接近1.3或再低時我們未看到塊的破裂和溶漲。在水與碳酸鈉摩爾比1.25時結(jié)果最好。這說明，擠出的碳酸鈉類產(chǎn)品可以制得，但為了防止破裂和溶漲，水量應(yīng)保持較低。
表1固體功能產(chǎn)品的專利樣品預(yù)混物液體-第一個液體口
實施例2第二個實施例是在5”Teledyne糊加工機(jī)生產(chǎn)的器皿洗滌劑的實例。由Surfactant Premix 3(84％非離子pluronic型非離子表面活性劑和16％的混合的一和二(約C16)烷基磷酸酯)同大顆粒的三聚磷酸鈉和噴淋干的ATMP(氨基三(亞甲基膦酸)制造預(yù)混物。在噴淋干燥之前將噴淋干燥的ATMP中和成pH 12-13。此預(yù)混物的目的是制造均勻的材料以送到Teledyne而不發(fā)生分離。這一試驗的配方如下
將染料直接藍(lán)86在混合槽中同軟水預(yù)混合。這一試驗的生產(chǎn)速率是30磅/分鐘，每批350磅。這一試驗的水與碳酸鈉的摩爾比是1.3。Teledyne加工的擠壓機(jī)在排出口裝有5-1/2”圓彎管和衛(wèi)生洗滌直管。將塊切成約3磅的大小。Teledyne以300轉(zhuǎn)/分鐘速度操作，排出壓力約20磅/英寸2。此試驗的水溫保持在15℃(59°F)，表面活性劑的溫度是26℃(80°F)，平均塊排出溫度是46℃(114°F)。在由Teledyne排出后生產(chǎn)操作使塊硬化完要15-20分鐘。這一試驗沒有發(fā)生破裂或溶漲。
實施例3制備實驗樣品以測定ATMP、碳酸鈉和水的相圖。用在實施例2的噴淋干燥的中和后的ATMP和用在這一試驗的是相同的材料。無水的輕密度的碳酸鈉(FMC級100)和水用于其它成分。這些混合物進(jìn)行反應(yīng)并在38℃(100°F)爐中過夜以達(dá)到平衡。然后用DSC分析樣品以測定每一樣品的水合分解峰開始。這些試驗的結(jié)果是圖8中的相圖。當(dāng)ATNP加到混合物時可看到水合分解溫度開始的移動。在很低的ATMP下看到通常的一水合的碳酸鈉峰。但是，隨著ATMP量的增加，發(fā)現(xiàn)更大比例的更穩(wěn)定的E-型水合物粘合劑的區(qū)域，我們認(rèn)為是ATMP、水和碳酸鈉的配合物。我們還認(rèn)為，這是同含ATMP產(chǎn)品的塊的更大改進(jìn)的硬化有關(guān)的組合物。含ATMP的塊比不含ATMP的塊少破裂。而且，含ATMP的塊能比不含ATMP的塊含更多的水。
實施例4這一試驗除了用Bayhibit AM(2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸)代替ATMP外，其它與實施例3相同。將所用的材料中和成pH 12-13并干燥。然后制備此材料、碳酸鈉和水的混合物，并在100°F爐中過夜平衡。然后樣品經(jīng)DSC分析找到水合分解的開始溫度。這系統(tǒng)得到較高的水合分解開始的溫度。
這時，我們認(rèn)為，在配方中加入膦酸鹽可以得到改進(jìn)的擠出碳酸鈉類的固體。我們認(rèn)為，膦酸鹽、碳酸鈉、水E-型的配合物是這些系統(tǒng)的主要固化方法。這是比現(xiàn)有的碳酸鈉一水合物的更卓越的固化系統(tǒng)，因為能提供更硬、更強(qiáng)的固體并且不易破裂和溶漲。
圖1-7的數(shù)據(jù)證明本發(fā)明的新的E-型的水合物存在并且不同于簡單的碳酸鈉水合物形式。通過各圖中的差示掃描量熱分析圖證實新的水合物的存在并不同于傳統(tǒng)的碳酸鈉水合物。
本發(fā)明產(chǎn)品的差示掃描量熱法(DSC)分析圖顯示一吸熱峰，這峰屬于溫度顯著高于碳酸鈉一水合物和其它已知水合物的所預(yù)期溫度的配合物。更高的洗熱峰是包括碳酸鹽、有機(jī)膦酸鹽和水的無定形配合物的特征。X-射線譜顯示沒有結(jié)晶度而證實這種材料的無定形性。
圖1表示含具有水合開始溫度約134.7℃的水合的配合物的產(chǎn)品的DSC分析圖以及表示具有開始水合峰溫度約110.2℃的碳酸鈉的一水合物的參考DSC分析圖。開始溫度的差別是明顯的。我們認(rèn)為，開始溫度的不同證實了在此固體塊洗滌劑中存在不同的組合物，開始溫度的差別是由于存在碳酸鹽/膦酸鹽/水配合物材料。“開始溫度”是指材料或成為放熱的或吸熱的DSC分析圖的溫度。
通過對含此配合物產(chǎn)品摻加已知的碳酸鈉一水合物進(jìn)一步證實存在碳酸鹽/膦酸鹽/水配合物。試驗結(jié)果示于圖2。除了在128.3℃開始的水合的配合物的特征峰外，由于30％碳酸鈉一水合物摻加，除了水合配合物在128.3℃開始時的峰特征外，開始的吸熱DSC峰如預(yù)期的那樣出現(xiàn)在109.1℃(碳酸鈉一水合物的特征)。我們還發(fā)現(xiàn)，在具有尺寸穩(wěn)定性和產(chǎn)品整體性的固體塊中，過程條件經(jīng)最優(yōu)化以確保很少或沒有碳酸鈉7水合物或十水合物生成，由存在包括碳酸鹽/膦酸鹽/水的水合的配合物而固體塊洗滌劑固化，有機(jī)膦酸鹽/水的摩爾比是重要的。我們認(rèn)為，最好的固體材料每摩爾膦酸鹽約含5-15摩爾的水。通過水/膦酸鹽(ATMP)網(wǎng)顯然提高了碳酸鈉一水合物的熔融溫度。我們假定，形成籠或籠形物，在其中，水和膦酸鹽協(xié)同在一或多個碳酸鹽水合物分子周圍形成一結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)一旦生成和穩(wěn)定化，其熔點(diǎn)就比游離的碳酸鹽一水合物的熔點(diǎn)高的多。在開放的盤的差示掃描量熱法中，在網(wǎng)中的水分子在低于80℃蒸發(fā)。蒸發(fā)后，碳酸鈉一水合物可在接近正常的熔點(diǎn)約105-110℃熔化。在一密封的DSC盤中抑制了水的蒸發(fā)，成網(wǎng)的碳酸鈉一水合物一般在約130℃或稍高的溫度下熔化。
圖3表示這樣的尺寸和物理性質(zhì)不穩(wěn)定的用和不用碳酸鈉一水合物摻加的產(chǎn)品的DSC分析圖，證實存在有碳酸鈉一水合物成分，也存在有水合的配合物碳酸鹽/膦酸鹽/水粘合劑。
在開始的試驗中，我們已發(fā)現(xiàn)，有機(jī)膦酸鹽氨基三亞甲基膦酸鹽的存在協(xié)同生成碳酸鈉水合物配合物。在我們的試驗中，我們制備了碳酸鈉和氨基三亞甲基膦酸鹽在去離子水中各種摩爾比的溶液。溶液經(jīng)干燥，對每一混合物檢測了碳酸鈉/膦酸鹽/水的最后化學(xué)計量。所附的照片(圖6)是用所指出的不同的摩爾比的碳酸鈉/膦酸鹽制造的配合物產(chǎn)品。這些材料看起來是不同的，說明在所示的摩爾比內(nèi)材料的變化。我們發(fā)現(xiàn)，在水合的配合物碳酸鹽/膦酸鹽/水粘合劑的存在通過降低在配合物中的水的活性有助于保持水。膦酸鹽含量高還增加了干燥速率，被認(rèn)為協(xié)同生成碳酸鈉固體塊。在此系列中，每摩爾膦酸鹽加以五摩爾碳酸鈉很快生成碳酸鹽/膦酸鹽/水水合的配合物的水合的晶體。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)證據(jù)，如在圖5中，在不同的碳酸鈉與膦酸鹽的比值下，配合物可以有不同的配合物比值的特征熔點(diǎn)。使用具有包括5摩爾碳酸鹽同1摩爾膦酸鹽的配合物的熱性質(zhì)證據(jù)的密封盤的差示掃描量熱法在133℃顯示一小峰，在159℃顯示一大峰。這些峰被認(rèn)為是具有不同材料比配合物的代表。另外，加到塊的水可能涉及到配合物碳酸鹽/膦酸鹽/水粘合劑或可能作為不同任何成分強(qiáng)烈締合而僅保持松散結(jié)合的水。產(chǎn)品的熱解重量分析開放盤的分析顯示兩峰，一峰是約在37℃顯示松散結(jié)合的水，而在于80℃的的峰涉及配合物生成。本發(fā)明產(chǎn)品的TGA數(shù)據(jù)表明在固體洗滌劑中水的兩種狀態(tài)。在約40℃顯示TGA峰的水的一種狀態(tài)似乎是同粘合劑締合的水(總水量的2.7％重量)。水的第二種狀態(tài)似乎是具有熔點(diǎn)80℃的碳酸鈉一水和物，這占澆鑄固體材料的約7.2％重量。水的這種狀態(tài)的證據(jù)示于具有兩個可分辨的TGA峰的圖7中。
上述的說明書、實施例和數(shù)據(jù)為本發(fā)明組合物的制造和使用提供了完整的說明。因為本發(fā)明的許多的具體實施方案可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下實現(xiàn)，所以本發(fā)明定義后面附錄的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種堿性的洗滌劑組合物，包括(a)足以提供除垢的有效量的堿源，和(b)分散于整個固體洗滌劑中的粘合劑，粘合劑包括堿金屬碳酸鹽水合物、能協(xié)同生成包括有機(jī)膦酸鹽或有機(jī)氨基醋酸鹽的有機(jī)掩蔽劑和水，其中，在此粘合劑中，每一摩爾有機(jī)掩蔽劑有約3-10摩爾碳酸鹽一水合物和5-15摩爾水，其中粘合劑的熔融轉(zhuǎn)變溫度約高于120℃。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)掩蔽劑包括氨基三(亞甲基膦酸)或其鈉鹽。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)掩蔽劑包括1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸或其鈉鹽。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)掩蔽劑包括二亞乙基三氨基五(亞甲基膦酸)或其鈉鹽。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)掩蔽劑包括β-氨基丙酸-N，N-二醋酸或其鈉鹽。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)掩蔽劑包括二亞乙基三胺五醋酸或其鈉鹽。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中組合物還包括一種包含三聚磷酸鈉、次氮基醋酸鹽或它們的混合物的助洗劑。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中組合物還包括一種包含非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或它們的混合物的表面活性劑的表面活性劑。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中粘合劑的熔融轉(zhuǎn)變溫度為約120-160℃。
10.權(quán)利要求1的組合物，其中組合物除了粘合劑外，包括碳酸鹽一水合物和無水碳酸鹽。
11.權(quán)利要求1的組合物，其中組合物包括兩種或多種有機(jī)膦酸鹽化合物的混合物、兩種或多種氨基醋酸鹽化合物的混合物或至少一種有機(jī)膦酸鹽和氨基醋酸鹽的混合物。
12.權(quán)利要求1的組合物，其中固體呈粒料的形式。
13.權(quán)利要求1的組合物，其中固體組合物為容器內(nèi)形成固體塊形式。
14.權(quán)利要求1的組合物還包括約0.1-15％重量的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或它們的混合物。
全文摘要
一種固體功能材料包括功能劑如螯合組合物、衛(wèi)生劑、漂洗劑等呈固體塊形式。此固體塊通過粘合劑行程,此粘合劑在固體塊中形成活性成分。此粘合劑包括膦酸鹽或氨基醋酸鹽掩蔽劑、碳酸鹽和水呈E－型水合物。這些材料以特殊的摩爾比形成新的粘合劑,后者能在固體基體形式形成功能材料。
文檔編號C11D17/00GK1243540SQ98801816
公開日2000年2月2日 申請日期1998年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月13日
發(fā)明者G·J·韋, S·E·蘭特施, K·E·奧爾森, V·F·曼 申請人:?？迫R布有限公司