CN1871335A - 用于硬化基质的粘合剂 - Google Patents

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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
    • C11D17/0065—Solid detergents containing builders

Abstract

可在例如固体清洗组合物或其它技术中使用的用于硬化基质的材料、组合物和制备方法的替代方案。在至少一些实施方案中，硬化基质包括粘合剂，该粘合剂通过使用羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)或其衍生物和水产生固体粘合剂而形成。在一些实施方案中，HEDTA和水组合，并可硬化充当分散在整个固体组合物内的粘合剂材料或粘合剂，所述固体组合物可含有提供该固体组合物所需性能和/或功能的其它功能性成分。

Description

用于硬化基质的粘合剂
技术领域
本发明涉及可制备成固体组合物形式的可用于粘结功能性材料的粘合剂，以及在一些实施方案中，本发明涉及含这种粘合剂的固体清洗组合物。
背景技术
Fernholz等人的美国重新授权(reissue)专利Nos.32762和32818中公开且要求保护的SOLID POWER技术中首先倡导在研究和工业操作中使用硬化(solidification)技术和固体块料洗涤剂。另外，在Heile等人的美国专利Nos.4595520和4680134中公开了使用基本水合的碳酸钠材料的碳酸钠水合物铸塑固体产物。近年来，关注点集中在由碱性较低的材料例如还被称为碳酸钠的苏打粉生产高度有效的洗涤剂材料。在美国专利Nos.6258765、6156715、6150324和6177392中发现、且公开并要求保护固体块料功能性材料，其可使用含碳酸盐、有机乙酸盐或磷酸盐组分和水的粘合剂制备。这些不同的硬化技术中的每一种均具有一定的优点和缺点。本领域仍需要提供替代性的硬化技术。
发明内容
本发明涉及硬化技术，在一些实施方案中，提供可在例如固体清洗组合物或其它技术中使用的硬化基质的替代性的材料、组合物和制备方法。在至少一些实施方案中，硬化基质包括粘合剂，该粘合剂通过使用羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)或其衍生物和水产生固体粘合剂而形成，正如下文将更加详细地描述的。
在一些实施方案中，HEDTA和水结合并可硬化，以便充当分散在整个固体组合物中的粘合剂材料或粘合剂，其中所述固体组合物可含有提供该固体组合物所需性能和/或功能的其它功能性成分。例如，可使用该粘合剂生产固体清洗组合物，所述固体清洗组合物包括粘合剂和大比例的足以获得所需功能性能的一种或多种活性和/或功能性成分，例如螯合剂/多价螯合剂；无机洗涤剂或碱源；有机洗涤剂、表面活性剂或清洗剂；漂洗助剂；漂白剂；卫生洗涤剂/抗菌剂；活化剂；洗涤剂助剂或填料；消泡剂、抗再沉积剂；光学亮白剂；染料/增味剂；辅助硬化剂/溶解性调节剂；杀虫剂和/或用于害虫控制的诱饵；或类似物，或各种其它功能性材料，这取决于组合物的所需特征和/或功能。可通过存在含HEDTA和水的粘合组分，使功能性材料的固体完整性得到维持。这一粘合组分可分布在整个固体当中，且可将其它功能性成分粘结成稳定的固体组合物。
以上对一些实施方案的概述并不打算描述本发明每一公开的实施方案或每一实施方式。以下一些实施例实施方案的详细说明更具体地列举了这些实施方案中的一部分。尽管本发明适合于各种改进和可供替代的形式，但仍将详细地描述本发明的具体特征。然而，应当理解，并不打算将本发明限于所述的特定实施方案。相反，打算涵盖落在本发明精神和范围内的所有改进、等价和替代方案。
具体实施方式
对于以下定义的术语来说，应当采用这些定义，除非在权利要求或在本说明书的其它位置给出了不同的定义。
此处假定所有数值通过术语“约”来调整，而不管是否明确指明。术语“约”通常指本领域技术人员认为等价于所列举数值(即具有相同的功能或结果)的数值范围。在许多情况下，术语“约”可包括近似到最接近的有效数字的数。
重量百分数、以重量计的百分数、wt％、wt-％、％重量等均是同义的，指物质的重量除以组合物的重量并乘以100时的物质浓度。
用端点列举的数值范围包括在该范围内的所有数值(例如，1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
在本说明书和所附权利要求中使用的单数“一个”、“一种”“该”包括复数形式，除非所述内容另外清楚规定。在本说明书和所附权利要求中所使用的术语“或”以其通常的意义使用，其中包括“和/或”，除非所述内容另外清楚规定。
正如发明概述部分所述的，在一些方面中，本发明涉及固体组合物和形成这种固体组合物的方法。这种组合物包括具有粘合剂的硬化基质，和任选包括附加的功能性成分或组合物。所述功能性成分或组合物可包括常规的功能性试剂和其它活性成分，它们可根据在通过粘合剂形成的固体基质中所制备的组合物类型而变化。一些实施方案适合于制备多种固体清洗组合物，例如铸塑固体、模塑固体、挤出固体、成形固体或类似物。在至少一些实施方案中，粘合剂包括HEDTA与水和/或由其形成。
已经发现，在至少一些实施方案中，HEDTA和水可结合形成固体粘合剂。尽管不希望受理论束缚，但据认为在至少一些实施方案中，HEDTA和水可结合形成HEDTA水合物，该水合物可硬化并提供固体粘合剂，其中可粘结附加的功能性材料形成功能性固体组合物。在我们关于使用HEDTA和水形成固体粘合剂所进行的实验中，已经发现有关形成包含由HEDTA和水形成的不同物种的固体组合物的证据。例如，正如以下列出的实施例中进一步讨论的，HEDTA和水的混合物单独可形成固体粘合组合物。另外，一些实施方案通过差示扫描量热法(DsC)分析表明形成固体粘合剂，所述固体粘合剂包括用HEDTA和水形成的不同物种。HEDTA是通常已知的水溶性螯合剂，但尚未报道作为硬化复合材料用粘合剂的组分。
粘合剂
如上所述，在至少一些实施方案中，粘合剂包括螯合剂如HEDTA或其衍生物和水。在一些实施方案中，可在组合物内控制水和HEDTA的相对量，以便形成将硬化的粘合剂。例如，在一些实施方案中，所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围可以是约20∶1至约1∶1。在一些实施方案中，水与HEDTA的摩尔比范围可以是约14∶1至约1.3∶1，和在一些实施方案中，在约6∶1至约1.5∶1范围内。
可使用粘合剂形成含附加组分或试剂例如附加的功能性材料的固体组合物。正因为如此，在一些实施方案中，(含HEDTA和水的)粘合剂可占组合物总重量的仅仅非常小的量，或者可占组合物总重量的较大的量或者甚至全部，例如在具有很少或不具有附加的功能性材料置于其内的实施方案中。例如，在一些实施方案中，用于形成粘合剂的水可以以组合物(粘合剂加上任何附加组分)总重量的最多约20％的范围存在于组合物内，或在一些实施方案中，以至多约10％的范围存在，或在约1-8％范围内，或在约2-7％范围内。另外，在一些实施方案中，用于形成粘合剂的HEDTA可以以组合物(粘合剂加上任何附加组分)总重量的最多约93％的范围存在于组合物内，或在约5-40％范围内，或在约7.5-25％范围内。
一般来说，可通过结合水和HEDTA组分(和任何附加的功能性成分)，并使各组分相互作用和硬化，从而形成粘合剂。当这一材料硬化时，可形成粘合剂组合物，以粘结并硬化各组分。至少一部分成分缔合(associate)形成粘合剂，同时其余各成分形成固体组合物的剩余部分。
在一些实施方案中，可包括的至少一些任选的功能性材料基本上不含可与HEDTA竞争水并干扰硬化的组分。例如，一种常见的干扰材料可包括碱源。在至少一些实施方案中，组合物包括低于硬化干扰量的可与HEDTA竞争水并干扰硬化的组分。
应当记住的是，为了本专利申请的目的，在这些权利要求中所提到的水主要涉及加入到组合物中的水，它主要与组合物内含至少一部分HEDTA和水的粘合剂缔合。在有关形成粘合剂而添加的水的描述中，不包括在本发明的工艺或产物内添加的具有水合水的化学物质，其中该水合水保持与该化学物质缔合(没有与该化学物质分解和与其它化学物质缔合)。然而，还应当理解，一些实施方案可含有未与粘合剂缔合的过量的水，例如来促进在硬化之前或之中对组合物的加工处理。
体现本发明的固体或聚集体组合物和方法适合于制备多种固体组合物，例如铸塑、挤出、模塑或成形的固体粒料、块料、片剂、粉末、颗粒、薄片和类似物；或所形成的固体或聚集体之后可粉碎或形成为粉末、颗粒、薄片和类似物。在一些实施方案中，可形成固体组合物使其具有小于或等于50g的重量，而在其它实施方案中，可形成固体组合物使其具有大于或等于50g、大于或等于500g或大于或等于1kg的重量。为了本申请的目的，术语“固体块料”包括重量大于或等于50g的铸塑、成形或挤出的材料。该固体组合物提供功能性材料的稳定来源。在一些实施方案中，固体组合物可例如溶解在含水或其它介质内，以产生浓缩和/或使用溶液。可将该溶液导引到储存容器中以供随后使用和/或稀释，或可将它直接施用到使用位置处。
可在任何或宽范围的各种应用中使用所得固体组合物，这至少在一定程度上取决于掺入到组合物内的特定功能性材料。例如，在一些实施方案中，固体组合物可提供给清洗组合物，其中一部分固体组合物可溶解在例如含水或其它介质中，以形成浓缩和/或使用清洗溶液。可将清洗溶液导引到储存容器中以供随后使用和/或稀释，或可将它直接施用到使用位置处。
利用本发明的固体组合物可在宽范围的各种清洗和去污应用中使用。一些实例包括：器皿的机器和人工洗涤，车辆清洗和护理应用，预浸泡，衣服和纺织品的洗涤和去污，地毯清洗和去污，表面清洗和去污，厨房和浴室清洗和去污，地板清洗和去污，操作位的清洗，一般目的的清洗和去污，工业或家庭清洗剂，害虫控制剂；或类似物或其它应用。
附加的功能性材料
如上所述，可使用粘合剂形成固体组合物，所述固体组合物可含有提供该固体组合物所需性能和功能的其它功能性材料。为了本申请的目的，术语“功能性材料”包括当分散或溶解在使用和/或浓缩溶液例如水溶液中时，在特定的应用中提供有益性能的材料。这种功能性材料的实例包括：螯合剂/多价螯合剂；无机洗涤剂或碱源；有机洗涤剂、表面活性剂或清洗剂；漂洗助剂；漂白剂；卫生洗涤剂/抗菌剂；活化剂；洗涤剂助剂或填料；消泡剂、抗再沉积剂；光学亮白剂；染料/增味剂；辅助硬化剂/溶解性调节剂；杀虫剂和/或用于害虫控制的诱饵；或类似物，或宽范围的各种其它功能性材料，这取决于组合物的所需特征和/或功能。在此处公开的一些实施方案的上下文中，功能性材料或成分因其功能性性能而任选包括在硬化基质内。粘合剂起到将其中包括功能性材料的基质粘结在一起形成固体组合物的作用。以下将更详细地讨论一些更具体的功能性材料的实例，但本领域和其它领域的技术人员应当理解，所讨论的具体材料仅仅作为实例，和可使用宽范围的各种其它功能性材料。例如，以下所讨论的许多功能性材料涉及在清洗和/或去污应用中使用的材料，但应当理解，其它实施方案可包括用于其它应用的功能性材料。
螯合剂/多价螯合剂
固体组合物可任选包括一种或多种螯合剂/多价螯合剂作为功能性成分。螯合剂/多价螯合剂可包括例如氨基羧酸、缩合磷酸盐、膦酸盐、聚丙烯酸酯等。一般来说，螯合剂是能配位(即键合)通常存在于天然水内的金属离子的分子，以防止金属离子干扰清洗组合物内其它洗涤成分的作用。螯合剂/多价螯合剂当以有效用量包括时也可充当阈限剂(threshold agent)。在一些实施方案中，固体清洗组合物可包括范围最多约70wt％或约5-60wt％范围内的螯合剂/多价螯合剂。
氨基羧酸的一些实例包括N-羟乙基亚氨基二乙酸、氨三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)(除了在粘合剂中使用的HEDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)和类似物。
缩合磷酸盐的一些实例包括正磷酸钠和正磷酸钾、焦磷酸钠和焦磷酸钾、三聚硫酸钠、六偏磷酸钠和类似物。缩合磷酸盐也可通过固定组合物内存在的游离水成水合水，从而以有限程度辅助硬化组合物。
该组合物也可包括膦酸盐，例如1-羟基乙烷-1，1-二膦酸CH3C(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)的钠盐
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)的钠盐C9H(28-x)N3NaxO15P5(x＝7)；六亚甲基二胺(四亚甲基膦酸)的钾盐C10H(28-x)N2KxO12P4(x＝6)；
双(六亚甲基)三胺(五亚甲基膦酸)(HO2)POCH2N[(CH2)6N[cH2PO(OH)2]2]2；和亚磷酸(phosphorus acid)H3PO3。在一些实施方案中，可使用膦酸盐的组合，例如ATMP和DTPMP。可使用中和或碱性膦酸盐，或膦酸盐与碱源在加入到所述混合物之前的组合，以便当添加膦酸盐时，因中和反应产生的热或气体很少或没有。
适合于用作多价螯合剂的聚合多羧酸盐的一些实例包括具有侧链羧酸酯基(-CO2)的那些，和包括例如：聚丙烯酸，马来酸/烯烃共聚物，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。
关于螯合剂/多价螯合剂的进一步讨论，参见Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第3版，第5卷第339-366页和第23卷第319-320页，其公开内容在此作为参考引入。
无机洗涤剂或碱源
根据一些实施方案生产的固体组合物如固体清洗组合物，可包括有效量的一种或多种碱源，以便例如强化底物(substrate)的清洗并改进组合物的除污性能。由于存在含HEDTA和水的粘合剂组合物，因此碱性基质粘结成固体。可使用金属碳酸盐，例如钠或钾的碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐、其混合物和类似物。合适的碱金属氢氧化物包括例如氢氧化钠或氢氧化钾。碱金属氢氧化物可以以固体粒珠、溶解在水溶液内的形式或其组合形式加入到组合物中。碱金属氢氧化物可以以约12-100U.S.目范围内的混合粒度的颗粒状固体或粒珠形式的固体、或以水溶液例如50wt％和73wt％的溶液形式商购得到。有用的碱金属原料的实例包括金属硅酸盐，例如钠或钾的硅酸盐(例如，M2O∶SiO2之比为约1∶2.4至约5∶1，其中M代表碱金属)或偏硅酸盐；金属硼酸盐，例如钠或钾的硼酸盐等；乙醇胺和胺；和其它类似的碱源。在一些实施方案中，组合物可包括范围为最多约80wt％，或约1-70wt％范围内的碱源，或在一些实施方案中，约5-60wt％范围内的碱源。
有机洗涤剂、表面活性剂或清洗剂
组合物可任选包括至少一种清洗剂，例如表面活性剂或表面活性剂体系。可使用各种表面活性剂，其中包括阴离子、非离子、阳离子和两性表面活性剂，它们可从许多来源商购得到。在一些实施方案中，使用阴离子和非离子试剂。关于表面活性剂的讨论，参见，Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第3版，第8卷第900-912页，其在此作为参考引入。在一些实施方案中，清洗组合物包括有效提供所需清洗程度量的清洗剂，在一些实施方案中，在最多约20wt％范围内，或在一些实施方案中，在约1.5-15wt％范围内。
可用于清洗组合物中的一些阴离子表面活性剂包括例如：羧酸盐如烷基羧酸盐(羧酸盐)和聚烷氧基羧酸盐、醇乙氧基羧酸盐、壬基苯酚乙氧基羧酸盐等；磺酸盐，例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷芳基磺酸盐、磺化脂肪酸酯等；硫酸盐，例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧化物、硫酸化烷基苯酚、烷基硫酸盐、磺基琥珀酸盐、烷基醚硫酸盐等；和磷酸酯，例如烷基磷酸酯等。一些特别的阴离子表面活性剂是烷芳基磺酸钠，α-烯烃磺酸盐和脂肪醇硫酸盐。
可用于清洗组合物中的非离子表面活性剂包括含有作为表面活性剂分子一部分的聚环氧烷聚合物的那些。这些非离子表面活性剂包括例如：氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-、丁基和其它类似的烷基-封端的脂肪醇的聚乙二醇醚；不含聚环氧烷的非离子表面活性剂，例如烷基聚糖苷；脱水山梨醇和蔗糖酯及其乙氧化物；烷氧基乙二胺；醇烷氧化物，例如醇乙氧基丙氧化物、醇丙氧化物、醇丙氧基乙氧基丙氧化物、醇乙氧基丁氧化物等；壬基苯酚乙氧化物、聚氧乙二醇醚和类似物；羧酸酯，例如甘油酯、聚氧乙烯酯、脂肪酸的乙氧化和甘油酯等；羧酸酰胺，例如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺等；和聚环氧烷嵌段共聚物，其中包括环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，例如以商品名PLURONIC(BASF-Wyandotte)商购的那些等；和其它类似的非离子化合物。也可使用硅氧烷表面活性剂，例如ABIL B8852。
可用于包括在清洗组合物内用以消毒或软化织物的阳离子表面活性剂包括：胺，例如具有C18烷基或链烯基链的伯、仲和叔单胺、乙氧化烷胺、乙二胺的烷氧化物，咪唑，例如1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉、2-烷基-1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉等；和季铵盐，例如烷基氯化季铵表面活性剂，例如正烷基(C12-C18)二甲基苄基氯化铵、正十四烷基二甲基苄基氯化铵一水化物，萘取代的氯化季铵，例如二甲基-1-萘基甲基氯化铵等；和其它类似的阳离子表面活性剂。
漂洗助剂
组合物可任选包括漂洗助剂组合物，例如漂洗助剂配方，所述漂洗助剂配方含有与使用该粘合剂制备的固体组合物内的其它任选的成分结合的润湿剂或平展(sheeting)剂。固体漂洗助剂中的漂洗助剂组分可以是水溶性或可分散的低发泡有机材料，它能降低漂洗水的表面张力以促进平展作用和/或防止在漂洗完成之后因水珠引起的斑点或条纹，例如在器皿洗涤过程中。这种平展剂典型地为有机表面活性剂，例如具有特征浊点的材料。表面活性剂漂洗或平展剂的浊点定义为1wt％的表面活性剂水溶液当被加热时变混浊时的温度。由于在商业洗碗机内存在两种一般类型的漂洗循环，通常认为第一类为消毒漂洗循环，其使用温度范围为约180至约80℃或更高的漂洗水。第二类非消毒机器使用较低温度的非消毒漂洗，典型地在约125至约50℃或更高的温度范围内。可用于这些应用的表面活性剂是浊点高于可获得的热家用水的含水漂洗剂。因此，对于表面活性剂来说，所测量的最低浊点可以是约40℃。浊点也可以是大于或等于60℃，大于或等于70℃，大于或等于80℃等等，这取决于使用位置的热水温度和漂洗循环的温度和类型。一些平展剂的例子可典型地包括由环氧乙烷、环氧丙烷制备的聚醚化合物或均聚物或嵌段或混嵌共聚物结构的混合物。这种聚醚化合物被称为聚环氧烷聚合物、聚氧亚烷基聚合物或聚亚烷基二醇聚合物。这种平展剂要求相对疏水的区域和相对亲水的区域以提供该分子表面活性剂性能。这种平展剂的分子量范围可以是约500-15,000。已经发现在聚合物分子内含有至少一种聚(PO)嵌段和至少一种聚(EO)嵌段的一些类型的(PO)(EO)聚合物漂洗助剂是有用的。可在该分子内形成聚(EO)、聚(PO)的附加嵌段或无规聚合区域。尤其有用的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物是含有聚氧丙烯单元的中心嵌段和在该中心嵌段每一侧上的聚氧乙烯单元的嵌段的那些嵌段共聚物。这种聚合物的化学式如下所示：
(EO)n-(PO)m-(EO)n
其中m是整数20-60，和每一终端独立地为整数10-130。另一有用的嵌段共聚物是具有聚氧乙烯单元的中心嵌段和在该中心嵌段每一侧上的聚氧乙烯嵌段的嵌段共聚物。这种共聚物具有下述化学式：
(PO)m-(EO)m-(PO)n
其中m是整数15-175，和每一终端独立地为整数10-30。固体功能性材料可常常使用水溶助长剂以辅助维持平展剂或润湿剂的溶解度。可使用水溶助长剂改性水溶液，使有机材料的溶解度增大。在一些实施方案中，水溶助长剂是低分子量芳族磺酸盐材料，例如二甲苯磺酸盐和二烷基二苯醚磺酸盐材料。
漂白剂
组合物可任选包括漂白剂。可使用漂白剂使底物变浅或变白，和漂白剂可包括在清洗工艺过程中的通常条件下能释放活性卤素物质例如Cl2、Br2、-OCl-和/或-OBr-或类似物的漂白化合物。可使用的合适的漂白剂可包括例如含氯化合物，例如氯气、次氯酸盐、氯胺等。释放卤素的化合物的一些实例包括碱金属二氯异氰脲酸盐、氯代磷酸三钠、碱金属次氯酸盐、单氯胺和二氯胺和类似物。也可使用包封的氯源以提高氯源在组合物内的稳定性(参见，例如，美国专利Nos.4618914和4830773，其公开内容在此作为参考引入)。漂白剂也可包括含有活性氧源或充当活性氧源的试剂。活性氧化合物起到提供活性氧源的作用，例如可在水溶液中释放活性氧。活性氧化合物可以是无机或有机化合物，或可以是其混合物。活性氧化合物的一些实例包括过氧化合物或过氧化合物加合物。活性氧化合物或源的一些实例包括在有和无活化剂如四乙酰基乙二胺和类似物情况下的过氧化氢、过硼酸盐、碳酸钠过氧水合物、磷酸盐过氧化水合物、过单硫酸钾和一水合和四水合过硼酸钠。清洗组合物可包括较少但有效量的漂白剂，例如在一些实施方案中，范围为最多约10wt％，和在一些实施方案中，范围为约0.1-6wt％。
卫生洗涤剂/抗菌剂
组合物可任选包括卫生洗涤剂。卫生洗涤剂也称为抗微生物剂，其是化学组合物，它可在固体功能性材料中使用以防止材料体系、表面等的微生物污染和劣化。一般来说，这些材料落在特定的类别内，其中包括酚类、卤素化合物、季铵化合物、金属衍生物、胺、烷醇胺、硝基衍生物、analide、有机硫和硫-氮化合物和各种化合物。
还应当理解，活性氧化合物，例如以上在漂白剂部分所述的那些，也可充当抗微生物剂，和甚至可提供卫生洗涤活性。事实上，在一些实施方案中，活性氧化合物充当抗微生物剂的能力将减少组合物内对附加的抗微生物剂的需要。例如，已经证明过碳酸盐组合物提供优良的抗微生物作用。尽管如此，一些实施方案掺入附加的抗微生物剂。
根据化学组成和浓度，给定的抗微生物剂可简单地限制许多微生物的进一步繁殖，或可破坏全部或部分微生物菌落。术语“微生物”典型地主要指细菌、病毒、酵母、孢子和真菌微生物。在使用中，抗微生物剂典型地形成为固体功能性材料，当任选例如使用含水物流稀释并分散时，所述固体功能性材料形成可与各种表面接触的含水的消毒剂和卫生洗涤剂组合物，从而防止一部分微生物菌落生长或杀死它们。微生物菌落下降三个对数值导致卫生洗涤剂组合物。可包封抗微生物剂，例如改进其稳定性。
常见的抗微生物剂的一些实例包括酚类抗微生物剂，例如五氯酚、邻苯基苯酚、氯-对苄基苯酚、对氯间二甲苯酚。含卤素的抗菌剂包括三氯异氰脲酸钠、二氯异氰酸钠(无水或二水合物)、碘-聚(乙烯基吡咯烷酮)络合物、溴化合物例如2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇、和季类抗微生物剂例如氯苄烷铵、双十二烷基二甲基氯化铵、二碘氯化胆碱、四甲基三溴化。其它抗微生物组合物，例如六氢-1，3，5-三(2-羟乙基)-s-三嗪，二硫代氨基甲酸盐，例如二甲基二硫代氨基甲酸钠，和本领域已知的具有抗微生物性能的各种其它材料。在一些实施方案中，清洗组合物包括用量有效提供所需程度消毒的卫生洗涤剂。在一些实施方案中，可包括范围最多为组合物的约75wt％的抗微生物组分，例如TAED，在一些实施方案中，范围为最多约20wt％，或在一些实施方案中，范围为约0.01-20wt％，或范围为组合物的0.05-10wt％。
活化剂
在一些实施方案中，可通过添加当在使用组合物时与活性氧反应形成活化组分的材料，从而提高组合物的抗微生物活性或漂白活性。例如，在一些实施方案中，形成过酸或过酸盐。例如，在一些实施方案中，四乙酰基乙二胺可包括在组合物内，以便与活性氧反应并形成充当抗微生物剂的过酸或过酸盐。活性氧活化剂的其它实例包括过渡金属及其化合物，含有羧酸、腈或酯部分的化合物，或本领域已知的其它这类化合物。在一些实施方案中，活化剂包括：四乙酰基乙二胺；过渡金属；含羧酸、腈、胺或酯部分的化合物；或其混合物。
在一些实施方案中，可包括范围最多为组合物的约75wt％的活化剂组分，在一些实施方案中，范围为约0.01-20wt％，或在一些实施方案中，范围为组合物的0.05-10wt％。在一些实施方案中，用于活性氧化合物的活化剂与活性氧结合，形成抗微生物剂。
在一些实施方案中，组合物包括固体块料，和用于活性氧的活化剂材料结合到固体块料上。可通过将一种固体清洗组合物结合到另一种上的各种方法的任一种，将活化剂结合到固体块料上。例如，活化剂可以是键合、固定、胶合或粘合到固体块料上的固体形式。另外，固体活化剂可以围绕所述块料成型或包封所述块料。作为进一步的实例，可通过用于清洗组合物的容器或包装，例如通过塑料或收缩包或薄膜，将固体活化剂结合到固体决料上。
洗涤剂助剂或填料
组合物可任选包括较少但有效量的一种或多种洗涤剂填料，所述洗涤剂填料本身不一定起清洗剂作用，但可与洗涤剂结合提高组合物的总体清洗能力。合适的填料的一些实例可包括硫酸钠、氯化钠、淀粉、糖、C1-C0亚烷基二醇例如丙二醇和类似物。在一些实施方案中，可包括范围最多为约20wt％的洗涤剂填料，和在一些实施方案中，范围为约1-15wt％。
消泡剂
组合物可任选包括较少但有效量的消泡剂用以降低泡沫的稳定性。在一些实施方案中，组合物可包括范围最多约5wt％的消泡剂，和在一些实施方案中，范围为约0.0001-3wt％。
合适的消泡剂的一些实例可包括硅氧烷化合物如分散在聚二甲基硅氧烷内的二氧化硅、脂肪酰胺、烃蜡、脂肪酸、脂肪酯、脂肪醇、脂肪酸皂、乙氧化物、矿物油、聚乙二醇酯、磷酸烷酯如磷酸单硬脂基酯和类似物。可例如在Martin等人的US 3048548、Brunelle等人的US 3334147和Rue等人的US 3442242中找到有关消泡剂的讨论，其公开内容在此作为参考引入。
抗再沉积剂
组合物可任选包括抗再沉积剂，它能促进污物在清洗溶液内持续悬浮并防止除去的污物再沉积到待清洗的底物上。合适的抗再沉积剂的一些实例可包括脂肪酸酰胺、氟代烃表面活性剂、磷酸酯复合物、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。清洗组合物可包括最多约10wt％的抗再沉积剂，和在一些实施方案中，范围为约1-5wt％。
光学亮白剂
组合物可任选包括光学亮白剂。光学亮白剂(optical brightener)也被称为荧光增白剂或荧光增亮剂，和可提供在织物底物内的黄色光的光学补偿。采用光学亮白剂的情况下，通过用与黄色范围匹配的区域内存在的光学亮白剂发射出的光替代泛黄。通过光学亮白剂提供的紫到蓝光与来自提供基本上完全或提高的亮白外观的位置处反射的其它光结合。借助增白剂通过荧光产生这一附加的光。光学亮白剂吸收紫外范围275-400nm的光并发射在紫外蓝色光谱400-500nm的光。
属于光学亮白剂族的荧光化合物典型地是常常含有缩合环体系的芳族或芳族杂环材料。这些化合物的特征是存在与芳环结合的共轭双键的未中断链。这种共轭双键的数量取决于该分子中的取代基以及荧光部分的平面度。大多数增白剂化合物是芪的衍生物或4，4′-二氨基芪、联苯、五元杂环(三唑、唑、咪唑等)或六元杂环(香豆素、萘酰胺、三嗪等)。在组合物中使用的光学亮白剂的选择取决于许多因素，例如组合物的类型、存在于组合物内的其它组分的性质、洗液的温度、搅拌程度和待洗材料与缸的尺寸之比。亮白剂的选择还取决于待清洗的材料的类型，例如棉、合成材料等。由于大多数洗涤剂产品被用于清洗各种织物，因此，洗涤剂组合物可含有对各种织物有效的亮白剂的混合物。当然，要求这种亮白剂混合物中的各组分相容。
有用的光学亮白剂的实例是可商购的且是本领域技术人员公知的。至少一些商业光学亮白剂可分成多个小类，其中包括但不一定限于的衍生物、吡唑啉、香豆素、羧酸、次甲基菁、二苯并噻吩-5，5-二氧化物、吡咯、5-和6-元杂环和其它各种试剂。在John wiley &Sons，New York(1982)出版的“The Production and Application ofFluorescent Brightening Agents(光学亮白剂的生产与应用)”，M.Zahradnik中公开了这些类型的亮白剂的实例，其公开内容在此作为参考引入。
可使用的芪衍生物包括但不一定限于：双(三嗪基)氨基芪的衍生物；芪的双酰基氨基衍生物；芪的三唑衍生物；芪的二唑衍生物；芪的唑衍生物；和芪的苯乙烯基衍生物。
染料/增味剂
各种染料、增味剂(其中包括香料)和其它美学增效剂也可包括在组合物内。可包括染料，以改变组合物的外观，例如直接靛兰86(Miles)、Fastusol Blue(Mobay Chemical Corp.)、酸性橙7(American Cyanamid)、Basic Violet 10(Sandoz)、酸性黄23(GAF)、酸性黄17(Sigma Chemical)、绿色颜料(Keyston Analine andChemical)、间胺黄(Keystone Analine and Chemical)、酸性兰9(Hilton Davis)、Sandolan Blue/酸性兰182(Sandoz)、Hisol FastRed(Capitol Color and Chemical)、Fluorescein(Capitol Color andChemical)、酸性绿25(Ciba-Geigy)和类似物。
可包括在组合物内的增味剂或香料包括例如萜类化合物例如香茅醇、醛例如戊基肉桂醛、茉莉例如C1S-茉莉或乙酸苄酯、香草醛和类似物。
辅助硬化剂/溶解性调节剂
组合物可包括较少但有效量的辅助硬化剂，例如酰胺如硬脂基单乙醇酰胺或月桂基二乙醇酰胺或烷酰胺和类似物；固体聚乙二醇或固体EO/PO嵌段共聚物等；通过酸或碱处理工艺变为水溶性的淀粉；冷却后赋予加热的组合物硬化性能的各种无机物等。在使用过程中，这种化合物也可改变组合物在含水介质内的溶解度，以便清洗剂和/或其它活性成分可在延长的时间段内从固体组合物发散出来。组合物可包括用量范围最多约20wt％的辅助硬化剂，或在一些实施方案中，范围为约5-15wt％。
害虫控制剂
在打算用于害虫控制应用的组合物中，可包括有效量的害虫控制剂，例如杀虫剂、引诱剂和/或类似物。杀虫剂是用于杀灭害虫例如昆虫、啮齿动物和类似物的任何化学或生物试剂。杀虫剂可包括杀昆虫剂、杀啮齿动物剂和类似物。杀啮齿动物剂包括例如噻鼠酮、溴敌鼠、溴拿敌鼠或其混合物。引诱剂和/或诱饵可以是吸引害虫到达组合物的任何物质。引诱剂可以是食品、气味或其它感觉刺激剂。引诱物可以是基于谷类的引诱物，例如玉米、麦片或其它动物饲料，例如狗、猫或鱼食。
在一些实施方案中，杀虫剂和/或引诱剂和/或这二者可以以任何所需的有效量存在于组合物内，例如基于固体组合物的总重量，范围为最多约99wt％，或范围为约0.01-90wt％，或范围为约1-50wt％。
其它成分
也可包括用于提供特定组合物的多种其它成分，其中配制所述组合物以包括所需的性能或功能。例如，组合物可包括其它活性成分、pH缓冲液、清洗酶、载体、加工助剂、用于液体配方的溶剂或其它和类似物。
另外，可配制组合物，以便在使用过程中，在含水操作中，例如在含水清洗操作中，洗液具有所需的pH。例如，可配制为用于提供预浸泡组合物而设计的组合物，以便在使用过程中，在含水清洗操作中，洗液的pH范围为约6.5-11，和在一些实施方案中，范围为约7.5-10.5。在一些实施方案中，液体产物配方(10％稀释)的pH范围为约7.5-10.0，和在一些实施方案中，范围为约7.5-9.O。控制pH在推荐的使用水平下的技术包括使用缓冲液、碱、酸等，且是本领域技术人员公知的。
含水介质
各成分可任选在较少但有效量的含水介质例如水中进行处理，以获得均匀的混合物，以辅助硬化，提供有效的粘度水平以供处理混合物，并在排放过程中和硬化时提供所处理的组合物所需量的坚固度和附聚力。在加工过程中混合物典型地包括范围为约0.2-12wt％的含水介质，和在一些实施方案中，范围为约0.5-10wt％。
可使用本发明的独特粘合剂形成除清洗组合物以外的固体功能性材料。例如，可使用本发明的粘合剂，将卫生洗涤剂、漂洗剂、含水润滑剂和其它功能性材料内的活性成分形成为固体形式。结合这种材料与足量的HEDTA和水得到稳定的固体块料材料。
组合物的处理
本发明还涉及处理和/或制备固体组合物例如固体清洗组合物的方法。粘合剂组分和任选的其它成分与有效硬化用量的成分混合。可从外部来源施加最小量的热，以利于组合物的处理。
该混合体系提供在高剪切下各成分的连续混合，形成基本均匀的液体或其中各成分分布在整个物料内的半固体混合物。优选地，混合体系包括混合各成分的设备，以提供有效维持混合物在可流动稠度下的剪切，且在处理过程中的粘度为约1,000-1,000,000cP，优选约50,000-200,000cP。在一些实施例的实施方案中，混合体系可以是连续流动的混合器，或在一些实施方案中，为单或双螺杆挤出机装置。
典型地在维持各成分的物理和化学稳定性的温度下处理混合物。在一些实施方案中，在环境温度下，在约20-80℃的范围内处理混合物，或在一些实施方案中，在约25-55℃的范围内处理混合物。尽管可施加有限的外部热量到混合物上，但在处理过程中，由于摩擦、环境条件的变化和/或通过各成分之间的放热反应导致通过混合物所达到的温度可能升高。任选地，例如在混合体系的入口或出口处混合物的温度可能升高。
各成分可以是液体或固体，例如干燥颗粒形式，并可独立地或作为与其它成分例如清洗剂、含水介质和附加成分如辅助清洗剂、洗涤剂助剂或其它添加剂、辅助硬化剂和类似物的预混合物形式加入到混合物中。可将一种或多种预混合物加入到该混合物中。
混合各成分，形成基本上均匀的稠度，其中各成分基本均匀地分布在整个物料中。然后从混合体系中通过模具或其它成型设备排出混合物。成型挤出物然后可分成具有控制质量的有用尺寸。在一些实施方案中，挤出的固体包装在膜内。当从混合体系中排放时，混合物的温度可足够低，以便能铸塑混合物或在未首先冷却混合物的情况下直接挤出到包装体系内。可调节挤出排放和包装之间的时间，便于组合物的硬化以供在进一步的处理和包装过程中更好地处理。在一些实施方案中，排放点处的混合物在约20-90℃范围内，或在一些实施方案中，在约25-55℃范围内。然后使组合物硬化成固体形式，所述固体形式的范围可从低密度、海绵状、可锻的填缝稠度变化到高密度、熔融固体、混凝土状固体。
任选地，可与混合装置相邻安装加热和冷却装置，以施加或除去热量，以便在混合器内获得所需的温度曲线。例如，可施加外部热源到混合器的一个或多个机筒部分上，例如各成分的入口部分、最终出口部分等上，以增强处理过程中混合物的流动性。在一些实施方案中，在处理过程中混合物的温度(包括在出料口)维持在约20-90℃的范围内。
当完成各成分的处理时，可通过出料模头从混合器中排出混合物。由于形成粘合剂的各成分的化学反应，组合物最终硬化。硬化过程可持续数分钟至约6小时或更多，这取决于例如铸塑或挤出组合物的尺寸、组合物的成分、组合物的温度和其它类似的因素。在一些实施方案中，铸塑或挤出组合物在约1分钟至约3小时内，或在约1分钟至约2小时内，或在一些实施方案中，在约1分钟至约20分钟内“启动”或开始硬化成固体形式。
包装体系
组合物可以但不一定必须引入到包装体系或接受器内。包装接受器或容器可以是硬质或软质的，和包括适合于容纳所生产的组合物的任何材料，例如玻璃、金属、塑料膜或片材、纸板、纸板复合材料、纸张或类似物。
有利地，在至少一些实施方案中，由于在环境温度下或接近环境温度下处理组合物，因此处理混合物的温度足够低，以便混合物可直接铸塑或挤出到容器或其它包装体系内且不会结构性损坏材料。结果，与在熔融条件下处理并分配组合物所使用的那些容器相比，可使用多种材料制备容器。在一些实施方案中，由软质、容易打开的膜材料制备用于容纳所述组合物的包装。
处理组合物的分配
可由喷洒类型的分配器分配组合物如清洗组合物，例如如美国专利Nos.4826661、4690305、4687121、4426362和在美国专利Nos.Re32763和32818中所述，其公开内容在此作为参考引入。简而言之，喷洒类型的分配器通过水雾落在固体组合物的暴露表面上，溶解一部分组合物，然后立即将含有该组合物的浓缩溶液导引出分配器到达储存储罐中或直接导引到使用位置而起作用。美国专利申请No.6258765的图9中示出了特定的产物形状的实例，在此作为参考将其引入。当使用时，从包装(例如膜)(如果有的话)中取出产品并插入到分配器内。可通过形状与组合物的固体形状一致的喷嘴制备水雾。分配器的外罩也可与分配体系的形状紧密吻合，防止引入并分配不恰当的组合物。
上述说明提供本发明宽泛满足的条件和边界的理解基础。下述实施例和试验数据提供本发明一些具体实施方案的理解。参考下述详细的实施例进一步描述本发明。这些实施例不意味着对本发明范围的限制。在本发明概念内的变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
实施例
实施例1：包括含HEDTA和水的粘合剂的组合物
在这一实施例中，形成固体清洗组合物，所述固体清洗组合物包括用HEDTA和水形成的粘合剂。该固体清洗组合物还包括附加的功能性成分。使用表1中给出的组分和重量百分数，制备所述配方：
表1：含HEDTA的配方
  组分编号   组分名称   原料形式   wt％
  1   软水   液体   6
  2   直链醇C9-C11   液体   2
  3   直链醇60-70％   液体   2
  4   三聚磷酸钠(低密度)   粉末   25
  5   硅酸钠   粉末   5
  6   LAS薄片90％   粉末   6
  7   HEDTA   粉末   54
  总计   100
为了生产该配方，按序混合组分4、5、6和7。之后添加物质1，并混合该组合物，直到均匀。然后，添加物质2，并混合该组合物，直到该组合物均匀，和添加物质3并混合，直到该组合物均匀。然后，在样品杯内放置20-25g该配方并压缩。当挤压入样品杯后，该配方硬化，形成固体组合物。这一特定的清洗组合物例如可用于硬质表面的清洗应用。
实施例2：用EDTA替代配方1中的HEDTA的对比配方
在这一实施例中，尝试生产类似于以上实施例1所示的固体清洗组合物，但用EDTA替代HEDTA组分。使用表2中给出的组分和重量百分数制备所述配方：
表2：配方2(含EDTA)
  组分编号   组分名称   原料形式   wt％
  1   软水   液体   6
  2   直链醇C9-C11   液体   2
  3   直链醇60-70％   液体   2
  4   三聚磷酸钠(低密度)   粉末   25
  5   硅酸钠   粉末   5
  6   LAS薄片90％   粉末   6
  7   EDTA   粉末   54
  总计   100
使用以上实施例1中所述的相同混合组分生产配方，但使用EDTA替代HEDTA。在样品杯内放置20-25g该配方并压缩。当挤压入样品杯后，该配方没有硬化，也没有形成固体组合物。
实施例3：含由HEDTA与水形成的粘合剂的固体组合物的附加实施例
在这一实施例中，使用7种配方生产固体清洗组合物，其中包括对照配方和配方A-F。使用下表3中给出的组分及用量制备所述配方：
表3
    对照        A       B   C        D          E          F
 wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)
组分
苏打粉(碳酸钠)  0   0   25   12.5   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
水(软水)  6   3   6   3   8   4   7.9   3.95   3.92   1.96   4.45   2.23   7.78   3.89
直链醇(直链C9-C11醇6mol)  2   1   2   1   2.65   1.33   2.6   1.33   1.3   0.65   2.77   1.39   1.11   0.56
直链醇(60-70％)  2   1   2   1   2.65   1.33   2.6   1.33   1.3   0.65   2.77   1.39   1.11   0.56
三聚磷酸钠(低密度，无水)  25   12.5   0   0   0   0   32.5   16.3   16.3   8.15   34.7   17.4   13.9   6.95
HEDTA(Na3粉末)  54   27   54   27   72   36   40   20   70   35   40   20   70   35
硅酸钠  5   2.5   5   2.5   6.7   3.35   6.5   3.25   3.26   1.63   6.93   3.47   2.78   1.39
LAS90％薄片(直链烷基化磺酸盐)  6   3   6   3   8   4   7.9   3.95   3.92   1.63   8.42   4.21   3.33   1.67
总计  100   50   100   50   100   50   100   50   100   50   100   50   100   50
HEDTA/H2Owt     9       9       9      5.06      17.9       8.99         9
HEDTA/H2Omol    0.47      0.47      0.47      0.27      0.93       0.47        0.47
为了生产该配方，按序混合三聚磷酸钠(如果有的话)、硅酸钠、LAS90％薄片、苏打粉(如果有的话)和HEDTA组分。之后，添加水，和混合该组合物，直到均匀。然后，添加直链醇(直链C9-C11醇6mol)，并混合该组合物，直到均匀，和添加直链醇(60-70％)并混合，直到该组合物均匀。然后，在样品杯内放置20-25g该配方并压缩。当挤压入样品杯后，该配方硬化，形成固体组合物。这些特定的清洗组合物例如可用于硬质表面的清洗应用。
在形成固体组合物之后，进行下述最初的观察实验：所有配方均被制成固体片剂。对照配方和配方A与E被制成具有一些表面裂纹的硬质片剂。配方B被制成具有一些表面裂纹的硬质片剂，但比对照物稍微更粘一些。配方C在混合过程中被制成具有较大粒度的固体片剂，和比对照物稍软，但没有表面裂纹。配方制成的固体片剂中，与对照物相比，D稍微较硬和更干燥，且与对照物相比，比较容易破碎。配方F被制成不具有表面裂纹的硬质片剂。
在使用以上列出的配方挤出片剂1天后，使用在针上具有150g重物的Precision Scientific 626A针入度计，在一些样品上获取针入度计的读数。通过偏转该装置5秒，然后测量针入度值，从而测试该片剂。数值1表示针入度为0.1mm。这些针入度计读数表示硬质片剂的硬化和形成情况。表4中示出了结果。
表4
  配方   针入度计读数
  对照物   1
  A   1
  B   1
  C   1
  D   无
  E   1
  F   1
实施例4：含用HEDTA与水形成的粘合剂的附加配方
在这一实施例中，使用一系列配方尝试生产含用HEDTA与水形成的粘合剂的固体清洗组合物。该固体清洗组合物还包括附加的功能性成分。所使用的配方包括对照配方，和配方A1-N1，表5、6、7和8中给出了所述配方的组分和重量百分数：
表5
  对照         A1          B1           C1
  wt％   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)
  组分编号   组分名称
  1   水   6   5   1   5   1   10   2
  2   直链醇C9-C11   2   2   0.4   2   0.4   4.5   0.9
  3   直链醇60-70％   2   2   0.4   2   0.4   4.5   0.9
  4   三聚磷酸钠(低密度)   25   50   10   60   12   60   12
  5   HEDTA   54   30   6   20   4   10   2
  6   硅酸钠   5   5   1   5   1   5   1
  7   LAS薄片90％   6   6   1.2   6   1.2   6   1.2
  总计   100   100   20   100   20   100   20
  HEDTA/H2Owt   9          6         4           1
  HEDTA/H2Omol         0.31         0.21          0.05
表6
          D1           E1           F1
  wt％   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt％
  组分编号   组分名称
  1   水   10   2   10   2   5   1
  2   直链醇C9-C11   4.5   0.9   4.5   0.9   2   0.4
  3   直链醇60-70％   4.5   0.9   4.5   0.9   2   0.4
  4   三聚磷酸钠(低密度)   55   11   52.5   10.5   58.5   11.7
  5   HEDTA   15   3   17.5   3.5   17.5   3.5
  6   硅酸钠   5   1   5   1   7   1.4
  7   LAS薄片90％   6   1.2   6   1.2   8   1.6
  总计   100   20   100   20   100   20
  HEDTA/H2Owt         1.5         1.75          3.5
  HEDTA/H2Omol         0.08         0.09          0.18
表7
           G1          H1           I1
  wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt(g)   wt(g)
  组分编号   细分名称
  1   水   5   1   5   1   5   1
  2   直链醇C9-C11   2   0.4   2   0.4   2   0.4
  3   直链醇60-70％   2   0.4   2   0.4   2   0.4
  4   三聚磷酸钠(低密度)   61   12.2   66   13.2   68.5   13.7
  5   HEDTA   15   3   10   2   7.5   1.5
  6   硅酸钠   7   1.4   7   1.4   7   1.4
  7   LAS薄片90％   8   1.6   8   1.6   8   1.6
  总计   100   20   100   20   100   20
  HEDTA/H2Owt           3         2          1.5
  HEDTA/H2Omol          0.16          0.10          0.08
表8
          J1            K1           L1            M1           N1
  wt％   wt(g)   wt％   wt％   wt(g)   wt％   wt(g)   wt(g)   wt％   wt(g)
  组分编号   组分名称
  1   水   5   1   5   1   5   1   6   1.2   5   1
  2   直链醇C9-C11   2   0.4   2   0.4   2   0.4   2   0.4   1   0.2
  3   直链醇60-70％   2   0.4   2   0.4   2   0.4   2   0.4   1   0.2
  4   三聚磷酸钠(低密度)   64.5   12.9   62.5   12.5   63   1   0.2   12.6   1   0.2
  5   HEDTA   7.5   1.5   7.5   1.5   5   1   85   17   90   18
  6   硅酸钠   7   1.4   7   1.4   7   1.4   2   0.4   1   0.2
  7   LAS薄片90％   12   2.4   14   2.8   16   3.2   2   0.4   1   0.2
  总计   100   20   100   20   100   20   100   20   100   20
  HEDTA/H2Owt          1.5           1.5          1         14.2         18
  HEDTA/H2Omol          0.08           0.08         0.05         0.74        0.94
为了生产该配方，以该顺序混合组分4、6、7和5，之后添加物后1，并混合该组合物，直到均匀。然后添加物质2，并混合该组合物，直到均匀。然后添加物质3，并混合该混合物，直到均匀。在样品杯内放置20-25g该配方并压缩。
对照物和配方A1、B1、F1、G1、J1、K1、L1、M1和N1形成固体片剂，而配方C1、D1、E1、H1和I1在这一特定的实验中没有硬化。对于配方J1来说，当在24小时时从样品杯中取出时，片剂确实破裂，但它看起来干燥且为固体。对于配方K1来说，片剂从样品杯中取出且是干燥的，但有点软。对于配方L1来说，片剂从样品杯中取出且比K1稍硬，但仍有点软。当在24小时时从样品杯中取出时，配方M1产生硬质片剂。当在24小时时从样品杯中取出时，配方N1产生硬质片剂且存在少量的表面裂纹。这些特定的清洗组合物例如可用于硬质表面的清洗应用。
对于配方J1-N1来说，在混合水到配方内之前，记录起始的温度读数，和在混合水到配方内之后，记录最终的温度读数。表9中给出了起始和最终的温度的读数。
表9
 配方   J1   K1   L1   M1   N1
 起始温度()   91   91   91   81   71
 最终温度()   85   85   85   85   83
这些温度读数可表明在所测试的大多数实施方案中，在形成固体粘合剂的过程中，不存在明显的放热反应。
实施例5：含由HEDTA与水形成的固体粘合剂的配方的挤出
在这一实施例中，利用三种配方(配方O-Q)，通过使用挤出技术，生产具有HEDTA/水粘合剂的固体组合物。使用下表10中给出的组分用量制备所述配方。
表10
  配方           O             P              Q
  wt％/min   wt lb/min   wt％/min   wt lb/min   wt％/min   wt lb/min
  组分
  HEDTA(Na3粉末)   7.5   0.0525   15   0.105   25   0.175
  水(软水)   5   0.035   4.6   0.0322   4.12   0.0288
  直链醇(直链C9-C11醇6mol)   2   0.014   1.8   0.0126   1.6   0.0112
  直链醇(60-70％)   2   0.014   1.8   0.0126   1.6   0.0112
  三聚磷酸钠(低密度，无水)   68.5   0.4795   63   0.44121   55.32   0.3872
  硅酸钠   7   0.049   6.47   0.04529   5.77   0.0404
  LAS90％薄片(直链烷基化磺酸盐)   8   0.056   7.3   0.0511   6.6   0.0462
  总计   100   0.7   100   0.7   100   0.7
  HEDTA/H2O wt％/min           1.5           3.26           6.07
  HEDTA/H2O mol/min           0.08           0.17           0.32
在带式混合器内预混三聚磷酸钠、硅酸钠和LAS薄片，之后在混合器内添加水和两种直链醇组分到该混合物中，并混合10分钟。然后将该混合物加入到进料器中，所述进料器可将该混合物以约0.65磅/分钟的流量供料至将到达挤出机的第一原料物流中。将HEDTA组分加入到第二进料器中，所述第二进料器可将HEDTA以约0.05-0.2磅/分钟的流量供料至将到达挤出机的第二原料物流中，以便可改变HEDTA的供料流量。
使用30ml Werner-Pfleider挤出机装置，生产每一配方。将两种不同的原料物流供料到挤出机内，所述挤出机包括一系列的输送螺杆和靠近挤出机末端的一个混合螺杆。对于配方O(其包括7.5％HEDTA的供料流量)来说，第一原料物流的流量为0.65磅/分钟，和第二原料物流的流量为0.05磅/分钟。对于配方P(其包括15％HEDTA的供料流量)来说，第一原料物流的流量为0.65磅/分钟，和第二原料物流的流量为0.10磅/分钟。对于配方Q(其包括25％HEDTA的供料流量)来说，第一原料物流的流量为0.65磅/分钟，和第二原料物流的流量为0.18磅/分钟。设定挤出机在200rpm下运转。对于每一配方来说，在挤出机内混合原料物流，并将混合的组合物输送出挤出机末端进入模头部分，其中半固体产物成型为所需形状。挤出机的模头(dye)和机筒配有加热和/或冷却装置。在挤出过程中，模头维持在约185下。在通过模头挤出之后，使成型产品硬化。
配方O的挤出导致固体产物，这表明存在由HEDTA和水形成的粘合剂。配方P的挤出也导致固体产物，这表明存在由HEDTA和水形成的粘合剂。配方P的挤出物比配方O更快速地硬化且更硬。配方Q的挤出也导致固体产物，这表明存在由HEDTA和水形成的粘合剂。在配方Q的挤出过程中，注意到在模头内固体物质有些累积，但产生固体产物。
实施例6：比较HEDTA和水的固体粘合剂与HEDTA和甲醇的混合物
在这一实施例中，制备两种配方，一种包括水和HEDTA，而另一种包括甲醇和HEDTA。第一配方包括93wt％的HEDTA和7wt％的水，通过在样品杯内混合合适wt％的HEDTA和水而形成。混合组合物约30-45秒钟。注意到在混合过程中，随着混合的进行，组合物逐渐变硬。然后使该配方静置10分钟，此刻发现它已硬化产生固体片剂。使该组合物在密封的样品杯内静置过夜。第二天早晨，从样品杯中取出固体片剂。
第二组合物包括93wt％的HEDTA和7wt％的甲醇，通过在样品杯内混合合适wt％的HEDTA和甲醇而形成。混合组合物约30-45秒钟。注意到在混合过程中，组合物一直未硬化成固体片剂。然后使该配方在密封的样品杯内静置过夜。第二天早晨，检测组合物并观察到组合物仍未硬化成固体片剂，而是粉末状态。
实施例7：HEDTA、HEDTA和水的固体粘合剂、和含HEDTA和水的固体粘合剂的组合物的DSC分析
通过差示扫描量热法(DSC)分析三种组合物。第一种组合物是5.4mg的HEDTA原料样品。第二种组合物是6.6mg的含93wt％的HEDTA和7wt％的水的固体粘合剂样品。第三种组合物是6.7mg以上实施例3中配方A的组合物样品。使用商购于Perkin Elmer的差示扫描量热仪进行热分析。在每一分析中，使用不锈钢盘。在每一分析中，加热样品从20℃到200℃。最初在20℃下保持样品1分钟，之后以10℃/min的速度从20℃加热到200℃。结果表明形成固体粘合剂，所述固体粘合剂包括用HEDTA和水形成的不同物种。
上述说明、实施例和数据提供本发明一些实施例的实施方案的制备和使用的完整说明。应当理解该公开内容在许多方面仅仅是例举。在不超出本发明范围的情况下，可在细节上，尤其是组分、组成、形状、尺寸和步骤的排列方面作出改变。本发明的范围当然由所附权利要求表达的文字来定义。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种固体组合物，其包括：
含HEDTA和水的固体粘合剂，其中在粘合剂形成过程中HEDTA与水结合，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约20∶1至约1∶1。
2.权利要求1的组合物，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1。
3.权利要求1的组合物，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约6∶1至约1.5∶1。
4.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括附加的功能性成分。
5.权利要求1的组合物，其中所述组合物包括含所述粘合剂和一种或多种功能性成分的固体清洗组合物，其中所述粘合剂分布在整个固体清洗组合物中并在该固体组合物内粘结所述功能性成分。
6.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种功能性成分，这些功能性成分包括：螯合剂、多价螯合剂、无机洗涤剂、碱源、有机洗涤剂、表面活性剂、清洗剂、漂洗助剂、漂白剂、卫生洗涤剂、抗微生物剂、活化剂、洗涤剂助剂、填料、消泡剂、抗再沉积剂、光学亮白剂、染料、增味剂、辅助硬化剂、溶解性调节剂、杀虫剂、害虫诱饵、或它们的混合物或组合物。
7.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括螯合剂或多价螯合剂或它们的混合物或组合物。
8.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括无机洗涤剂。
9.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括三聚磷酸钠。
10.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种表面活性剂。
11.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括直链醇。
12.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种有机洗涤剂。
13.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括直链烷基化磺酸盐。
14.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括碱源。
15.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括碱金属盐。
16.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括碱金属硅酸盐。
17.权利要求1的组合物，其中所述组合物包括低于硬化干扰量的可与HEDTA竞争水并干扰硬化的组分。
18.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的水以至多整个组合物的约20wt％存在于所述组合物内。
19.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的水以整个组合物的约1-10wt％存在于所述组合物内。
20.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的HEDTA以至多整个组合物的约93wt％存在于所述组合物内。
21.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的HEDTA以整个组合物的约5-40wt％存在于所述组合物内。
22.权利要求1的组合物，其中挤出所述组合物形成固体块料。
23.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围小于或等于50g的固体料。
24.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围大于或等于50g的固体料。
25.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围大于或等于500g的固体料。
26.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围大于或等于1kg的固体料。
27.权利要求1的组合物，其中所述组合物被铸塑成固体形状。
28.权利要求1的组合物，其中所述组合物被挤出成固体形状。
29.权利要求1的组合物，其中所述组合物被形成为固体形状。
30.权利要求1的组合物，其中所述固体为粒料形式。
31.权利要求1的组合物，其中所述组合物为在容器内形成的固体块料形式。
32.一种形成固体组合物的方法，该方法包括：
提供HEDTA；
提供水；和
混合HEDTA与水，以便在固体粘合剂形成过程中HEDTA与水结合，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约20∶1至约1∶1。
33.权利要求32的方法，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1。
34.权利要求32的方法，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约6∶1至约1.5∶1。
35.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括附加的功能性成分。
36.权利要求32的方法，其中所述组合物包括含粘合剂和一种或多种功能性成分的固体清洗组合物，其中所述粘合剂分布在整个固体清洗组合物内并在该固体组合物内粘结所述功能性成分。
37.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括一种或多种功能性成分，这些功能性成分包括：螯合剂、多价螯合剂、无机洗涤剂、碱源、有机洗涤剂、表面活性剂、清洗剂、漂洗助剂、漂白剂、卫生洗涤剂、抗微生物剂、活化剂、洗涤剂助剂、填料、消泡剂、抗再沉积剂、光学亮白剂、染料、增味剂、辅助硬化剂、或溶解性调节剂、或它们的混合物或组合物。
38.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括螯合剂或多价螯合剂或它们的混合物或组合物。
39.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括无机洗涤剂。
40.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括三聚磷酸钠。
41.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括一种或多种表面活性剂。
42.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括直链醇。
43.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括一种或多种有机洗涤剂。
44.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括直链烷基化磺酸盐。
45.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括碱源。
46.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括碱金属盐。
47.权利要求32的方法，其中所述组合物还包括碱金属硅酸盐。
48.权利要求32的方法，其中所述组合物包括低于硬化干扰量的可与HEDTA竞争水并干扰硬化的组分。
49.权利要求32的方法，其中用于产生粘合剂的水以至多整个组合物的约20wt％存在于所述组合物内。
50.权利要求32的方法，其中用于产生粘合剂的水以整个组合物的约1-10wt％存在于所述组合物内。
51.权利要求32的方法，其中用于产生粘合剂的HEDTA以至多整个组合物的约93wt％存在于所述组合物内。
52.权利要求32的方法，其中用于产生粘合剂的HEDTA以至多整个组合物的约5-40wt％存在于所述组合物内。
53.权利要求32的方法，其中挤出所述组合物形成固体块料。
54.权利要求32的方法，其中所述组合物形成重量范围小于或等于50g的固体料。
55.权利要求32的方法，其中所述组合物形成重量范围大于或等于50g的固体料。
56.权利要求32的方法，其中所述组合物形成重量范围大于或等于500g的固体料。
57.权利要求32的方法，其中所述组合物形成重量范围大于或等于1kg的固体料。
58.权利要求32的方法，其中所述组合物被铸塑成固体形状。
59.权利要求32的方法，其中所述组合物被挤出成固体形状。
60.权利要求32的方法，其中所述组合物被形成为固体形状。
61.权利要求32的方法，其中所述固体为粒料形式。
62.权利要求32的方法，其中所述组合物为在容器内形成的固体块料形式。

Claims (69)

1.一种固体组合物，其包括：
含HEDTA和水的固体粘合剂，其中在粘合剂形成过程中HEDTA与水结合。
2.权利要求1的组合物，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约20∶1至约1∶1。
3.权利要求1的组合物，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1。
4.权利要求1的组合物，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约6∶1至约1.5∶1。
5.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括附加的功能性成分。
6.权利要求1的组合物，其中所述组合物包括含所述粘合剂和一种或多种功能性成分的固体清洗组合物，其中所述粘合剂分布在整个固体清洗组合物中并在该固体组合物内粘结所述功能性成分。
7.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种功能性成分，这些功能性成分包括：螯合剂、多价螯合剂、无机洗涤剂、碱源、有机洗涤剂、表面活性剂、清洗剂、漂洗助剂、漂白剂、卫生洗涤剂、抗微生物剂、活化剂、洗涤剂助剂、填料、消泡剂、抗再沉积剂、光学亮白剂、染料、增味剂、辅助硬化剂、溶解性调节剂、杀虫剂、害虫诱饵、或它们的混合物或组合物。
8.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括螯合剂或多价螯合剂或它们的混合物或组合物。
9.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括无机洗涤剂。
10.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括三聚磷酸钠。
11.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种表面活性剂。
12.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括直链醇。
13.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种有机洗涤剂。
14.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括直链烷基化磺酸盐。
15.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括碱源。
16.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括碱金属盐。
17.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括碱金属硅酸盐。
18.权利要求1的组合物，其中所述组合物包括低于硬化干扰量的可与HEDTA竞争水并干扰硬化的组分。
19.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的水以至多整个组合物的约20wt％存在于所述组合物内。
20.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的水以整个组合物的约1-10wt％存在于所述组合物内。
21.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的HEDTA以至多整个组合物的约93wt％存在于所述组合物内。
22.权利要求1的组合物，其中用于产生粘合剂的HEDTA以整个组合物的约5-40wt％存在于所述组合物内。
23.权利要求1的组合物，其中挤出所述组合物形成固体块料。
24.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围小于或等于50g的固体料。
25.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围大于或等于50g的固体料。
26.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围大于或等于500g的固体料。
27.权利要求1的组合物，其中所述组合物形成重量范围大于或等于1kg的固体料。
28.权利要求1的组合物，其中所述组合物被铸塑成固体形状。
29.权利要求1的组合物，其中所述组合物被挤出成固体形状。
30.权利要求1的组合物，其中所述组合物被形成为固体形状。
31.权利要求1的组合物，其中所述固体为粒料形式。
32.权利要求1的组合物，其中所述组合物为在容器内形成的固体块料形式。
33.一种固体清洗组合物，其包括：
含HEDTA和水的固体粘合剂，其中在粘合剂形成过程中HEDTA与水结合，和其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1；和
一种或多种功能性成分，其中所述粘合剂分布在整个固体清洗组合物内，并在该固体清洗组合物内粘结所述功能性成分。
34.通过下述方法生产的固体清洗组合物：
提供一种或多种功能性清洗成分；
提供HEDTA；
提供水；和
混合一种或多种功能性清洗成分、HEDTA和水，以便HEDTA与水结合形成固体粘合剂，所述固体粘合剂在该固体清洗组合物内粘结所述功能性清洗成分。
35.权利要求34的固体清洗组合物，其中所提供的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1。
36.用于固体组合物的粘合剂，该粘合剂包括：
HEDTA和水，其中在粘合剂形成过程中HEDTA与水结合。
37.权利要求36的粘合剂，其中水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1。
38.一种形成固体组合物的方法，该方法包括：
提供HEDTA；
提供水；和
混合HEDTA与水，以便在固体粘合剂形成过程中HEDTA与水结合。
39.权利要求38的方法，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约20∶1至约1∶1。
40.权利要求38的方法，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约14∶1至约1.3∶1。
41.权利要求38的方法，其中所存在的形成粘合剂的水与HEDTA的摩尔比范围为约6∶1至约1.5∶1。
42.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括附加的功能性成分。
43.权利要求38的方法，其中所述组合物包括含粘合剂和一种或多种功能性成分的固体清洗组合物，其中所述粘合剂分布在整个固体清洗组合物内并在该固体组合物内粘结所述功能性成分。
44.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括一种或多种功能性成分，这些功能性成分包括：螯合剂、多价螯合剂、无机洗涤剂、碱源、有机洗涤剂、表面活性剂、清洗剂、漂洗助剂、漂白剂、卫生洗涤剂、抗微生物剂、活化剂、洗涤剂助剂、填料、消泡剂、抗再沉积剂、光学亮白剂、染料、增味剂、辅助硬化剂、或溶解性调节剂、或它们的混合物或组合物。
45.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括螯合剂或多价螯合剂或它们的混合物或组合物。
46.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括无机洗涤剂。
47.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括三聚磷酸钠。
48.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括一种或多种表面活性剂。
49.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括直链醇。
50.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括一种或多种有机洗涤剂。
51.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括直链烷基化磺酸盐。
52.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括碱源。
53.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括碱金属盐。
54.权利要求38的方法，其中所述组合物还包括碱金属硅酸盐。
55.权利要求38的方法，其中所述组合物包括低于硬化干扰量的可与HEDTA竞争水并干扰硬化的组分。
56.权利要求38的方法，其中用于产生粘合剂的水以至多整个组合物的约20wt％存在于所述组合物内。
57.权利要求38的方法，其中用于产生粘合剂的水以整个组合物的约1-10wt％存在于所述组合物内。
58.权利要求38的方法，其中用于产生粘合剂的HEDTA以至多整个组合物的约93wt％存在于所述组合物内。
59.权利要求38的方法，其中用于产生粘合剂的HEDTA以整个组合物的约5-40wt％存在于所述组合物内。
60.权利要求38的方法，其中挤出所述组合物形成固体块料。
61.权利要求38的方法，其中所述组合物形成重量范围小于或等于50g的固体料。
62.权利要求38的方法，其中所述组合物形成重量范围大于或等于50g的固体料。
63.权利要求38的方法，其中所述组合物形成重量范围大于或等于500g的固体料。
64.权利要求38的方法，其中所述组合物形成重量范围大于或等于1kg的固体料。
65.权利要求38的方法，其中所述组合物被铸塑成固体形状。
66.权利要求38的方法，其中所述组合物被挤出成固体形状。
67.权利要求38的方法，其中所述组合物被形成为固体形状。
68.权利要求38的方法，其中所述固体为粒料形式。
69.权利要求38的方法，其中所述组合物为在容器内形成的固体块料形式。
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