专利名称：包括直链饱和单、二或三羧酸的盐的凝固基体的制作方法
背景
本发明大体上涉及凝固和凝固基体领域。具体来说，本发明涉及作为凝固基体一部分的直链饱和单、二和三羧酸的盐。
凝固技术和固体块清洁剂在公共设施和工业操作中的应用开辟在Fernholz等人的美国再版专利号32,762和32,818中所要求的SOLID
商标技术中。此外，使用显著水合的碳酸钠材料的碳酸钠水合物浇铸固体产品在Heile等人的美国专利号4,595,520和4,680,134中进行了公开。
近年来，已经涉及由不太苛性的材料例如苏打灰，亦称碳酸钠制备高度有效的清洁剂材料。开发碳酸钠基清洁剂中的早期工作发现碳酸钠水合物基材料在凝固之后通常溶胀(即，在尺寸上不稳定)。此种溶胀可能干扰包装、分配和使用。固体材料的尺寸不稳定性与制造碳酸钠固体材料时制备的各种水合物形式的不稳定性质有关。用水合碳酸钠制造的早期产品通常由无水、一摩尔水合物、七摩尔水合物、十摩尔水合物或它们的更多混合物组成。然而，在环境温度下制造和储存该产物之后，发现初始产物的水合状态在水合物形式，例如一、七和十摩尔水合物之间变换，这导致块体化学物质的尺寸不稳定性。在这些常规的固体形式组合物中，水含量和温度的改变导致结构和尺寸变化，这可能导致固体形式的失效，而产生问题例如固体剂型不能装入分配器以便使用。
此外，常规固体碱性清洁剂，尤其是为公共设施和商业用途设计的那些通常在它们的组合物中要求磷酸酯。磷酸酯在这种组合物中通常用于多重目的，例如，控制凝固速率，除去和使污物悬浮，和作为有效的硬性多价螯合剂。美国专利号6,258,765、6,156,715、6,150,324和6,177,392中发现，公开和要求了可能使用包括碳酸盐、有机乙酸酯，例如氨基羧酸酯或膦酸酯组分和水的粘结剂制造固体块功能性材料。由于生态学关注，近来进一步的工作涉及替代清洁剂中的含磷化合物。另外，在某些情况下代替含磷化合物用作粘结剂和硬性多价螯合剂的含次氨基三乙酸(NTA)的氨基羧酸酯认为是致癌的。因而，它们的使用也已减少。
仍需要提供无磷和/或无NTA的替代凝固技术。然而，凝固过程中可预测性的缺乏和固体形式组合物中尺寸稳定性的可预测性缺乏已经阻碍用环境上友好的替代物成功地替换含磷和/或NTA的组分的努力。
发明内容
凝固基体包括直链饱和羧酸盐、碳酸钠和水。直链饱和羧酸盐选自单、二或三羧酸的盐。这种凝固基体可以用于，例如，固体清洁剂组合物。
具体实施例方式
本发明的凝固基体可以用于其中期望尺寸稳定的固体产物的各种各样的情况。这种凝固基体是尺寸稳定的并且具有合适的凝固速率。另外，这种凝固基体可以基本上不含磷和NTA，这使得这种凝固基体尤其可用于其中希望使用环境友好清洁剂的清洁应用。这些应用包括，但不限于机器和手动洗器皿、预浸、洗涤物和纺织品清洁和去污、地毯清洁和去污、车辆清洁和护理应用、表面清洁和去污、厨房和浴室清洁和去污、地板清洁和去污、原位清洁操作、通用清洁和去污、工业或家用清洗剂和虫害控制剂。还提供了适合于使用这种凝固基体制备固体清洁剂组合物的方法。
凝固基体通常包括直链饱和单、二或三羧酸盐、碳酸钠(苏打灰)和水以形成固体组合物。凝固基体的适合的组分浓度为大约1wt％-大约15wt％饱和的直链饱和单、二或三羧酸盐，大约2wt％-大约50wt％水和大约20wt％-大约70wt％碳酸钠。凝固基体的尤其适合的组分浓度为大约1％-大约12％饱和直链饱和单、二或三羧酸的盐，大约5wt％-大约40wt％水和大约45wt％-大约65wt％碳酸钠。凝固基体的更尤其适合的组分浓度为大约1％-大约10％饱和直链饱和单、二或三羧酸的盐，大约5wt％-大约35wt％水和大约50wt％-大约60wt％碳酸钠。本领域技术人员将理解获得凝固基体的相当性能的其它适合的组分浓度范围。
凝固基体的实际凝固机理经由灰分水合，或碳酸钠与水的相互作用发生。据信，直链饱和单、二或三羧酸盐用来控制凝固过程的动力学和热力学并提供其中附加的功能性材料可以结合形成功能性固体组合物的凝固基体。直链饱和单、二或三羧酸盐可以通过充当游离水的供体和/或受体使碳酸盐水合物和功能性固体组合物稳定。通过控制灰分水合的水迁移速率，直链饱和单、二或三羧酸盐可以控制凝固速率以为所得的产物提供工艺和尺寸稳定性。凝固速率是重要的，因为如果凝固基体太迅速地凝固，则组合物可能在混合期间凝固并使加工停止。如果凝固基体凝固太慢，则有价值的工艺时间损失。直链饱和单、二或三羧酸盐还通过确保固体产物不溶胀而为最终产物提供尺寸稳定性。如果固体产物在凝固之后溶胀，则可能发生各种问题，包括但不限于降低的密度、完整性和外观；和不能分配或包装固体产物。一般而言，如果固体产物具有小于大约3％，尤其是小于大约2％的生长指数，则认为该固体产物具有尺寸稳定性。
将直链饱和单、二或三羧酸盐在引入清洁剂组合物中之前与水结合并且可以提供为固体水合物或为在水溶液，例如液体预混合物中溶剂化的固体盐。然而，当添加到清洁剂组合物中时直链饱和单、二或三羧酸盐应该在水基体中以便该清洁剂组合物有效地凝固。一般而言，有效量的直链饱和单、二或三羧酸盐认为是通过控制水的速率和移动而有效地控制凝固体系的动力学和热力学的量。直链饱和单羧酸的尤其适合的盐的实例包括，但不限于乙酸的盐和葡萄糖酸的盐。直链饱和二羧酸的尤其适合的盐的实例包括，但不限于酒石酸的盐、苹果酸的盐、琥珀酸的盐、戊二酸的盐和己二酸的盐。直链饱和三羧酸的尤其适合的盐的实例包括，但不限于，柠檬酸的盐。
水可以独立地添加到凝固基体中或由于其存在于添加到清洁剂组合物的水性材料中而可以提供在凝固基体中。例如，添加到清洁剂组合物中的材料可以包括水或可以在可用于与凝固基体组分反应的水性预混合物中制备。通常，将水引入凝固基体中以提供在凝固之前具有为加工所需的粘度的凝固基体，和提供所需的凝固速率。水也可以作为加工助剂存在并且可以除去或变成水合水。水因此可以呈凝固基体的水溶液，或任何其它成分的水溶液形式存在，和/或添加的水介质作为加工中的助剂。另外，预期当希望形成为固体的浓缩物时，水介质可以帮助凝固过程。水还可以作为去离子水或软化水提供。
水在所得的固体清洁剂组合物中的量将取决于该固体清洁剂组合物是否经由成形技术或浇铸(凝固在容器内发生)技术加工。一般而言，当通过成型技术加工组分时，据信固体清洁剂组合物可以包括与浇铸技术相比相对更少的用于凝固的水量。当通过成型技术制备固体清洁剂组合物时，水可以按大约5wt％-大约25wt％，尤其是大约7wt％-大约20wt％，更尤其是大约8wt％-大约15wt％存在。当通过浇铸技术制备固体清洁剂组合物时，水可以按大约15wt％-大约50wt％，尤其是大约20wt％-大约45wt％，更尤其是大约22wt％-大约40wt％存在。
凝固基体和所得的固体清洁剂组合物还可以排除含磷或次氨基三乙酸(NTA)的化合物，以使该固体清洁剂组合物更可环境上接受。无磷是指其中没有添加含磷化合物的组合物、混合物或成分。如果含磷化合物经由无磷组合物、混合物或成分的污染而存在，则含磷化合物在所得的组合物中的含量小于大约0.5wt％，小于大约0.1wt％，通常小于大约0.01wt％。无NTA是指其中没有添加含NTA的化合物的组合物、混合物或成分。如果含NTA的化合物经由无NTA的组合物、混合物或成分的污染而存在，则NTA在所得的组合物中的含量应该小于大约0.5wt％，小于大约0.1wt％，通常小于大约0.01wt％。当凝固基体不含NTA时，凝固基体和所得的固体清洁剂组合物也与氯相容，后者充当抗再沉积剂和污迹清除剂。
附加的功能性材料
水合凝固基体或粘结剂可以用来形成包括附加的组分或试剂，例如附加的功能性材料的固体清洁剂组合物。因而，在一些实施方案中，包括直链饱和单、二或三羧酸盐，水和碳酸钠的凝固基体可以提供大量，或甚至所有清洁剂组合物的总重量，例如，在其中几乎没有分配附加的功能性材料的实施方案中。功能性材料为固体清洁剂组合物提供期望的性能和功能性。对本申请来说，术语″功能性材料″包括当分散或溶于使用和/或浓缩溶液，例如水溶液中时在特定的应用中提供有利性能的材料。下面将更详细地论述功能性材料的一些具体实例，但是所述的具体的材料仅是出于举例给出的，并且可以使用宽泛种类的其它功能性材料。例如，下面论述的许多功能性材料涉及清洁和/或去污应用中使用的材料。然而，其它实施方案可以包括在其它应用中使用的功能性材料。
碱性源
固体清洁剂组合物可以包括有效量的一种或多种碱性源以提高基材的清洗和改进固体清洁剂组合物的去污性能。一般而言，预期组合物将按至少大约5wt％，至少大约10wt％，或至少大约15wt％的量包括碱性源。为了为浓缩物中的其它组分提供足够的余地，碱性源可以按小于大约75wt％，小于大约60wt％，小于大约40wt％，小于大约30wt％或小于大约20wt％的量提供在浓缩物中。碱性源可以占固体清洁剂组合物总重量的大约0.1wt％-大约90wt％，大约0.5wt％-大约80wt％，大约1wt％-大约60wt％。
一种或多种碱性源的有效量应该视为提供pH值至少大约8的使用组合物的量。当使用组合物具有大约8到大约10之间的pH值时，它可以认为是微碱性的，当pH值大于大约12时，可以认为使用组合物是苛性的。一般而言，希望提供为微碱性清洁组合物的使用组合物，因为认为它比苛性基使用组合物更安全。在一些情况下，固体清洁剂组合物可以提供在小于大约8的pH值水平下有用的使用组合物。在这样的组合物中，可以省略碱性源，并且附加的pH值调节剂可用来提供具有期望pH值的使用组合物。
固体清洁剂组合物的适合的碱性源的实例包括，但不限于碱金属碳酸盐和碱金属氢氧化物。可以使用的示例性的碱金属碳酸盐包括，但不限于钠或钾碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐和它们的混合物。可以使用的示例性的碱金属氢氧化物包括，但不限于钠、锂或钾氢氧化物。可以将碱金属氢氧化物以本领域中已知的任何形式，包括作为固体珠子、溶于水溶液或它们的组合的形式添加到组合物中。碱金属氢氧化物可作为固体以具有大约12-100U.S.目的混合颗粒尺寸的成球固体或珠子形式，或作为水溶液，例如50wt％和73wt％溶液商购。优选碱金属氢氧化物以水溶液的形式添加，尤其是50wt％氢氧化物溶液，以减少组合物中由于固体碱性材料的水合产生的热量。
除了第一碱性源之外，固体清洁剂组合物可以包含副碱性源。有用的副碱性源的实例包括，但不限于金属硅酸盐例如钠或钾硅酸盐或偏硅酸盐；金属碳酸盐例如钠或钾碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐；金属硼酸盐例如钠或钾硼酸盐；和乙醇胺和胺。此类碱性剂通常可以水溶液或粉末状获得，其中任一形式可用于配制本发明固体清洁剂组合物。
表面活性剂
所述固体清洁剂组合物可以包括至少一种含表面活性剂或表面活性剂体系的清洗剂。各种表面活性剂可以用于固体清洁剂组合物，包括但不限于阴离子型、非离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂。表面活性剂是固体清洁剂组合物的任选组分并且可以从这种浓缩物中排除。可以使用的示例性表面活性剂可从许多源商购。对于表面活性剂的论述，参见Kirk-Othmer，Encyclopedia of ChemicalTechnology，第三版，第8卷，900-912页。当固体清洁剂组合物包括清洗剂时，清洗剂按有效提供所需清洗水平的量提供。所述固体清洁剂组合物(当作为浓缩物提供时)可以按大约0.05％-大约20wt％，大约0.5％-大约15wt％，大约1％-大约15wt％，大约1.5％-大约10wt％和大约2％-大约5wt％的范围包括所述清洗剂。表面活性剂在浓缩物中的附加的示例性范围包括大约0.5wt％-大约5wt％，和大约1wt％-大约3wt％。
可用于固体清洁剂组合物的阴离子表面活性剂的实例包括，但不限于羧酸盐例如烷基羧酸盐和聚烷基羧酸盐、醇乙氧基化物羧酸盐、壬基苯酚乙氧基化物羧酸盐；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；硫酸盐例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧基化物、硫酸化烷基酚、烷基硫酸盐、磺基琥珀酸盐和烷基醚硫酸盐。示例性的阴离子表面活性剂包括，但不限于烷基芳基磺酸钠、α-烯烃磺酸盐和脂肪醇硫酸盐。
可用于固体清洁剂组合物的非离子表面活性剂的实例包括，但不限于，具有聚氧化烯聚合物作为表面活性剂分子的一部分的化合物。此类非离子表面活性剂包括，但不限于脂肪醇的氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-、丁基-和其它类似烷基封端的聚乙二醇醚；不含聚氧化烯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；烷氧基化胺例如烷氧基化乙二胺；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；壬基苯酚乙氧基化物、聚氧乙二醇醚；羧酸酯如甘油酯、聚氧化乙烯酯、脂肪酸的乙氧基化的和二醇酯；羧酸酰胺如二乙醇胺缩合物、单链醇胺缩合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺和聚氧化烯嵌段共聚物。可商购的氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物的实例包括，但不限于，可以从BASFCorporation，Florham Park，NJ获得的
可商购的硅酮表面活性剂的实例包括，但不限于，可以从Goldschmidt ChemicalCorporation，Hopewel1，VA获得的
B8852。
可用于固体清洁剂组合物中的阳离子表面活性剂的实例包括但不限于胺，例如伯、仲和叔胺(具有C18烷基或烯基链)，乙氧基化烷基胺，乙二胺的烷氧基化物，咪唑如1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉，2-烷基-1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉，2-烷基-1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉等；季铵盐，如烷基季铵氯化物表面活性剂如n-烷基(C12-C18)二甲基苄基氯化铵、n-十四烷基二甲基苄基氯化铵一水合物，和萘取代的季铵氯化物如二甲基-1-萘基甲基氯化铵。阳离子表面活性剂可以用来提供消毒性能。
可以用于固体清洁剂组合物的两性离子表面活性剂的实例包括，但不限于甜菜碱、咪唑啉和丙酸盐。
因为固体清洁剂组合物打算用于自动洗碗或洗器皿机，所以如果使用任何表面活性剂的话，经选择的表面活性剂可以是当用于洗碗或洗器皿机内部时提供可接受水平的泡沫的那些。用于自动洗碗或洗器皿机的固体清洁剂组合物一般认为是低发泡组合物。提供所需去污力水平的低泡表面活性剂在其中存在大量泡沫可能引起问题的环境例如洗碗机中是有利的。除了选择低泡表面活性剂之外，消泡剂也可以用来减少泡沫的产生。因此，可以使用认为是低泡表面活性剂的表面活性剂。另外，其它表面活性剂可以与消泡剂协同使用来控制发泡的水平。
一些表面活性剂还可以用作副凝固剂。例如，具有高熔点的阴离子表面活性剂在应用温度下提供固体。已经发现最有用的阴离子表面活性剂包括，但不限于直链烷基苯磺酸盐表面活性剂、醇硫酸盐、醇醚硫酸盐和α-烯烃磺酸盐。一般而言，出于对成本和效率的考虑，优选直链烷基苯磺酸盐。两性或两性离子表面活性剂也可用于提供去污、乳化、湿润和调理性能。代表性的两性表面活性剂包括，但不限于N-椰油基-3-氨基丙酸和酸式盐，N-牛脂基-3-亚氨基二丙酸盐，N-月桂基-3-亚氨基二丙酸二钠盐，N-羧甲基-N-椰油烷基-N-二甲基氢氧化铵，N-羧甲基-N-二甲基-N-(9-十八碳烯基)氢氧化铵，(1-羧基十七烷基)三甲基氢氧化铵，(1-羧基十一烷基)三甲基氢氧化铵，N-椰油基氨乙基-N-羟基乙基甘氨酸钠盐，N-羟乙基-N-硬脂酰氨基甘氨酸钠盐，N-羟乙基-N-月桂酰氨基-β-丙氨酸钠盐，N-椰油酰氨基-N-羟乙基-β-丙氨酸钠盐，混合无环胺和它们的乙氧基化和硫酸化钠盐，2-烷基-1-羧甲基-1-羟乙基-2-咪唑啉翁氢氧化物钠盐或游离酸，其中所述烷基可以是壬基、十一烷基和十七烷基。其它有用的两性表面活性剂包括，但不限于1，1-双(羧甲基)-2-十一烷基-2-咪唑啉翁氢氧化物二钠盐和油酸-亚乙基二胺缩合物、丙氧基化和硫酸化钠盐和氧化胺两性表面活性剂。
增洁剂或水调理剂
固体清洁剂组合物可以包括一种或多种增洁剂，也称作螯合剂或多价螯合剂(例如，增洁剂)，包括但不限于缩合磷酸盐、膦酸盐、氨基羧酸或聚丙烯酸盐。另外，当柠檬酸钠包括在固体清洁剂组合物中时，柠檬酸钠也可以充当增洁剂。一般而言，螯合剂是能配位(即，结合)通常存在于自然水内的金属离子的分子，以防止金属离子干扰清洁组合物的其它清洁剂成分的作用。也可以是螯合剂或多价螯合剂的增洁剂的优选的添加水平为大约0.1wt％-大约70wt％，大约1wt％-大约60wt％，或大约1.5wt％-大约50wt％。如果固体清洁剂作为浓缩物提供，则这种浓缩物可以包括大约1wt％-大约60wt％，大约3wt％-大约50wt％，和大约6wt％-大约45wt％增洁剂。增洁剂的其它范围包括大约3wt％-大约20wt％，大约6wt％-大约15wt％，大约25wt％-大约50wt％和大约35wt％-大约45wt％。
缩合磷酸盐的实例包括，但不限于正磷酸钠和钾，焦磷酸钠和钾，三聚磷酸钠和六偏磷酸钠。缩合磷酸盐还可通过固定组合物内存在的游离水成水合的水，以有限的程度辅助固体清洁剂组合物的凝固。
膦酸盐的实例包括，但不限于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)的钠盐(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)的钠盐(DTPMP)，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H3PO3。优选的膦酸盐组合是ATMP和DTPMP。在添加到混合物中之前优选中和或碱性的膦酸盐，或膦酸盐与碱源的组合，以便当添加膦酸盐时，很少或没有因中和反应产生的热或气体。
固体清洁剂组合物可以含有非磷基增洁剂。虽然各种组分可能包括痕量的磷，但是认为不含磷的组合物通常不包括为有意添加的组分的磷酸盐或膦酸盐增洁剂或螯合组分。羧酸盐例如柠檬酸盐或葡萄糖酸盐是适合的。几乎不含NTA的有用的氨基羧酸材料包括，但不限于N-羟乙基氨基二乙酸、亚乙基二胺四乙酸(EDTA)、羟基亚乙基二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、N-羟乙基亚乙基二胺三乙酸(HEDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)及其它类似的具有含羧酸取代基的氨基的酸。
水调理聚合物可以用作无含磷的增洁剂。示例性的水调理聚合物包括，但不限于多羧酸盐。可以用作增洁剂和/或水调理聚合物的示例性的多羧酸盐包括，但不限于具有侧羧酸基(-CO2-)的那些，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和水解的丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物。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，其公开内容在此通过参考引入。这些材料还可以按低于化学计量的水平使用以充当晶体改性剂。
硬化剂
固体清洁剂组合物还可以包括与所述增洁剂联用或呈增洁剂形式的硬化剂。硬化剂是显著地促进组合物均匀凝固的有机或无机化合物或化合物体系。优选地，硬化剂应该与组合物的清洗剂及其它活性成分相容并且应该能够为经加工的清洁剂组合物提供有效量的硬度和/或水性溶解度。硬化剂应该还能够当混合和凝固时与清洗剂及其它成分形成均匀基体以在使用过程中提供清洗剂从固体清洁剂组合物的均匀溶解。
包括在固体清洁剂组合物中的硬化剂的量将根据包括但不限于以下的因素改变打算制备的固体清洁剂组合物的类型、固体清洁剂组合物的成分、该组合物的预计用途、在使用过程中随着时间应用于固体组合物的分配溶液的量、分配溶液的温度、分配溶液的硬度、固体清洁剂组合物的实际尺寸、其它成分的浓度和该组合物中清洗剂的浓度。优选包括在固体清洁剂组合物中的硬化剂的量有效在连续混合条件和等于或低于硬化剂的熔融温度的温度下与该组合物的清洗剂及其它成分结合形成均匀混合物。
还优选硬化剂与清洗剂及其它成分形成基体，该基体在混合停止并从混合系统排出混合物之后在大约1分钟-大约3小时，尤其是大约2分钟-大约2小时，尤其是大约5分钟-大约1小时内在大约30℃-大约50℃，尤其是大约35℃-大约45℃下将硬化成固态。可以将来自外部源的最少量的热施加到该混合物上以促成该混合物的加工。优选包括在固体清洁剂组合物中的硬化剂的量有效为加工组合物提供期望的硬度和当加入水介质中时期望的受控溶解速率以达到期望的在使用过程中清洗剂从凝固组合物的分配速率。
硬化剂可以是有机或无机硬化剂。一种优选的有机硬化剂是聚乙二醇(PEG)化合物。含聚乙二醇硬化剂的固体清洁剂组合物的凝固速率将至少部分地根据添加到组合物中的聚乙二醇的用量和分子量改变。适合的聚乙二醇的实例包括，但不限于通式H(OCH2CH2)nOH的固体聚乙二醇，其中n大于15，更尤其是大约30-大约1700。通常，聚乙二醇是呈易流动性粉末或薄片形式的固体，具有大约1,000-大约100,000的分子量，尤其是具有至少大约1,450-大约20,000，更尤其是大约1,450-大约8,000的分子量。聚乙二醇按大约1wt％-75wt％，尤其是大约3wt％-大约15wt％的浓度存在。适合的聚乙二醇化合物包括，但不限于PEG 4000、PEG 1450和PEG 8000等，其中PEG 4000和PEG 8000是最优选的。可商购的固体聚乙二醇的实例包括，但不限于CARBOWAX，可以从Union Carbide Corporation，Houston，TX获得。
优选的无机硬化剂是可水合无机盐，包括但不限于硫酸盐和碳酸氢盐。无机硬化剂按至多大约50wt％，尤其是大约5wt％-大约25wt％，更尤其是大约5wt％-大约15wt％的浓度存在。
脲颗粒也可以用作固体清洁剂组合物中的硬化剂。组合物的凝固速率将至少部分地随包括但不限于以下的因素改变添加到清洁剂组合物中的脲的量、颗粒尺寸和形状。例如，颗粒状的脲可以与清洗剂及其它成分，和优选地，少但是有效量的水结合。脲的量和颗粒尺寸有效与清洗剂及其它成分结合以在没有施加来自外部源的使脲及其它成分熔融成熔体阶段的热的情况下形成均匀混合物。优选包括在固体清洁剂组合物中的脲的量有效为加工组合物提供期望的硬度和当加入水介质中时期望的溶解速率以达到期望的在使用过程中清洗剂从凝固组合物的分配速率。在一些实施方案中，组合物包括大约5wt％-大约90wt％脲，尤其是大约8wt％-大约40wt％脲，更尤其是大约10wt％-大约30wt％脲。
脲可以呈成球的珠子或粉末形式。成球的脲通常可以从商业源作为颗粒尺寸为大约8-15U.S.目的混合物获得，例如，从Arcadian Sohio Company，Nitrogen Chemicals Division获得。优选将球形的脲研磨以减小颗粒尺寸到大约50U.S.目-大约125U.S.目，尤其是大约75-100U.S.目，优选使用湿磨机例如单或双螺杆挤出机，Teledyne混合机、Ross乳化器等。
漂白剂
适合用于使基材明亮或增白的固体清洁剂组合物的漂白剂包括在清洗过程中通常遇到的条件下能够释放活性卤素物质，例如Cl2、Br2、-OCl-和/或-OBr-的漂白性化合物。对用于固体清洁剂组合物适合的漂白剂包括，但不限于含氯化合物例如氯气、次氯酸盐或氯胺。示例性的释放卤素的化合物包括，但不限于碱金属二氯异氰脲酸盐，氯化磷酸三钠，碱金属次氯酸盐，单氯胺和二氯胺。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，美国专利号4618914和4830773，其公开内容在此通过参考引入)。漂白剂还可以是过氧或活性氧源例如过氧化氢、过硼酸盐、碳酸钠过氧水合物、过单硫酸钾和过硼酸钠单和四水合物，有和没有活化剂例如四乙酰基亚乙基二胺。当浓缩物包括漂白剂时，它可以按大约0.1wt％-大约60wt％，大约1wt％-大约20wt％，大约3wt％-大约8wt％，大约3wt％-大约6wt％的量包括。
填料
固体清洁剂组合物可以包括有效量的清洁剂填料，所述填料本身不起到清洗剂的作用，但与清洗剂协同提高组合物的总体清洁能力。适合用于本发明清洁组合物的清洁剂填料的实例包括，但不限于硫酸钠、氯化钠、淀粉和糖。当浓缩物包括清洁剂填料时，它可以按至多大约50wt％，大约1wt％-大约30wt％，或大约1.5wt％-大约25wt％的量包括。
消泡剂
用于降低泡沫稳定性的消泡剂也可以包括在洗器皿组合物中。消泡剂的实例包括，但不限于氧化乙烯/丙烯嵌段共聚物例如可以品名Pluronic N-3获得的那些；硅酮化合物，例如在聚二甲基硅氧烷内分散的氧化硅，和官能化聚二甲基硅氧烷例如可以品名AbilB9952获得的那些；脂肪酰胺、烃蜡、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇、脂肪酸皂、乙氧化物、矿物油、聚乙二醇酯和磷酸烷酯，例如磷酸单硬脂酯。消泡剂的论述可以参见例如，Martin等的美国专利号3,048,548、Brunelle等的美国专利号3,334,147和Rue等的美国专利号3,442,242，它们的公开内容在此引入作为参考。当浓缩物包括消泡剂时，消泡剂可以按大约0.0001wt％-大约10wt％，大约0.001wt％-大约5wt％，或大约0.01wt％-大约1.0wt％的量提供。
抗再沉积剂
固体清洁剂组合物可以包括抗再沉积剂，它促进污物在清洗液中维持的悬浮和防止除去的污物再沉积到正在清洗的基材上。适合的抗再沉积剂的实例包括，但不限于聚丙烯酸盐、苯乙烯马来酸酐共聚物和纤维素质衍生物例如羟乙基纤维素和羟基丙基纤维素。当浓缩物包括抗再沉积剂时，抗再沉积剂可以按大约0.5wt％-大约10wt％，和大约1wt％-大约5wt％的量包括。
稳定剂
固体清洁剂组合物还可以包括稳定剂。适合的稳定剂的实例包括，但不限于硼酸盐、钙/镁离子、丙二醇和它们的混合物。浓缩物不必包括稳定剂，但是当浓缩物包括稳定剂时，它可以按为浓缩物提供所需稳定性水平的量包括。稳定剂的示例性的范围包括至多大约20wt％，大约0.5wt％-大约15wt％，和大约2wt％-大约10wt％。
分散剂
固体清洁剂组合物还可以包括分散剂。可以用于固体清洁剂组合物的适合的分散剂的实例包括，但不限于马来酸/烯烃共聚物、聚丙烯酸和它们的混合物。浓缩物不必包括分散剂，但是当包括分散剂时，可以按提供所需分散性能的量包括它。分散剂在浓缩物中的示例性的范围可以是至多大约20wt％，大约0.5wt％-大约15wt％，大约2wt％-大约9wt％。
酶
可以包括在固体清洁剂组合物中的酶包括帮助清除淀粉和/或蛋白质污迹的那些酶。酶的示例性的类型包括，但不限于蛋白酶、α-淀粉酶和它们的混合物。可以使用的示例性的蛋白酶包括，但不限于源自Bacillus licheniformix、Bacillus lenus、嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)和Bacillus amyloliquefacins的那些。示例性的α-淀粉酶包括枯草杆菌、Bacillus amyloliquefaciens和地衣芽孢杆菌。浓缩物不必包括酶，但是当浓缩物包括酶时，可以按当提供固体清洁剂组合物为使用组合物时提供所需酶活性的量包括它。酶在浓缩物中的示例性的范围包括至多大约15wt％，大约0.5wt％-大约10wt％，和大约1wt％-大约5wt％。
玻璃和金属防腐剂
固体清洁剂组合物可以按至多大约50wt％，大约1wt％-大约40wt％，或大约3wt％-大约30wt％的量包括金属防腐剂。所述防腐剂按足以提供显示的腐蚀和/或侵蚀玻璃的速率小于除了不存在所述防腐剂之外其余相同的使用溶液的腐蚀和/或侵蚀玻璃的速率的使用溶液的量包括在固体清洁剂组合物中。预期使用溶液将包括至少大约6份/百万份(ppm)的防腐剂以提供期望的防腐性能。预期在使用溶液中可以使用更大量的防腐剂，而没有有害影响。预期，在某个点，随着提高防腐剂浓度提高的耐腐蚀和/或耐耐侵蚀性的累加效应将损失，并且额外的防腐剂仅仅将增加使用固体清洁剂组合物的成本。使用溶液可以包括大约6ppm-大约300ppm防腐剂，和大约20ppm-大约200ppm防腐剂。适合的防腐剂的实例包括，但不限于铝离子源和锌离子源的组合，以及碱金属硅酸盐或其水合物。
防腐剂可以是指铝离子源和锌离子源的组合。当以使用溶液的形式提供固体清洁剂组合物时，铝离子源和锌离子源分别提供铝离子和锌离子。防腐剂的量是基于铝离子源和锌离子源的总量计算的。在使用溶液中提供铝离子的任何物质可以称为铝离子源，当提供在使用溶液中时提供锌离子的任何物质可以称为锌离子源。铝离子源和/或锌离子源反应形成铝离子和/或锌离子不是必要的。铝离子可以认为是铝离子源，锌离子可以认为是锌离子源。铝离子源和锌离子源可以作为有机盐、无机盐和它们的混合物提供。示例性的铝离子源包括，但不限于铝盐例如铝酸钠、溴化铝、氯化铝、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、硫酸锌铝和磷酸铝。示例性的锌离子源包括，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。
申请人发现，通过控制使用溶液中铝离子与锌离子之比，可以提供与仅使用任一组分时相比降低的玻璃器皿和陶瓷的腐蚀和/或侵蚀。即，铝离子和锌离子的组合可以在降低腐蚀和/或侵蚀方面提供协同作用。铝离子源与锌离子源之比可以经控制提供协同效应。一般而言，铝离子与锌离子在使用溶液中的重量比可以为至少大约6∶1，可以小于大约1∶20，和可以为大约2∶1-大约1∶15。
有效量的碱金属硅酸盐或其水合物可以在本发明的组合物和方法中用来形成具有金属保护能力的稳定的固体清洁剂组合物。本发明组合物中采用的硅酸盐是常规用于固体清洁剂配方的那些。例如，典型的碱金属硅酸盐是那些粉末、颗粒或粒料硅酸盐，它们是无水的或优选含有水合水(大约5wt％-大约25wt％，尤其是大约15wt％-大约20wt％水合水)。这些硅酸盐优选是硅酸钠并分别具有大约1∶1-大约1∶5的Na2O∶SiO2比，并通常按大约5wt％-大约25wt％的量含有可用水。一般而言，所述硅酸盐具有大约1∶1-大约1∶3.75，尤其是大约1∶1.5-大约1∶3.75，最尤其是大约1∶1.5-大约1∶2.5的Na2O∶SiO 2比。具有大约1∶2的Na2O∶SiO2比和大约16wt％-大约22wt％水合水的硅酸盐是最优选的。例如，此类硅酸盐可以粉末形式作为GD硅酸盐和以粒料形式作为Britesil H-20获得，可以从PQ Corporation，Valley Forge，PA获得。这些比例可以用单一硅酸盐组合物或在组合时产生优选比例的硅酸盐组合获得。已经发现按优选比例(大约1∶1.5-大约1∶2.5的Na2O∶SiO2比例)的水合硅酸盐提供最佳金属保护并迅速地形成固体清洁剂。水合硅酸盐是优选的。
硅酸盐可以包括在固体清洁剂组合物中以提供金属保护，但是还已知提供碱度并且还充当抗再沉积剂。示例性的硅酸盐包括，但不限于硅酸钠和硅酸钾。固体清洁剂组合物可以不具备硅酸盐，但是当包括硅酸盐时，可以按提供所需金属保护的量包括它们。浓缩物可以按至少大约1wt％，至少大约5wt％，至少大约10wt％，和至少大约15wt％的量包括硅酸盐。另外，为了为浓缩物中的其它组分提供足够的余地，可以按小于大约35wt％，小于大约25wt％，小于大约20wt％，和小于大约15wt％的水平提供硅酸盐组分。
香料和染料
各种染料、包括芳香剂的增味剂、及其它美感增强剂也可以包括在组合物中。可以包括用来改变组合物的外观的适合的染料包括，但不限于直接蓝86(可以从Mac Dye-Chem Industries，Ahmedabad，印度获得)；Fastusol蓝(可以从Mobay ChemicalCorporation，Pittsburgh，PA获得)；酸性橙7(可以从AmericanCyanamid Company，Wayne，NJ获得)；碱性紫10和Sandolan Blue/酸性蓝182(可以从Sandoz，Princeton，NJ获得)；酸性黄23(可以从Chemos GmbH，Regenstauf，德国获得)；酸性黄17(可以从SigmaChemical，St.Louis，MO获得)；树液绿和间胺黄(可以从KeystonAnaline and Chemical，Chicago，IL获得)；酸性蓝9(可以从EmeraldHilton Davis，LLC，Cincinnati，OH获得)；Hisol坚牢红和荧光素(可以从Capitol Color and Chemical Company，Newark，NJ获得)；和酸性绿25(Ciba Specialty Chemicals Corporation，Greenboro，NC)。
可以包括在组合物中的香料或芳香剂包括，但不限于萜类化合物例如香茅醇，醛类例如戊基肉桂醛，素馨例如C1S-素馨或素馨醛，和香草醛。
增稠剂
固体清洁剂组合物可以包括流变改进剂或增稠剂。流变改进剂可以提供以下功能提高组合物的粘度；当经由喷嘴分配时提高液体使用溶液的颗粒尺寸；提供对表面具有垂直贴附的使用溶液；在使用溶液内提供颗粒悬浮；或减小使用溶液的蒸发速率。
流变改进剂可以提供假塑性的使用组合物，换言之，这种使用组合物或材料当保持未受干扰时(在剪切模式下)保持高粘度。然而，当剪切时，材料的粘度显著地但是可逆地降低。在移除剪切作用之后，粘度恢复。这些性能允许经由喷雾头施加材料。当经由喷嘴喷雾时，材料在压力的影响下逼近进料管进入喷雾头时经历剪切并在泵作用喷雾器中的泵作用下进行剪切。在任一情况下，粘度可以降低到以致可以使用用来将材料施加到污染表面的喷雾器施加大量材料的粘度点。然而，一旦材料静止在污染表面上，该材料就可以恢复高粘度而确保材料在污物上保持在原位。优选地，可以将材料施加到表面上，产生该材料的相当大的涂层，以致按足够的浓度提供清洁组分而导致硬化或烤干的污物的提升和除去。在与垂直或倾斜表面上的污物接触的同时，增稠剂连同清洗剂的其它组分使材料在重力作用下的滴落、下垂、塌落或其它移动最小化。该材料应该经配制满足材料的粘度足以维持让该材料的相当大量的膜与污物接触至少一分钟、尤其是五分钟或更长。
适合的增稠剂或流变改进剂的实例是包括但不限于以下的聚合物增稠剂源自植物或动物源的聚合物或天然聚合物或胶料。此类材料可以是多糖例如具有相当大增稠能力的大多糖分子。增稠剂或流变改进剂还包括粘土。
基本上可溶的聚合增稠剂可以用来为使用组合物提供提高的粘度或提高的导电性。用于本发明水性组合物的聚合增稠剂的实例包括，但不限于羧基化乙烯基聚合物例如聚丙烯酸和它们的钠盐，乙氧基化纤维素，聚丙烯酰胺增稠剂，交联的黄原胶组合物，藻酸钠和褐藻胶产物，羟基丙基纤维素，羟乙基纤维素，及其它具有某种相当大水溶解度比率的类似水性增稠剂。适合的可商购增稠剂的实例包括，但不限于Acusol，可以从Rohm&Haas Company，Philadelphia，PA获得；和Carbopol，可以从B.F.Goodrich，Charlotte，NC获得。
适合的聚合增稠剂的实例包括但不限于多糖。适合的可商购多糖的实例包括，但不限于，Diutan，可以从Kelco Division ofMerck，San Diego，CA获得。用于固体清洁剂组合物的增稠剂还包括聚乙烯醇增稠剂，例如全水解的(大于98.5mol乙酸酯被-OH官能团替代)。
尤其适合的多糖的实例包括，但不限于黄原胶。此种黄原胶聚合物由于它们的高水溶解度和强的增稠能力而是优选。黄原胶是Xanthomonas campestras的细胞外多糖。黄原胶可以通过基于玉米糖或其它玉米增甜剂副产物的发酵制得。黄原胶包括聚β-(L-4)-D-吡喃葡萄糖基主链，类似于纤维素中发现的主链。黄原胶和其衍生物的水分散体显示新型且值得注意的流变性能。这种胶料的低浓度具有较高粘度，这允许它经济上使用。黄原胶溶液显示高的假塑性，即在宽的浓度范围内，发生一般理解为是瞬间可逆的快速剪切变稀。未剪切的材料具有似乎不依赖于pH值和不依赖于在宽范围内的温度的粘度。优选的黄原胶材料包括交联的黄原胶材料。黄原胶聚合物可以与各种已知的可与大多糖分子的羟基官能团反应的共价反应交联剂交联并且也可以使用二价、三价或多价金属离子加以交联。此类交联的黄原胶凝胶在美国专利号4,782,901中进行了公开，该文献在此引入供参考。黄原胶材料的适合的交联剂包括，但不限于金属阳离子例如Al+3、Fe+3、Sb+3、Zr+4及其它过渡金属。适合的可商购黄原胶的实例包括，但不限于
D 35、
S、
XZ，可以从Kelco Division of Merck，San Diego，CA获得。也可以使用已知的有机交联剂。优选的交联黄原胶是
AR，它提供当喷雾时可以产生大颗粒尺寸雾或气溶胶的假塑性使用溶液。
使用方法
一般而言，使用本发明凝固基体的固体清洁剂组合物可以如下产生将直链饱和单、二或三羧酸的盐、碳酸钠、水和任何附加的功能性组分结合并允许这些组分相互作用和凝固。例如，在第一个实施方案中，固体清洁剂组合物可以包括直链饱和单、二或三羧酸的盐、水、增洁剂、碳酸钠和表面活性剂。在一个示例性的实施方案中，固体清洁剂组合物按重量计包括大约1％-大约15％直链饱和单、二或三羧酸盐，尤其是大约1％-大约10％直链饱和单、二或三羧酸盐。在另一个示例性实施方案中，固体清洁剂组合物按重量计包括大约2％-大约50％水，尤其是大约5％-大约40％水。在另一个示例性实施方案中，固体清洁剂组合物按重量计包括小于大约40％增洁剂，尤其是小于大约30％增洁剂。在另一个示例性实施方案中，固体清洁剂组合物按重量计包括大约20％-大约70％碳酸钠，尤其是大约45％-大约65％碳酸钠。在另一个示例性实施方案中，固体清洁剂组合物按重量计包括大约0.5％-大约10％表面活性剂，尤其是大约1％-大约5％表面活性剂。
在一些实施方案中，控制组合物内水和直链饱和单、二或三羧酸盐的相对量。凝固基体和附加的功能性组分由于碳酸钠与水的化学反应而硬化成固态。随着凝固基体凝固，可以形成粘结剂组合物粘结和凝固组分。至少一部分成分缔合而形成粘结剂，而其余成分形成固体组合物的其余部分。凝固过程可以持续几分钟到大约六小时，这取决于包括但不限于以下的因素形成或浇铸的组合物的尺寸，组合物的成分，和组合物的温度。
使用间歇或连续混合系统制备使用凝固基体形成的固体清洁剂组合物。在一个示例性的实施方案中，使用单或双螺杆挤出机将一种或多种清洗剂在高剪切下结合和混合以形成均匀混合物。在一些实施方案中，加工温度等于或低于组分的熔融温度。可以通过成型、浇铸或其它适合的手段从混合器排出加工的混合物，于是清洁剂组合物硬化成固态。基体的结构可以根据其硬度、熔点、材料分布、晶体结构及其它类似的性能根据本领域中已知的方法加以表征。一般而言，根据本发明方法加工的固体清洁剂组合物在成分在整个物质中的分布方面是基本上均匀的并且是尺寸稳定的。
具体来说，在成型过程中，将液体和固体组分导入最后的混合系统中并连续地混合直到组分形成基本上均匀的半固体混合物，其中组分分布在其整个物质中。在一个示例性的实施方案中，在混合系统中混合组分至少大约5秒。然后从混合系统排出混合物到模口或其它成形装置中或穿过它们。然后包装产物。在一个示例性的实施方案中，成型的组合物在大约1分钟-大约3小时间开始硬化成固态。具体地说，成型的组合物在大约1分钟-大约2小时间开始硬化成固态。更具体地说，成型的组合物在大约1分钟-大约20分钟间开始硬化成固态。
具体来说，在浇铸过程中，将液体和固体组分导入最后的混合系统中并连续地混合直到组分形成基本上均匀的液体混合物，其中组分分布在其整个物质中。在一个示例性的实施方案中，在混合系统中混合组分至少大约60秒。一旦混合完成，就将产物转移至其中发生凝固的包装容器中。在一个示例性的实施方案中，浇铸组合物在大约1分钟-大约3小时间开始硬化成固态。具体地说，浇铸组合物在大约1分钟-大约2小时间开始硬化成固态。更具体地说，浇铸组合物在大约1分钟-大约20分钟间开始硬化成固态。
术语″固态″是指硬化的组合物不流动并将基本上保持其在适中应力或压力或纯重力下的形状，固体浇铸组合物的硬度可以从较致密且硬的熔融固体产物(例如，像混凝土)的硬度变动到特征为硬化糊剂的稠度。另外，术语″固体″是指清洁剂组合物在该固体清洁剂组合物的预期储存和使用条件下的状态。一般而言，预期清洁剂组合物当暴露于至多大约100°F，尤其是大于大约120°F的温度下时将保持固态。
所得的固体清洁剂组合物可以呈包括但不限于以下的形式浇铸固体产物；挤出、模塑或成型的固体丸料、块体、片剂、粉末、粒料、薄片；或此后可以将成型固体研磨或成型成粉末、粒料或薄片。在一个示例性的实施方案中，通过凝固基体形成的经挤出的丸粒材料具有大约50克-大约250克的重量，通过凝固基体形成的挤出固体具有大约100克或更大的重量，通过凝固基体形成的固体块清洁剂具有大约1-大约10千克的质量。固体组合物提供功能性材料的稳定化源。在一些实施方案中，可以将固体组合物溶解在，例如，水性或其它介质中，以产生浓缩溶液和/或使用溶液。可以将这种溶液送往储罐以便稍后使用和/或稀释，或可以直接地应用于使用位置。
在某些实施方案中，以单元剂量形式提供固体清洁剂组合物。单元剂量是指经尺寸调整的固体清洁剂组合物单元以致在单个洗涤周期中使用整个单元。当作为单元剂量提供固体清洁剂组合物时，它通常作为尺寸在大约1克到大约50克之间的浇铸固体、挤出丸粒、或片剂提供。
在其它实施方案中，固体清洁剂组合物以多重使用固体，例如块体或许多丸粒形式提供，并且可以重复地用来产生用于多个洗涤周期的水性清洁剂组合物。在某些实施方案中，固体清洁剂组合物作为质量在大约5克到大约10千克之间的浇铸固体、挤出块体或片剂提供。在某些实施方案中，固体清洁剂组合物的多重使用形式具有在大约1千克到大约10千克之间的质量。在其它实施方案中，固体清洁剂组合物的多重使用形式具有在大约5千克到大约8千克之间的质量。在其它实施方案中，固体清洁剂组合物的多重使用形式具有在大约5克到大约1千克，或大约5克到大约500克之间的质量。
虽然将清洁剂组合物论述为形成固体产物，但是清洁剂组合物也可以呈糊剂形式提供。当以糊剂的形式提供浓缩物时，将足够水添加到清洁剂组合物中以致清洁剂组合物的完全凝固被阻止。另外，可以将分散剂及其它组分结合到清洁剂组合物中以维持组分的所需分布。
实施例
将在以下仅用作说明的实施例中更具体地描述本发明，因为在本发明范围内的许多改进和改变对本领域技术人员将是显而易见的。除非另作说明，在以下实施例中报道的所有份数、百分率和比例按重量计算，并且实施例中所使用的所有试剂从下述化学制品供应商获得或可获得，或可以通过常规技术合成。
以下试验方法用来表征实施例1、2和3以及对比实施例A中制备的组合物 成型产物的尺寸稳定性试验
首先在模口中以大约1000磅/平方英寸(psi)压制使用直链饱和单、二或三羧酸盐作为凝固基体一部分的产物的大约50克批料大约20秒以形成片剂。测量和记录该片剂的直径和高度。保持该片剂在室温下一天，然后加入在大约120°F的温度下的烘箱中。在从烘箱取出片剂之后，测量和记录片剂的直径和高度。如果存在小于大约2％的溶胀或生长，则认为片剂显示尺寸稳定性。
实施例1、2和3和对比实施例A
实施例1、2和3是本发明使用直链饱和单、二或三羧酸盐作为凝固基体一部分的组合物。具体来说，实施例1、2和3的组合物使用分别使用柠檬酸钠二水合物、酒石酸钠二水合物和乙酸钠作为凝固基体的一部分。另外，实施例1-3的组合物还包括表1所提供的组分浓度(wt％)的碳酸钠(苏打灰或重苏打)、碳酸氢钠、无水硅酸盐、增洁剂和表面活性剂。将碳酸钠、碳酸氢钠、无水硅酸盐、柠檬酸钠二水合物、共聚物和表面活性剂预混合形成粉末预混合物并将直链饱和单、二或三羧酸盐和水预混合而形成液体预混合物。然后将该粉末预混合物和液体预混合物混合在一起形成组合物。以大约1000psi压制大约50克组合物大约20秒成片剂。
如实施例1、2和3中那样制备对比实施例A的组合物，不同之处在于对比实施例A的组合物不包括直链饱和单、二或三羧酸盐。
表1提供了实施例1、实施例2、实施例3和对比实施例A的组合物的组分浓度。
表1
然后对实施例1、2和3和对比实施例A的组合物进行成型产物的尺寸稳定性试验(如上所论述)，以观察组合物在加热之后的尺寸稳定性。将结果在下表2中制表。
表2
如表2所示，实施例1、2和3的组合物的成型产物显示与对比实施例A的组合物的成型产物相比小得多的溶胀。具体来说，实施例1的组合物的产物仅具有0.3％的直径生长和0.1％的高度生长，实施例2的组合物的产物仅具有0.4％的直径生长和0.1％的高度生长，实施例3的组合物的产物仅具有0.1％的直径生长和0.4％的高度生长。比较起来，对比实施例A的组合物的产物具有2.7％的直径生长和8.2％的高度生长。
实施例1、2和3和对比实施例A的组成方面的唯一差异是直链饱和单、二或三羧酸盐的存在。因此相信直链饱和单、二或三羧酸盐有助于实施例1、实施例2和实施例3的组合物的产物的尺寸稳定性。通过控制水的迁移和充当游离水的供体或受体，直链饱和单、二或三羧酸盐可能已允许加工和防止成型产物当产物经历加热时溶胀以及控制产物的凝固速率在期望的范围内。因为对比实施例A的组合物不含有直链饱和单、二或三羧酸盐，所以该组合物不包括控制水在固体产物内的移动的机理。对比实施例A的组合物将不适合于加工并不能通过尺寸稳定性试验。
以下试验方法用来表征实施例4、5和6以及对比实施例B中制备的组合物 浇铸产物的尺寸稳定性试验
首先将使用直链饱和单、二或三羧酸盐作为凝固基体一部分的产物的大约4000克批料倒入胶囊。测量和记录胶囊的直径。维持该胶囊在室温下一天，保持在大约104°F的温度下的烘箱中两天，然后恢复到室温。在胶囊恢复到室温之后，测量和记录该胶囊的直径。如果存在小于大约2％的溶胀或生长，则认为胶囊显示尺寸稳定性。
实施例4、5和6和对比实施例B
实施例4、5和6是本发明的使用直链饱和单、二或三羧酸盐作为凝固基体一部分的组合物。具体来说，实施例4的组合物使用柠檬酸钠二水合物作为凝固基体的一部分，实施例5的组合物使用酒石酸钠二水合物作为凝固基体的一部分，实施例6的组合物使用乙酸钠作为凝固基体的一部分。实施例4-6的组合物中的每一种还包括表3中所提供的组分浓度(wt％)的软化水、氨基羧酸盐、聚丙烯酸钠、氢氧化钠50％、碳酸钠(重苏打)、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。将液体(软化水、氨基羧酸盐、直链饱和单、二或三羧酸盐、聚丙烯酸盐和氢氧化钠50％)预混合以形成液体预混合物并将粉末(碳酸钠、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂)预混合以形成粉末预混合物。然后将该液体预混合物和粉末预混合物混合而形成组合物，随后将该组合物倒入胶囊。
如实施例4、5和6中那样制备对比实施例B的组合物，不同之处在于对比实施例B的组合物不含直链饱和单、二或三羧酸盐，但是含相同数量的可用水。
表3提供了实施例4-6和对比实施例B的组合物的组分浓度。
表3
在将实施例4-6和对比实施例B的组合物成型之后，对它们进行浇铸产物的尺寸稳定性试验(如上所论述)，以观察组合物在加热之后的尺寸稳定性。将结果在下表4中制表。
表4
如表4所示，实施例4-6的组合物的浇铸产物与对比实施例B的组合物的浇铸产物相比显示小得多的溶胀。具体来说，实施例4的组合物的产物仅经历1.2％的直径生长，实施例5的组合物的产物仅经历0.6％的直径生长，实施例6的组合物的产物仅经历1.2％的直径生长。比较起来，对比实施例B的组合物的产物具有4.9％的直径生长。
实施例4-6和对比实施例B的组合物的唯一差异是直链饱和单、二或三羧酸盐的存在。因此相信直链饱和单、二或三羧酸盐有助于实施例4-6的组合物的产物的尺寸稳定性。通过控制水的迁移和充当游离水的供体或受体，直链饱和单、二或三羧酸盐可能已允许加工和防止浇铸的产物当产物经历加热时溶胀以及控制产物的凝固速率在期望的范围内。相反，因为对比实施例B的组合物不含直链饱和单、二或三羧酸盐，所以组合物不含控制水在固体产物内的移动的机理。对比实施例B的组合物不能通过尺寸稳定性试验并且不适合于制造。
虽然已经参照优选的实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员应承认在不脱离本发明精神和范围的情况下可以在形式和细节上作出改变。
权利要求
1.凝固基体，其包含
(a)选自单、二和三羧酸的盐的直链饱和羧酸盐；
(b)碳酸钠；和
(c)水；
(d)其中该凝固基体是水合物固体。
2.权利要求1的凝固基体，其中所述直链饱和羧酸盐选自乙酸、葡萄糖酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸和柠檬酸。
3.权利要求2的凝固基体，其中所述直链饱和羧酸盐选自乙酸、酒石酸和柠檬酸。
4.权利要求1的凝固基体，其中所述直链饱和羧酸盐占所述凝固基体的大约1wt％-大约15wt％。
5.权利要求4的凝固基体，其中所述直链饱和羧酸盐占所述凝固基体的大约1wt％-大约10wt％。
6.权利要求1的凝固基体，其中所述碳酸钠占所述凝固基体的大约20wt％-大约70wt％。
7.权利要求6的凝固基体，其中所述碳酸钠占所述凝固基体的大约50wt％-大约60wt％。
8.权利要求1的凝固基体，其中水占所述凝固基体的大约2wt％-大约50wt％。
9.权利要求8的凝固基体，其中水占所述凝固基体的大约5wt％-大约35wt％。
10.权利要求1的凝固基体，其中所述凝固基体包含小于大约0.5％磷。
11.权利要求1的凝固基体，其中所述凝固基体包含小于大约0.5％次氨基三乙酸。
12.权利要求1的凝固基体，其中所述水合物固体具有小于大约3％的生长指数。
13.权利要求12的凝固基体，其中所述水合物固体具有小于大约2％的生长指数。
14.固体清洁剂组合物，其包含
(a)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约1％-大约15％直链饱和单、二或三羧酸盐；
(b)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约2％-大约50％水；
(c)按所述固体清洁剂组合物的重量计，小于大约40％增洁剂；
(d)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约20％-大约70％碳酸钠；和
(e)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约0.5％-大约10％表面活性剂。
15.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中所述直链饱和单、二或三羧酸盐占所述固体清洁剂组合物的大约1wt％-大约10wt％。
16.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中水占所述固体清洁剂组合物的大约5wt％-大约40wt％。
17.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中所述增洁剂占所述固体清洁剂组合物的小于大约30wt％。
18.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中所述碳酸钠占所述固体清洁剂组合物的大约45wt％-大约65wt％。
19.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中所述表面活性剂占所述固体清洁剂组合物的大约1wt％-大约5wt％。
20.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中所述直链饱和单、二或三羧酸的盐选自乙酸、葡萄糖酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸和柠檬酸。
21.权利要求14的固体清洁剂组合物，其中所述固体清洁剂组合物具有小于大约2％的生长指数。
22.固体清洁剂组合物，其包含
(a)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约1％-大约15％柠檬酸钠；
(b)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约2％-大约50％水；
(c)按所述固体清洁剂组合物的重量计，小于大约40％增洁剂；
(d)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约20％-大约70％碳酸钠；和
(e)按所述固体清洁剂组合物的重量计，大约0.5％-大约10％表面活性剂。
23.权利要求22的固体清洁剂组合物，其中所述柠檬酸钠占所述固体清洁剂组合物的大约1wt％-大约10wt％。
24.权利要求22的固体清洁剂组合物，其中水占所述固体清洁剂组合物的大约5wt％-大约40wt％。
25.权利要求22的固体清洁剂组合物，其中所述增洁剂占所述固体清洁剂组合物的小于大约30wt％。
26.权利要求22的固体清洁剂组合物，其中所述碳酸钠占所述固体清洁剂组合物的大约45wt％-大约65wt％。
27.权利要求22的固体清洁剂组合物，其中所述表面活性剂占所述固体清洁剂组合物的大约1wt％-大约5wt％。
28.权利要求22的固体清洁剂组合物，其中所述固体清洁剂组合物具有小于大约2％的生长指数。
29.组合物，其包含
(a)包含直链饱和单、二或三羧酸的盐、碳酸钠和水的凝固基体；和
(b)至少一种功能性成分。
30.权利要求29的组合物，其中所述直链饱和单、二或三羧酸选自乙酸、葡萄糖酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸和柠檬酸。
31.权利要求29的组合物，其中所述功能性成分选自螯合剂、多价螯合剂、无机清洁剂、有机清洁剂、碱性源、表面活性剂、漂清助剂、漂白剂、消毒剂、活化剂、清洁增效剂、填料、消泡剂、抗再沉积剂、光学增白剂、染料、增味剂、酶、防腐剂、分散剂和溶解性改进剂。
32.权利要求29的组合物，其中所述直链饱和单、二或三羧酸的盐占所述凝固基体的大约1wt％-大约15wt％。
33.权利要求32的组合物，其中所述直链饱和单、二或三羧酸的盐占所述凝固基体的大约1wt％-大约10wt％。
34.权利要求29的组合物，其中所述碳酸钠占所述凝固基体的大约20wt％-大约70wt％。
35.权利要求34的组合物，其中所述碳酸钠占所述凝固基体的大约45wt％-大约65wt％。
36.权利要求29的组合物，其中所述组合物具有小于大约2％的生长指数。
37.使组合物凝固的方法，该方法包括
(a)提供足够量的包含直链饱和单、二或三羧酸盐、碳酸钠和水的凝固基体以形成水合物固体；和
(b)将所述凝固基体添加到所述组合物中以形成凝固材料。
38.权利要求37的方法，还包括将所述材料形成块体。
39.权利要求38的方法，其中所述块体在大约1分钟至大约3小时凝固。
40.权利要求37的方法，还包括将所述材料浇铸到包装容器中。
41.权利要求40的方法，其中在包装容器中的所述材料在大约20分钟至大约2小时凝固。
42.权利要求37的方法，还包括将所述材料浇铸到糊剂中。
43.权利要求37的方法，其中所述直链饱和单、二或三羧酸盐占所述凝固基体的大约1wt％-大约15wt％。
44.权利要求37的方法，其中所述凝固基体的直链饱和单、二或三羧酸盐和水作为液体预混合物提供。
45.权利要求37的方法，其中所述凝固材料具有小于大约3％的生长指数。
46.权利要求45的方法，其中所述凝固材料具有小于大约2％的生长指数。
全文摘要
凝固基体包括直链饱和羧酸盐、碳酸钠和水。直链饱和羧酸盐选自单、二或三羧酸的盐。这种凝固基体可以用于，例如，固体清洁剂组合物。
文档编号C11D3/10GK101679926SQ200880019592
公开日2010年3月24日 申请日期2008年6月9日 优先权日2007年7月2日
发明者M·E·贝塞, B·L·特尔塔, L·M·桑德斯 申请人:埃科莱布有限公司