专利名称：含有掩蔽剂的水处理组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于纯化被污染的饮用水以使其可饮用的组合物、方法和套件。更具体地讲，本发明涉及用于掩蔽令人不悦的味道或气味的掩蔽剂，所述味道或气味是由于对被污染的饮用水进行纯化而造成的。
背景技术：
在世界的各个地方都需要饮用水。在发达国家，典型地通过大型的国家或跨国水管理公司来纯化并大规模地供应饮用水。这种水典型地以可饮用的形式直接供应到消费者家中。然而，在世界的一些地区，例如发展中国家的一些乡村地区，许多人没有直接供应到他们家中的水，而仅能得到不能饮用的公用水的供应，如乡村的井水，或者不能保证他们所得到的水是可以饮用的。结果，每年都有相当数量的人因为饮用被污染的水而直接导致死亡。因此，需要消费者可用来纯化他们自己的水从而以快速有效的方式制得可饮用水的水纯化套件和组合物。
迄今为止，许多市场上可购得的水纯化组合物由包括氯或其衍生物的消毒剂组成。上述消毒剂有效纯化水所需的量会对所得水的味道和气味产生影响。可加入香味剂来改变水的味道和气味。然而，用于改变水味道和气味的传统香味剂显著地损害了氯及氯衍生物消毒剂的有效性。因此，需要提供一种能对被污染的水进行消毒同时不会使所得饮用水中具有会使消费者感到不悦的味道或气味的水纯化组合物。
与使用某些基于氯的消毒剂(如，例如次氯酸钙)相关的另一个问题是产品的稳定性。具体地讲，已发现，当基于次氯酸钙的已知组合物与香味剂混合时，其会丧失大量的消毒功效。因此，需要具有改进了贮存稳定性的包含香味剂的消毒组合物。
在将被污染的饮用水消毒之后，产生了另一个问题，即如何在饮用之前保留残余消毒剂以防止水被再次污染的同时，提供具有令人满意味道的饮用水。因此，需要可用来纯化被污染的饮用水并可提供在一段时间内具有改进的味道属性的纯化水的组合物、方法和套件。
发明概述本发明涉及用于纯化被污染的饮用水以使其可饮用的组合物、方法和套件。更具体地讲，本发明涉及用于掩蔽令人不悦的味道或气味的掩蔽剂，所述味道或气味是由于对被污染的饮用水进行纯化造成的。
依照本发明的一个方面，用于对水进行清毒的组合物包括消毒剂和掩蔽剂。该消毒剂可以是任何能够消毒或纯化水的化合物。该掩蔽剂可以是任何可掩蔽或最小化不希望有的消毒剂特征如味道或气味的化合物。
在一个实施方案中，该消毒剂是基于卤素的，并且该掩蔽剂是柑橘类水果衍生的风味剂。还可使用其它类型的消毒剂及相容的掩蔽剂。该组合物可任选地包括负载掩蔽剂的底物。该组合物还可包括其它组分，如主凝结剂、助凝剂、桥连絮凝剂、聚合材料、碱性试剂、自动催化氧化剂，以及它们的混合物。
上面的概述不旨在描述本发明的每个公开的实施方案或每个实施例。下面的详述将更具体地举例说明这些实施方案。
附图概述通过下列对本发明不同实施方案的详细描述并参照附图可更好地理解本发明，其中
图1是依照本发明实施方案所制的示例性水纯化套件的示意图；和图2是图示说明了依照本发明实施方案来处理水的示例性方法的流程图。
虽然本发明服从各种修改和替换形式，但通过附图中的实施例已显示了其详细说明，并将详细描述该说明。然而，应当理解，并不旨在将本发明限制于所述的具体实施方案。相反，该意图是将所有的修改、等价物和替换物包括在本发明的宗旨和范围之内。
发明详述所有引用文献的相关部分均引入到本文以供参考。任何文献的引用都不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。
一般地讲，本发明涉及用于纯化被污染的饮用水以使其可饮用或可更安全地饮用的组合物、方法和套件。更具体地讲，本发明涉及用于掩蔽令人不悦的味道或气味的掩蔽剂，所述味道或气味是由于对被污染的饮用水进行纯化而造成的。
用来纯化水的组合物(包含消毒剂)会留下令人不悦的味道或气味。例如，用于纯化水的基于卤素的消毒剂(如氯)可留下由氯产生的令人不悦的味道和气味。本文所述的本发明通常涉及可与消毒剂连用来最小化由消毒剂产生的味道和气味的掩蔽剂。
该掩蔽剂可负载在底物上。这样的载荷可有利于在帮助掩蔽剂递送的同时，使掩蔽剂和消毒剂之间的所有不利的相互作用最小化。
本文所公开的示例性组合物能够，但不必需，进一步包括下列一种或多种组分主凝结剂、助凝剂、桥连絮凝剂、聚合材料、碱性试剂和自动催化氧化剂。
该示例性组合物的各种组分将在下文中进一步详细描述。
I.定义本文所用术语“活化的”是指物质已被处理过，以致该物质可更快速和/或完全地催化化学或物理变化。典型地，这可通过干燥物质来实现。
本文所用术语“失活”是指消毒、杀菌、纯化、抗菌和/或抗微生物性质的丧失、降低或削弱。
本文所用术语“孔”是指间隙，分子必须适合才可通过该间隙进入给定底物中的空隙空间。这些包括具有不同尺寸的板隙或孔隙。
本文所用术语“氯”和“氯衍生物”以及“基于氯的物质”是指原子序数为17的非金属卤素元素及其衍生物和合成类似物，包括，但不限于，二氧化氯、氯胺、次氯酸盐，包括次氯酸钙和次氯酸钠和异氰脲酸酯。
本文所用术语“与氯相容的”是指不会大幅度降解氯、或换句话讲不会实质性妨碍氯的消毒、杀菌、纯化、抗菌和/或抗微生物性质的试剂。
本文所用术语“柑橘类水果”或“柑橘类水果衍生的”或“柑橘类水果选取物”是指水果，包括香柠檬、柚子、柠檬、酸橙、橙和橘子，以及是指它们的风味剂组分和/或它们的合成类似物和/或它们的提取物。
本文所用术语“相容的”是指物种不会大幅度降解或换句话讲不会实质性妨碍该物种功能，如此该物种则被说成是“相容的”。
本文所用术语“对照试样”是指不含有掩蔽剂的组合物样本。
本文所用术语“降解”是指用于具体用途的具体物质在功效上的削弱。
本文所用术语“消毒剂”是指具有消毒活性的任何化合物，包括抗菌和抗微生物试剂，其中该消毒剂可用于消毒、杀菌、纯化和/或换句话讲使水成为更可饮用的形式。
本文所用术语“风味剂”、“香味剂”和“风味剂组分”是指一种或多种用于掩蔽令人不悦的味道和/或气味或用于赋予所需味道和/或气味的物质如，例如而不旨在限制为柑橘类水果。
本文所用术语“游离水分含量”是指通过Karl Fisher方法或通过在150℃下干燥失重，测定可获得的游离水。
本文所用术语“基于卤素的物质”是指不会实质性妨碍卤素类物质消毒、杀菌、纯化、抗菌和/或抗微生物性质的试剂。
本文所用术语“与卤素相容的”是指不会实质性降解卤素类物质、或换句话讲不会实质性妨碍卤素类物质的消毒、杀菌、纯化、抗菌和/或抗微生物性质的试剂。
本文所用术语“载荷”和“负载”是指使用方法，例如，喷雾、喷雾干燥或换句话讲胶囊包封、保留或隔离组分，以将组分可释放地粘附到底物上。
本文所用术语“掩蔽剂”是指用于掩蔽令人不悦的味道和/或气味的组合物。
本文所用短语“有意义的1天残留氯含量”是指能够防止封存水被病毒和细菌再污染的至少0.1ppm的氯含量。
本文所用术语“吸水剂”是指可吸收所含游离水的物质。
本文所用短语“气味检出阈值”是指至少50％的个体可闻出水中消毒剂气味时的含量(假定10个个体为最少的小组人数)。
本文所用术语“储藏期限”是指组合物可保持其所需特性的时间长度。
本文所用术语“底物”是指可涂敷、堆积或换句话讲可释放地沉积不同物质或材料于其上的物质或组合物。
本文所用短语“味道检出阈值”是指至少50％的个体可尝出水中消毒剂味道时的含量(假定10个个体为最少的小组人数)。
II.消毒剂及相关组分本文图示说明的示例性组合物优选包括消毒剂。该消毒剂可包括任何能消毒或净化水的化合物。该消毒剂可以是无机物，例如银盐、胶态微粒银、纳米微粒银、臭氧、二氧化氯、氯气、次氯酸钠、次氯酸钙、氯胺、氯的有机来源如异氰脲酸酯或卤素源、碘或碘源如多碘化合物树脂。消毒剂也可以是有机物，如季铵化合物。
在优选的实施方案中，该消毒剂为基于卤素的消毒剂，如氯或其衍生物，包括，但不限于，二氧化氯、次氯酸钙、次氯酸钠、氯的有机来源如异氰脲酸酯或氯胺。优选的消毒剂包括无机的基于氯的消毒剂，其中氯为不是负一价且优选高于负一价的正氧化态。优选的氯源包括次氯酸盐(包括次氯酸钙)和氯的有机来源如异氰脲酸酯。
该消毒剂优选以受控、延迟、持续或缓慢释放的形式使用(本文中称为延迟释放)。通过消毒剂共混或涂覆例如水溶性较差或疏水的材料，或通过提供足够厚的涂层以使涂层的溶解动力学可提供延迟释放，可实现上述延迟释放。水溶性较差或疏水的材料包括蜡、石蜡、二氧化硅、沸石、粘土、聚合树脂、纤维素、交联聚合物、不溶解的盐如碳酸钙等。通过在例如盘子、滚筒和垂直混合器中附聚或通过喷雾方式来涂敷包衣材料。提供延迟释放的其它方法包括改变消毒剂物理性质的机械方法，包括，例如压缩、改变消毒剂粒径分布的造粒方法等。
在一个图示说明的实施方案中，使用了颗粒状消毒剂，优选为次氯酸钙，其具有一定的粒径分布以致按重量计至少约50％、约75％或约90％的消毒剂可保留在210μm(Tyler 65目)筛网、425μm(35目)筛网、600μm(28目)筛网、710μm(24目)筛网、850μm(20目)筛网、或1000μm(16目)筛网上。为了使最终单位剂量组合物中的随机采样方差最小化，还优选使颗粒状消毒剂具有一定的粒径分布，以致按其重量计至少约50％或约75％或约100％的消毒剂能通过2000μm(9目)筛网或能通过1400μm(12目)筛网。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约0.01％、约0.1％、约0.2％、约0.5％、约0.7％、约1.0％、约1.2％、或约1.5％，且优选至约20％、约10％、约5％、约4％、或约2.5％的消毒剂。
除消毒剂以外，该示例性组合物还可，但不必需，包括其它组分。例如，该示例性组合物可优选包括主凝结剂。适用于本发明的主凝结剂包括水溶性无机盐以及它们的混合物。在图示说明的实施方案中，该组合物包含无机金属盐，所述无机金属盐选自硫酸铁、氯化铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸铜、氯化铜、硫酸铝、氯化铝、其聚合物以及它们的组合。该无机金属盐可用作凝结剂，并能与带电荷的水溶性杂质以一定的方式反应，来中和水溶性杂质的电荷，以形成水不溶性杂质，通常形成杂质的水不溶性盐，该盐从溶液中沉淀析出。
本文图示说明的示例性组合物优选地包括(按重量计)约1％、约5％、约10％、约15％、约20％、或约25％，且优选至约50％、或约40％的无机盐，所述无机盐选自硫酸铁、氯化铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸铜、氯化铜、硫酸铝、氯化铝、其聚合物以及它们的组合。
该示例性组合物还可包括水不溶性硅酸盐，如粘土、沸石以及它们的混合物，以用作水不溶性助凝剂。例如，粘土可用作晶种颗粒，水不溶性的杂质可聚集在它上面形成絮凝物。在组合物中粘土的存在改善了絮凝物形成的速率，与本文组合物不含粘土时相比，含有粘土的组合物形成了较大的絮凝物。粘土也可用作溶胀剂，如果本文组合物为片剂形式，通过与水接触产生的溶胀，粘土能改善片剂在接触水后的裂解速率，使得片剂组分被溶涨的粘土颗粒分开。粘土也能用作片剂内的干燥剂。粘土也可用作阳离子交换剂以从水中除去金属离子，并且粘土也可通过吸附从水中除去色素、重金属和一些有机物质。硅铝酸盐可用于本发明，以代替或附加在粘土中。硅铝酸盐可用作阳离子交换剂以从水中除去金属离子，并还能用作晶种颗粒来增强絮凝物形成和用作干燥剂来增强消毒剂稳定性。
在第IV部分前面，提供了关于可使用的示例性水不溶性硅酸盐的更加详细的说明，其中提供了底物，包括水不溶性硅酸盐的实施例。
该示例性组合物还可包括其它助凝剂。在所示的实施例中，该助凝剂包括具有胺基的聚合材料，并且从而该聚合材料具有阳离子特性。该助凝剂能有助于凝结和絮凝过程，并尤其能结合主凝结剂来辅助颗粒粘合，并可辅助将水不溶性颗粒聚集成为称作絮凝物的更大水不溶性聚集复合物。该助凝剂还可吸附或凝结油、脂肪和其它有机或无机物质，并可螯合重金属离子。优选地，该助凝剂基本上是水不溶性的。
该示例性组合物优选包括(按重量计)约0.1％、约0.5％、约1％、约1.5％、约2％、或约2.5％，且优选至约50％、约40％、约30％、约20％、约10％、约5％或约4％的助凝剂。
该示例性组合物还可包括桥连絮凝剂。优选地，该桥连絮凝剂在应用浓度下基本上是水溶性的，并且所具有的重均分子量为至少约100,000、优选大于约1,500,000或至少约2,000,000。该桥连絮凝剂的选择是以其可用作絮凝剂并能导致水不溶性颗粒聚集成为称作絮凝物的更大水不溶性聚集复合物为基础的。该桥连絮凝剂优选比助凝剂具有更大的分子量并优选不包括胺基。在示例性的实施方案中，该桥连絮凝剂包括酰胺基。优选地，该桥连絮凝剂为聚丙烯酰胺。可用于本文的典型阴离子和非离子聚丙烯酰胺是那些由Ciba Specialty Chemicals提供的Magnafloc系列物。
优选地，示例性组合物可包括(按重量计)约0.1％、约0.2％、约0.5％或约1％，且优选至约30％、约20％、约10％、约5％或约3％的桥连絮凝剂。
该图示说明的组合物还可包括另一种聚合材料。该示例性聚合材料优选不包含胺基并且基本上是水不溶性的。因此，该聚合材料不同于助凝剂和桥连絮凝剂。该聚合材料可用作晶种颗粒以增强絮状物的形成。优选地，该聚合材料包括纤维素，且优选该聚合材料为未改性的纤维素。优选地，该聚合材料包括粉状的纤维素。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约1％、约5％、约10％、约15％、约20％或约25％，且优选至约80％、约50％或约35％的聚合材料。
本文图示说明的示例性组合物还可包括碱性试剂。碱性试剂可以是任何在与水接触时产生碱性的化合物。可用于本文的碱性试剂优选不是聚合材料。本文组合物优选包括一定量的碱性试剂，以致当本文组合物与水接触而形成溶液时，该溶液所具有的pH为约5至约8、优选约6至约7。
优选的碱性试剂选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氧化钠、碳酸钙、碳酸氢钙、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、氧化钾及其组合。优选与水接触时可作为碳酸盐来源的特殊碱性试剂，例如碳酸钠或碳酸氢钠。优选还可用作吸水剂的碱，如无水碳酸钠，尤其是在包含次氯酸钙作为消毒剂的组合物中。
本文图示说明的示例性组合物典型地包括(按重量计)约1％至约50％、优选约10％、约15％、约20％或约25％，且优选至约45％、约40％或约35％的碱性试剂。
在一个优选的实施方案中，该示例性组合物还包括氧化剂体系。氧化剂体系的作用是在凝结/絮凝反应的自然时限内，尽可能地将饮用水和凝结剂中的溶解锰(Mn(II))物质氧化为胶态的二氧化锰。因为本发明组合物的凝结/絮凝体系可以是高度活性的，该体系典型地要能在约30秒内将饮用水中的有机物质含量减少至少约80％，并可在约5分钟内基本上完成絮凝，所以这对氧化剂体系提出了相当高的要求。
从提供快速有效地氧化溶解锰和最优控制与锰相关的絮凝后变色的角度来看，优选的氧化剂体系选自自动催化氧化剂、氧化剂和氧化催化剂的组合以及它们的混合物。本文所用的氧化剂在使用条件下应具有超过MnO2/Mn(II)体系的氧化-还原电位，优选其标准氧化-还原电位为至少约1.23V。在一个实施方案中，当本发明组合物中掺有氧化剂体系时，足以提供约200ppb的自动催化氧化剂或氧化催化剂的一定量的氧化剂体系应优选可将含有约150ppb可溶性锰的去离子水中的可溶性锰浓度在一分钟内减少至少约50％或约60％，并可在约五分钟内减少至少约60％或约70％，可溶性锰的浓度可通过原子吸收光谱测量，并在环境温度(约20℃)下进行测试。优选用于本文的自动催化氧化剂和氧化催化剂是基于过渡金属的，尤其优选那些在元素周期表中族V、VI、VII和VIII的元素，如Mn、Co、V、Mo和Ru以及它们的混合物。用于本文的高度优选的自动催化氧化剂包括锰酸盐，尤其是高锰酸钾。适用于本文的氧化催化剂包括二氧化锰自身以及锰和钴催化剂，其描述于例如PCT申请序号WO97/00311、美国专利5,246,612、美国专利4,810,410、欧洲专利申请0408131和美国专利5,244,594中。适用于和氧化催化剂组合或甚至和自动催化氧化剂组合的氧化剂包括基于氯的消毒剂，从可在凝结/絮凝反应的时间范围内对可溶性锰提供快速而有效氧化的角度上看，基于氯的消毒剂与自动催化氧化剂的组合是尤其有利的。
优选地，本文组合物包含按重量计约0.001％至约0.15％、约0.01％至约0.1％或约0.01％至约0.05％的自动催化氧化剂、氧化催化剂或它们的混合物。
水处理化学物，如硫酸亚铁和硫酸铁，典型地是由具有高溶解性锰含量的物质源所制得的，在最终市售产品中所残留的锰具有不同的含量。在凝结剂中含有小部分可溶解性锰是合乎需要的，这有两个原因。第一，它能促进可导致较低的可溶性锰最终含量和减少的絮凝后脱色的氧化反应，尤其是在水被高度污染的情况下，例如能使含有多达约200ppb至300ppb可溶性锰的水在絮凝后，其可溶性锰浓度减少至约50ppb，或在某些情况下更低。第二，在可溶性锰低污染的情况下，它提供了补偿载荷，从而使自动催化氧化剂的絮凝后含量保持为最小。对于基于高锰酸钾的氧化剂体系而言这是尤其重要的，如果存在的氧化剂过量，则所述高锰酸钾可导致处理过的水产生粉红的颜色。
本文公开的组合物优选包括为约0.001％至约0.2％、约0.002％至约0.1％、或约0.003％至约0.05％的Mn(II)形式的锰作为部分凝结剂或其它。另一方面，Mn(II)与自动催化氧化剂如高锰酸钾的重量比率的范围优选为约1∶10至约10∶1、1∶5至约5∶1、或约1∶4至约2∶1。
本文图示说明的示例性组合物还优选包括底物，如第IV部分前面所祥述。
用于本文图示说明的实施方案中的消毒剂及相关组分，在2001年6月21日提交的标题为“Water Treatment Compositions”的PCT申请序号WO 02/00557和2002年7月26日提交的标题为“Water TreatmentCompositions”的PCT申请序号WO 03/011769中被进一步描述和定义，这两篇专利均转让给与本发明相同的受让人。
III.掩蔽剂适用于本文的掩蔽剂(本文中有时称为香味剂或调味剂)优选可与氯相容，以使该掩蔽剂不会实质性降解或抑制包括氯在内的消毒剂。
调味剂的若干组分可对氯的杀菌有效性产生不利的影响。例如，形成大多数香味剂部分化学成分的活性有机物如醛可降解氯。同样，许多香味剂包含活性烯烃，如可降解氯的d-柠檬烯。此外，当d-柠檬烯被某些氧化剂氧化时，所生成的最终衍生物是不适合作为适当敏化剂的。
由于这些原因，当产品在使用前被保存在其包装中时，将风味剂的反应体“锁住”是很重要的。这可通过，例如，如下面进一步所述的将掩蔽剂粘附到底物上来实现。
本文所用的示例性掩蔽剂可掩蔽氯在处理过的饮用水中的味道和气味，同时保留消毒剂如氯的功效。在图示说明的实施方案中，该掩蔽剂包括柑橘类水果衍生的风味剂。例如，掩蔽剂可包括柑橘类水果选取物，其选自香柠檬、柠檬、酸橙、橙、橘子、柚子以及它们的混合物。
掩蔽剂还可包括基本上不含萜烯(也称为“无萜”)的柑橘类水果衍生的风味剂。不含萜烯的掩蔽剂基本上不含可产生非期望效果的萜烯组分(即基于异戊二烯单元C5H8的不饱和烃)。不含萜烯的掩蔽剂被定义为含有少于约10％或约5％d-柠檬烯的掩蔽剂。
还可使用其它掩蔽剂或其组分，例如巧克力、香草、蜂蜜、枫味糖浆以及其它非柑橘类水果。另外的风味剂类型包括天然原料(如碳水化合物、蛋白质、氨基酸、类脂、水解蛋白质、自溶酵母、核糖核苷酸、抗坏血酸、硫胺素)的前体或加热或酶解的产物。例如，下面列出了从表征、增强或类似任何已知风味剂的风味剂和调味料中分离出的化合物，包括提取物或合成类似物。所提供的下表仅作为实施例
·巧克力-如，5-甲基-2-苯基-2-己烯醛、香草醛、乙基香草醛、可可粉和由可可粉得来的提取物/馏出液、里哪醇、乙基麦芽醇、麦芽醇、双乙酰、乙酰丙酰、C4-C16链烷酸、2，3-二甲基-3-(2H)-呋喃酮、3-甲基正丁醛、烷基取代的吡嗪、4-甲基-5-乙烯基噻唑、2，4-二甲基-5-乙烯基噻唑、三甲基噻唑、5-乙基-2，4-二甲基噻唑、2，5-二甲基噻唑、异丙基苯基己烯醛、2，6-二甲基吡嗪、四甲基吡嗪、2-乙基-3，6-二甲基吡嗪、甲基环戊烯醇酮、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪、2，6-二乙基吡嗪、4-甲基-5-乙烯基噻唑、2，4-二甲基-5-乙烯基噻唑、三甲基噻唑、5-乙基-2，4-二甲基噻唑、2，5-二甲基噻唑、异丙基苯基己烯醛、2，6-二甲基吡嗪、四甲基吡嗪、2-乙基-3，6-二甲基吡嗪、甲基环戊烯醇酮、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、2，5-二甲基-3-乙基吡嗪、2，6-二乙基吡嗪、4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、抗坏血酸、2-甲氧基-3-甲基吡嗪、2-乙酰基吡啶、三甲基噁唑、2-甲基-2-丁烯醛、氨基酸(尤其是丙氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸及其盐、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸)、维生素(尤其是抗坏血酸和硫胺素)、乳清、奶粉、果糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、乳糖、甲基乙二醛；·香草-如，香草醛、乙基香草醛、麦芽醇、乙基麦芽醇、呋喃酮、天芥菜精、肉豆蔻、香草的提取物和馏出液、苯甲醛；·蔬菜(玉米、稻米、芹菜、黄瓜、辣根、葱、大豆、番茄)-如，异丁基噻唑、甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫、烯丙基二硫醚、亚丁基苯并呋喃酮、亚丙基苯并呋喃酮、甲基环戊烯醇酮、己醛、E-2-己烯醛、Z-3-己烯醇、异硫氰酸烯丙酯、β-紫罗兰酮、α-紫罗兰酮、辛烯碳酸甲酯、庚烯碳酸甲酯、Z-6-壬烯醛、乙酸Z-6-壬烯酯、2-甲基乙酸丁酯、Z-6-壬烯醛、Z-6-壬烯醇、2，6-壬二烯醛、2，6-壬二烯醇、1-辛烯-3-醇、蔬菜的提取物-粉末-馏出液；·柑橘类水果(尤其是橙、柠檬、酸橙、橘子、克莱门小柑橘、柚子、金橘、卡曼桔、中国柑桔)-如，柠檬烯、脂族醛(C2-C12)、朱栾倍半萜、α-和β-甜橙醛、里哪醇、香茅醇、香茅醛、橙花醇乙酸酯、乙酸香叶酯、香叶醇、橙花醛、香叶醛、N-甲基代邻氨基苯甲酸甲酯、乙醛、C2-C12酸甲酯和乙酯、紫苏醛；·非柑橘类水果(尤其是苹果、香蕉、樱桃、果汁喷趣酒、杏子、桃子、草莓、黑莓、黑醋栗、瓜、葡萄、覆盆子、猕猴桃、菠萝、芒果、西番莲果、番石榴、番木瓜果、梨、cupuacu、椰子)-如，呋喃酮、2-羟基丁酸乙酯、2-甲基-4-戊酸乙酯、2-甲基-2-戊烯酸、罗勒烯、乙醛、乙酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙基麦芽醇、麦芽醇、2，3-丁二酮、香草醛、苯甲醛、乙酸异戊酯、里哪醇、乙酸里哪醇酯、丁烯酸异丁酯、2，3-二甲基-3-(2H)-呋喃酮、p-薄荷烷-8-硫代-3-酮、γ-壬内酯、γ-癸内酯、γ-十二内酯、γ-十一内酯、δ-癸内酯、δ-十二内酯、甲硫醚、二甲基二硫醚、氨茴酸甲酯、E-2，Z-6-壬二烯醛、E-2-己烯醛、Z-3-己烯醇、己醇、己醛、甲氧基异丁基吡嗪、乙酸苄酯、柠檬醛、辛醛、癸醛、α-萜品醇、壬醛、5-乙基-3-羟基-4-甲基呋喃酮、2，6-二甲基-5-庚烯醛、己酸丙烯酯、α-紫罗酮、β-紫罗酮、大马烯酮、二氢大马酮、异硫氰酸烯丙酯、2，4-癸二烯酸乙酯、二甲基苄基甲基异丁酸酯、p-羟基苯基丁酮、水杨酸甲酯、乙基香草醛、橙花醇乙酸酯、乙酸香叶酯、香叶醇、橙花醇、乙酸异丁酯、丁酸、己酸、癸酸、肉豆寇酸、月桂酸、丙酸、戊酸、异戊酸、棕榈酸、丁醇、辛醇、癸醇、乙酰乙酸乙酯、丙酸乙酯、异戊酸乙酯、3-甲基丙酸乙酯、环己基丙酸烯丙酯、乙酸Z-3-己烯酯、苯乙醛、苯乙醇、苯乙酸、α-戊基肉桂醛、薄荷醇、γ-辛内酯、氧硫杂环己烷、硫代丁酸甲酯、6-甲基香豆素、4-羟基-5-甲基-(2H)-呋喃酮、1-p-薄荷烷-8-硫醇、异戊醇、n-丁醇、乙酸、诱虫醚、异丁子香酚、顺式-茉莉酮、p-异丙基苯甲醛、α-和β-蒎烯、γ-萜品烯、肉桂酸甲酯、乙酸丁酯、2-甲基正丁醛和3-甲基正丁醛、苄醇、2-甲基-2-丁烯醛、甲基环戊烯醇酮、2-甲基戊烯酸、5-甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮、2，5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮、辛烯碳酸甲酯、庚烯碳酸甲酯、Z-6-壬烯醛、乙酸Z-6-壬烯酯、2-甲基乙酸丁酯，1-(E，Z)-3，5-十一烷三烯、2，5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮、2，6-二甲基-4-甲氧基-3-(2H)-呋喃酮；·蜜-如，苯乙醛、苯乙醇、苯乙酸、α-戊基肉桂醛；
·枫味糖浆-如，甲基环戊烯醇酮、香草醛、乙基香草醛、呋喃酮、3-羟基-4，5-二甲基-2-(5H)-呋喃酮；·咖啡-如，α-糠基硫醇、硫代乙酸糠酯、糠醛、甲基糠醛、烷基吡嗪、2-乙酰基呋喃、2，2-(二硫代二亚甲基)二呋喃；·茶-如，E-2-己烯醛、Z-3-己烯醇、己醛、己醇、里哪醇、香叶醇、橙花叔醇、β-紫罗兰酮、α-紫罗兰酮、大马烯酮、二氢大马酮、里哪醇氧化物、Z-茉莉酮、茉莉酮酸甲酯；·香草和香料(尤其是肉桂、刺柏、桂皮、小豆蔻、肉豆蔻、百里香、藏茴香、枯茗、丁香、肉豆蔻茴芹、茴香、多香果、莳萝、胡椒、罗勒、生姜、迷迭香、鼠尾草、铃状椒、青椒、辣椒、牛至)-如，肉桂醛、丁子香酚、草蒿脑、甲氧基异丁基吡嗪、枯茗醛、对丙烯基茴香醚、水杨酸甲酯；和·薄荷(尤其是胡椒薄荷、荷兰薄荷、日本薄荷)-emifmenthol，1-香芹酮。
如下面进一步所描述的，该掩蔽剂可与消毒剂一起被同时递送或可被独立递送。例如，在一个实施方案中，可将该掩蔽剂作为与水可膨胀的绿土型粘土的预混物来加入。该预混物优选地包括一定含量的掩蔽剂，以足以提供较强的基于粘土-香味剂和香味剂-香味剂交互作用的层内吸附。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约0.5％至约20％、约1％至约15％或约2％至约10％的掩蔽剂。本文所公开的稀释组合物(即处理过的水)在约20℃至约30℃的温度范围内，优选包括约10ppb至约2000ppb、约20ppb至约300ppb、约25ppb至约200ppb、约25ppb至约150ppb或约50ppb至约150ppb的掩蔽剂。
如前所述，本文所提供的示例性掩蔽剂可用于减少由消毒剂所引起的味道和气味。人们察觉到，水中氯的味道和/或气味是美学上所无法接受的，尤其是当含量达到约0.5ppm的或更高时。个体可嗅出氯味道时的含量即为氯的气味检出阈值，而消费者可尝出氯味道时的含量即为味道检出阈值。适宜掩蔽剂的加入可改变个体可尝出氯味道时的含量或可嗅出氯味道时的含量，或优选同时改变两者。
气味检出阈值定义为至少约50％的个体可嗅出水中氯味道时的含量。外界因素如个体敏感性和水温可影响该阈值。为进行本文所述的气味检出阈值的测定实验，将固定体积(1公升)的水样本保持在固定温度(20℃)下，同时具有固定的顶部空间(120ml)，并要求一组受过训练的香料制造人和未受过训练的个体来闻辨该水样本，并指出水中是否存在氯。将包含0、约0.5、约1、约2和约5ppm氯的对照样本与包含相同含量的氯但较低含量掩蔽剂的样本比较。试验小组包括18个个体。在氯含量为约0.5ppm时，约60％的小组成员能够察觉出对照样本中的氯，在氯含量为约1ppm时，100％的小组成员能够察觉出对照样本中的氯，而在含有掩蔽剂的情况下，在氯含量高达约2ppm时，少于约50％的小组成员能够察觉出氯；在氯含量为约5ppm时，约10％的小组成员仍不能察觉出氯。
味道检出阈值定义为至少约50％的个体可尝出水中氯味道时的含量。外界因素如个体敏感性和水温可影响该阈值。为进行本文所述的味道检出阈值的测定实验，在一个固定体积的杯中(约200ml)，将固定体积(约50ml)的水样本保持在固定温度(约20℃)下。要求个体品尝该水样本，并指出水中是否存在氯。将包含0、约1ppm、约2ppm和约5ppm游离氯的对照样本，与包含相同含量的氯但较低含量掩蔽剂的样本作比较。试验小组包括13个个体。在氯含量为约1ppm时，约78％的小组成员能够察觉出对照样本中的氯，在氯含量为约5ppm时，100％的小组成员能够察觉出对照样本中的氯，而在含有掩蔽剂的情况下，在氯含量高达约2ppm时，少于约50％的小组成员能够察觉出氯，在氯含量为约5ppm时，约22％的小组成员仍不能察觉出氯。
在一个优选的实施方案中，氯的气味检出阈值增加至至少约0.2ppm、约0.5ppm、约1ppm或约2ppm。在其它优选的实施方案中，氯的味道检出阈值增加至至少约0.2ppm、约0.5ppm、约1ppm或约2ppm。在大多数优选的实施方案中，氯的气味检出阈值和味道检出阈值均增加至至少约0.2ppm、约0.5ppm、约1ppm或约2ppm。
IV.底物本文图示说明的组合物可包括适宜的底物，其选自粘土、硅铝酸盐、其它水不溶性载体、水溶性载体以及它们的混合物。
示例性底物优选具有理想的结合能，其是表面积、孔径尺寸、亲水性/疏水性和表面外形之间产生相互影响的原因。优选地，该底物在稀释前结合了预定量的香味剂，接着在稀释到污染水中后，可释放预定量的香味剂。
实施方案图示说明的掩蔽剂优选为油(如柑桔类提取物)，因此是液体，可掺入到干的固体基质中。这可通过将风味剂结合到惰性固体底物中来实现。可将香味剂结合到底物上的能量是“结合能”，并可描述为Fv(g)+IS(s)----→Fv--IS(s) ΔGbe＝结合能该过程一定比风味剂分子自结合重新组成液体油的过程要更加有利Fv(g)----→Fv(1) ΔGc＝缩合能换句话讲，为使载体有效，ΔGbe必须小于ΔGc。对于例如粘土和沸石而言情况是这样的，但对于例如各等级的碳酸钠而言却不是这样的。
强结合能可有助于确保(1)风味剂易于负载和掺入到基质中；和(2)风味剂被牢固地结合在包装中，这样它就不会被快速地降解，或用作其它物质的溶剂/介质而降解。具体地讲，与次氯酸盐的交互作用可能是很重要的。
然而，对于图示说明的实施方案而言，重要的不仅是结合能。掩蔽剂在溶液中的释放也是重要的，它是结合能的函数ΔGr＝释放能为发生该释放过程，ΔGr必须小于零(0)。为有利于该过程，底物优选是亲水的。
结合能(ΔGbe)和释放能(ΔGr)可受若干因素的影响，包括1.惰性底物的表面积和孔径与载荷百分比。
通常，对于强吸附而言，高表面积是优选的。因此，高表面积和低载荷通常是有利的，因为有更大的机会可强吸附到热力学最有利的底物-风味剂交互作用的部位。
足够宽以至可在一个孔中结合一个以上风味剂分子的孔是有利的，因为热函上有利的风味剂-风味剂交互作用可增补风味剂-底物的交互作用。为推进这种风味剂-风味剂交互作用，高载荷是有利的。
2.底物的化学性质。
风味剂优选是疏水的，优选这样疏水性结构(对沸石或粘土而言，这可引起高Si∶Al比率或某种后处理，如硅烷化或可调节的酸洗)以获得高结合能。
大体上，竞争机制在疏水性和亲水性之间进行，这样以致于，如果底物太过于疏水，当它在预混物中给予极好的结合时，在稀释时可能不能充分地进行释放。
因此，在某些实施方案中，亲水性物质是有利的。优选地，载荷底物应是干燥和有活性的，这样以致在表面上可结合风味剂，而基本上不会遇到来自与水的竞争。
3.表面外形。
底物的表面外形也是重要的。较为粗糙的表面具有更强的吸附力，因为可强力吸附分子的适宜尺寸的“孔”是更普遍的。
除热力学上的考虑外，足够快的结合和释放动力学也是重要的。
因此，下列属性是可取的(i)对于结合表面积可及性不会影响理论结合能，但会影响“吸附实用性”，即，动力学是否足够快以致能实际观测到吸附。主要通过惰性载体的孔径尺寸来确定可及性。大孔径尺寸，如粘土和某些沸石中所看见的那些，在动力学上可有利于确保香味剂能进入发生结合的位置。优选的风味剂包括仅能进入大于或等于约5间隙的小有机分子。大多数分子不能进入小于约5范围内的间隙，所以优选的载体具有为至少这些尺寸的层间隙或孔。优选为约4至约100、约4至约50、或约5至约25的孔径尺寸。
(ii)对于与水接触时的释放。
孔的可及性再次是关键，以致优选大的孔径尺寸(大于或等于约5)。由于水典型地小于风味剂分子，因此在实际上没有限制因素。
此外，所选的底物可优选用作溶胀剂，以致在与水接触时其可溶胀以致能够快速释放香味剂。上述对至少部分风味剂的快速释放是高度所需的，以确保在水纯化过程期间对消毒剂，尤其是氯的气味进行掩蔽。
最适宜的底物优选可在合适的热力学(具有足够的结合能来结合风味剂并在贮藏期间对其进行保护，同时具有足够强的释放能以在风味剂暴露于欲处理的重力水/液态水时，可释放出风味剂)和合适的动力学(快速吸附风味剂和在与水接触时快速释放至少部分所述风味剂)之间取得平衡。
例如，沸石Y(疏水性-孔径为约8)可提供高结合能，但当加入到水中后，风味剂不能充分释放，这要么因为是热力学不利(即风味剂被结合的太过牢固，并且沸石的水合焓不能克服该结合，以致ΔGr大于零(0))，要么因为是动力学不利(小孔径尺寸导致风味剂的缓慢释放)。因此，无法在有效的(如，小于约30分钟)时间范围内进行释放。
在另一个实施例中，更加亲水的粘土可满足这两个条件(即在包装中足够强力地结合风味剂，但在与水接触时将其释放)。
优选地，在约两(2)分钟内，至少约20％的掩蔽剂被释放到水中，在约10分钟内，至少约50％的掩蔽剂被释放到水中，或在约五(5)分钟内，至少约70％的掩蔽剂被释放到水中。在另一个实施方案中，在约15分钟内，至少约20％的掩蔽剂被释放到水中。
下面详细描述优选底物的实施例。
A.粘土所用的粘土优选为绿土粘土、双八面体绿土粘土，如蒙脱石粘土或三八面体绿土粘土，如锂蒙脱石粘土。那些在膨润土粘土沉积物中发现的粘土也是优选的。优选可用于本文的粘土包括合成锂皂石、锂蒙脱石、蒙脱石、囊脱石、滑石粉、弗康石(volkonsite)、锌蒙脱石、贝得石、艾丽维石(allevarlite)、伊利石、多水高岭土、绿坡缕石，以及由GimpexLtd.of Tamil Nadu(India)、Laviosa Chimica Mineraria ofLivorno(Italy)、ABI of Illinois(USA)、Atta Clay(Pty)Ltd.of Isando(South Africa)、CSM of Cheshire(UK)、IndobentWijaya Mineral of Jakarta(Indonesia)、Cia Minera of Lima(Peru)和Southern Clays Inc.of City of Gordon(Georgia)所提供的类似粘土。
粘土的游离水分含量应优选提供合意的消毒剂稳定性。优选地，该游离水分含量按重量计应小于约4％、约3％、约2.5％或约1.5％。
优选可用于本文以提供最佳消毒剂稳定性的是预干燥的粘土，它们在干燥形式下具有清除或吸收水分的潜能。上述粘土可依据它们所谓的“含水量”来描述，本文中将“含水量”定义为在约80％相对湿度和约20℃下，用动态蒸气吸附技术所测定的小量干燥物质样本(如，约10mg)从空气中所吸收的水分的平衡重量百分比。例如，如果约10mg干燥粘土可吸收约2mg水分，则该干燥粘土具有的含水量为约20％。优选可用于本文的是含水量为至少约10％、约15％或约18％的干燥粘土。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约1％、约5％、约10％、约15％、约20％或约25％，且优选至约80％、约50％或约35％的粘土。
B 硅铝酸盐硅铝酸盐可用于本发明，以代替或附加在粘土中。本文组合物可包括硅铝酸盐，其选自天然或合成的沸石以及它们的混合物。该硅铝酸盐优选为沸石A、沸石X、沸石Y、沸石P、沸石β、faugacite、斜发沸石、疏水硅沸石、ZnS5，或由Warrington，United Kingdom的INEOS、DesPlaines，Illinois的UOP和Pasadena，Texas的Albermarle所提供的类似粘土。
优选地，该硅铝酸盐的游离水分含量按重量计小于约4％、约3％、约2.5％或约1.5％。
优选可用于本文以提供最佳消毒剂稳定性的是预干燥的硅铝酸盐，它们在干燥形式下具有清除或吸收水分的潜能。上述干燥的硅铝酸盐还可依据它们所谓的如上文所定义的“含水量”来描述。优选可用于本文的是干燥硅铝酸盐，其所具有的含水量为至少约10％、约15％或约18％。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约1％、约5％、约10％、约15％、约20％或约25％，且优选至约80％、约50％或约35％的硅铝酸盐。
C.其它惰性的水不溶性载体惰性水不溶性载体可用于代替或附加在粘土或硅铝酸盐中。本文图示说明的组合物可包括惰性水不溶性载体，其选自粉末状纤维素、二氧化硅、矾土、活性炭以及它们的混合物。还可使用这些材料的纳米颗粒。
优选地，惰性水不溶性载体包括纤维素，优选地，惰性水不溶性载体是未改性的纤维素。优选地，惰性水不溶性载体包括粉末状纤维素。优选地，惰性水不溶性载体的游离水分含量按重量计应小于约4％、约3％、约2.5％或约1.5％。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约1％、约5％、约10％、约15％、约20％或约25％，且优选至约80％、约50％或约40％的惰性水不溶性载体。
D.水溶性载体水溶性载体可用于代替或附加在粘土或硅铝酸盐中。本文图示说明的组合物可包括惰性水溶性载体，其选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钙、碳酸钙以及它们的混合物。还可使用这些材料的纳米颗粒。
本文图示说明的示例性组合物优选包括(按重量计)约1％、约5％、约10％、约15％或约20％，且优选至约80％、约50％或约40％的水溶性载体。
在某些实施例中，不需要包括用于消毒剂和/或掩蔽剂的底物。
V.其它组分本文图示说明的示例性组合物可包括其它组分。例如，一个组合物包括营养物质源，如必需矿物质源，如碘、铁或锌或必需维生素源，如维生素A、C等。添加了营养物质的组合物是有价值的，其不仅可以提供纯净的水，而且包含必需的矿物质和其它为健康和营养所需的食品添加剂。
食品添加剂或营养物质源可作为一种或多种单独的组合物而被包括，或可被直接掺入到组合物自身中。对于不可凝结的食物添加剂和营养物质源，或在历经凝结和絮凝作用后至少部分存在的食物添加剂和营养物质源，例如氟化剂、碘化剂和必需矿物质如锌和铁，可将食物添加剂或营养物质掺入到纯化组合物中。另外，食物添加剂或营养物源还能如本文对消毒剂的描述那样，以可调控的、延迟的、持续的或缓慢的释放形式掺入。
还可将其它营养物质和/或食物添加剂如，例如，维生素B，包括B6、B12、烟酸、叶酸、维生素D、维生素E、维生素K、钙、镁、硒、钾和钼，加入到组合物中。
本文所公开的示例性组合物还可包括吸水剂，以控制组合物的游离水分含量。这可有利于，例如，包括次氯酸钙在内的消毒剂。本文组合物的许多成分，如膨润土粘土、基于明矾的凝结剂等，包含了固有量的游离水，并且该游离水对于次氯酸钙稳定性而言是有害的。因此，在优选的实施方案中，本发明组合物所具有的游离水分含量按其重量计优选小于约6％、约4％或约2.5％。
因此，掺入一种或多种可用作吸水剂的成分是可取的。例如，可使用低含水量预干燥的粘土和呈无水或部分水合状态的能水合的盐，借以使组合物的游离水分含量保持低于组合物组分100％水合所需的理论值。优选的吸水剂包括预干燥的粘土和硅铝酸盐、无水碳酸钠以及它们的混合物。优选地，该吸水剂所具有的游离水分含量按重量计小于约4％、约3％、约2.5％或约1.5％。
可按下面的方法测定组合物的游离水分含量(1)室温下，将4g组合物或吸水剂样本在25ml干燥的异丙醇中萃取10至20分钟；和(2)然后，取出1ml将该溶液的等分试样，并通过标准Karl Fischer滴定来测定游离水。将游离水表示为水相对于样本重量(在所提供的实施例中，为4g)的重量百分比。
可如上所述或优选通过150℃下干燥失重来测定吸水剂的游离水分含量。在该方法中，在150℃下将固定重量的吸水剂放于烘箱中干燥至恒重(典型约2小时)，并用标准分析天平测定重量损失。
VI.载荷可使用例如熟知的喷雾干燥方法将香味剂负载到底物上。优选的方法包括使用Tilt-A-Plow喷雾干燥装置喷雾干燥该风味剂，该装置由Cincinnati，Ohio的Processall Incorporated制造，产品型号为4H/V。所用的实施例装置参数包括剪切速度 ＝2500rpm刮刨速度 ＝3000rpm运行时间 ＝3-5分钟平均功率 ＝15kW喷射管直径 ＝4.75cm喷射压力 ＝40psi(399.9kPa)最高约10％(w/w)的香味剂载荷得到优选的易流动的粉末。在约20％的载荷下，该粉末可变得胶粘。高于该水平，则可形成糊剂。因此，风味剂载荷优选小于约30％，且优选小于约20％。
通过示例性方法可获得载荷底物，该方法包括以下步骤(a)将掩蔽组分与多孔或高表面积的载体材料接触，形成负载了掩蔽剂的物质。任选地，该底物可随后通过下列步骤被胶囊包封(b)将载荷底物与胶囊包封材料的水溶液或分散体接触形成半成品混合物；和(c)干燥该半成品混合物形成胶囊包封的底物。在干燥前，载荷底物可与胶囊包封材料的含水混合物接触一段时间，这段时间小于约120分钟、约90分钟、约60分钟、约30分钟或约20分钟。
可在任何适宜的混合容器中进行步骤(a)，即，将掩蔽剂与适宜底物(如多孔或高表面积的材料)接触形成载荷底物。典型地，可在Schugi或其它高剪切搅拌器例如购自Gebr Ldige MaschinenbauGmbH，Paderborn，Germany的CB搅拌器中，进行步骤(a)，虽然还可使用其它低剪切搅拌器如购自Chemineer，Inc.，Dayton，Ohio的KenicsKM搅拌器。典型地，将该底物通过高剪切搅拌器，并将掩蔽剂喷雾到多孔载体材料上。
将掩蔽剂吸附到多孔载体材料上是典型的放热反应，且热量可以在该过程(取决于所用的掩蔽剂和底物)的这个阶段产生。当底物为硅铝酸盐如沸石13x时，则热量主要在步骤(a)期间产生。可通过任何适宜的热管理方法来控制热量的产生；如在步骤(a)使用的搅拌器或其它容器上放置水夹套或蛇管，或者通过直接冷却，例如通过使用液氮来带走产生的热量，和/或通过控制在步骤(a)中使用的搅拌器或其它容器中的多孔载体材料和掩蔽剂组分的流速，来防止步骤(a)期间过多热量的累积。
可在任何适宜的容器如搅拌槽里进行任选步骤(b)和胶囊包封步骤(c)(即，将载荷底物与胶囊包封材料的水溶液或分散体接触，以形成半成品混合物)。可供选择地，可在联机搅拌中进行步骤(b)。所述搅拌槽可以是分批式槽或连续式槽。优选控制步骤(b)的温度。优选地，可在小于约50℃或小于约20℃的温度下进行步骤(b)。可在步骤(b)中使用冷却装置如水夹套或液氮，以使可在低于环境温度的温度下进行步骤(b)。
可在任何适宜的干燥设备，如喷雾干燥器和/或流化床干燥器中进行步骤(c)，即干燥半成品混合物，以形成胶囊包封的载荷底物。典型地，该半成品混合物被强制干燥(例如，喷雾干燥或流化床干燥)，而不是简单地在环境条件下通过蒸发风干。典型地，在这个干燥步骤应用热量。典型地，所述半成品混合物被喷雾干燥。优选地，应小心控制干燥步骤的温度，以防止掩蔽剂组分蒸发和逸出。优选地，该半成品混合物在喷雾干燥塔里被喷雾干燥，并且喷雾干燥塔的进口空气温度与出口空气温度之差小于约100℃。
可优选在其后的加工和储存期间，将载荷底物和其加工期间形成的任何半成品保存在具有低相对湿度的环境里。优选地，直接围绕在载荷底物(或它们的半成品材料)周围的空气等于或低于载荷底物(或它们的半成品材料)的平衡相对湿度。通过以下方法可将其实现，例如，在储存和/或运输期间将载荷底物放在气密容器中，或在加工、运输和/或储存载荷底物(或它们的半成品材料)期间将干燥和/或经调节温湿度的空气注入到混合容器、储存和/或运输容器里。
由上述方法所获得的载荷底物可与产品中的风味剂紧紧结合，但当其与重力水接触时，可快速释放风味剂。
VII.包装本文图示说明的示例性组合物优选为固体单位剂型，优选为片剂或粉末形式。在一个优选的实施方案中，可同时递送消毒剂和掩蔽剂(如将消毒剂和掩蔽剂结合于单剂量中)。
优选地，可将约1mg、约200mg、约400mg、约600mg、约800mg至约1000mg本文所公开的示例性组合物(至少包括消毒剂和掩蔽剂)加入到约1公升水中。加入到水中的组合物的量取决于水的不纯度。例如，与纯化非常不纯的水所需要的组合物的量相比，只需要较少的组合物就能充分地纯化不是非常不纯的水。加入到水中的组合物的量还取决于组合物中所包括的组分(即，还可包括底物、主凝结剂、助凝剂、桥连絮凝剂、聚合材料和/或碱性试剂的组合物，按重量计要重于仅包括消毒剂和掩蔽剂的组合物)。
此外，示例性组合物适于保持消毒剂的效力，从而降低纯化水贮藏时的再污染。此外，通过将纯化和掩蔽步骤合并成一个步骤，可增加效率。
优选将示例性组合物包装起来，以使它被保护而不受环境条件如水分的影响。优选地，将组合物包装在水不可渗透的材料中，如聚丙烯或典型的层压材料。一种上述层压材料的实施例是由瑞典的Akerlund & Raus所提供的层压材料，其包括被涂布的纸层(外层)、LDPE、铝箔和内层Surlyn(乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物)-这是由FDA批准的食品包装。对于某些应用而言，对儿童安全的层压材料是优选的。
在
图1中显示了一个示例性水纯化体系100。体系100包括储有大量待处理水的容器110和包含了示例性组合物(在图示说明的实施方案中，形成了片剂)的包装120，其中该示例性组合物包括消毒剂和掩蔽剂。
可与本文所公开的示例性组合物一道使用的上述体系的一个实施例描述于2001年9月28日提交的标题为“Water Purifying Kits”的PCT申请序号WO 02/40414中，其被转让给与本发明相同的受让人。
本文图示说明的示例性组合物尤其适于在供一个或若干个体之用的规模上给水消毒(即，规模上大于单独的饮用水服务，但规模上小于水处理厂)。例如，包装120优选可包含足够的组合物以处理为约0.5公升、约1公升、约10公升、约1000公升、或约10,000公升体积的水。例如，包装120可包括足够的组合物以处理10公升水，这估计足以处理约五人的家庭约1至约2天所用的水(假设每人每天平均消耗量为约1至约2公升水)。
VIII.架藏稳定性本文图示说明的示例性组合物在使用前的指定期限内优选是稳定的，或换句话讲，具有已知的储藏期限。例如，对于一个包括基于氯的消毒剂和掩蔽剂的示例性组合物而言，在约60℃下约2星期后，氯损失为约17％，其中消毒剂和掩蔽剂以约5％含量负载在底物上，依次组成成品重量的小百分比。在约30℃下贮藏约2年后，有优选小于约20％的损失。
储藏期限优选可维持至少两年。对于所示的示例性组合物而言，假定环境温度为约25℃或约30℃，在储藏约两(2)年后，活性氯损失(即活性损失)优选小于约20％或约25％，或在约50℃下储藏约一(1)个月后，小于约20％或约25％。
IX.稀释稳定性优选稀释稳定性，以致在相应的时限如约1小时、约1天或约2天内，消毒剂在处理过的水中的降解存在小于约20％或约10％的差异(与不包含香味剂的对照样本比较来判断)。在本文图示说明的示例性组合物中，降解大概为约6％。
该方法与向水中加入果汁以增强味感的方法形成鲜明的对照。下表1中图示说明的是向包含大概约2ppm残留游离氯的水中加入刚压榨的果汁的效果。在所有情况下，分别向每份含约2mg/l游离氯的1公升自来水溶液中加入大概约0.5ml等分试样。选择所加入的含量，以使气味掩蔽近似于由本文所公开的优选掩蔽剂所提供的效果。在加入两(2)分钟后，进行游离氯的测定，并在加入约24小时和约48小时后再次进行测定。这些测定显示，相对于标准值，氯浓度具有显著的下降。
表1
使用标准方法，结合与DPD的反应以及用适合仪表进行的浓度测定，可测定氯浓度。一个上述适宜的仪表是Hanna游离氯计。
相反，本文所公开的方法是以氯的掩蔽为基础的。当将掩蔽剂负载到优选的底物中并与典型的水纯化组合物(结合了絮凝剂/消毒剂)相混合时，获得了如下表2中所概述的那些结果。
表2
由上表可以看出，在对照样本(即无掩蔽剂)和包含掩蔽剂的样本之间，氯的特征只有很小的差异。因此，所处理的水可长期保持其抗再污染的能力。
在一个优选的实施方案中，组合物所提供的有意义的1天残留氯含量为至少约0.2ppm。
X.使用方法可使用本文所公开的组合物来纯化水，使用的方法包括以下步骤将本文组合物与水接触以获得不完全纯化的水，该水基本上不含消毒剂的味道或气味。
更具体地讲，一个示例性方法包括将包括消毒剂的本文组合物与水接触以获得包括固体物质的不完全纯化的水；掺入掩蔽剂以掩蔽任何由组合物引起的令人不悦的味道或气味；和将至少部分所述固体物质从所述不完全纯化水中除去，这可通过(i)过滤；(ii)滗析；(iii)沉淀；(iv)浮选；或(v)它们的组合，以获得纯化水。
优选在一个步骤中使用包括消毒剂和掩蔽剂的组合物来进行消毒和掩蔽步骤，如图2所图示说明的。可供选择地，该步骤可分别进行。例如，可通过将消毒剂掺入到水中来给水消毒然后通过掺入掩蔽剂来使由消毒剂引起的味道和气味最小化。
XI.实施例表3-5中图示说明的下列示例性组合物A-X，使用柑桔类选取物如酸橙、柠檬、橘子或橙作为掩蔽剂，是与本发明一致的。所有的百分比均按组合物的重量计。
表3
表4
表5
在上述实施例中，加入粒状形态的次氯酸钙，优选包括约650μm中值粒径的颗粒，含有按重量计小于约10％的粒径大于约1400μm的颗粒，按重量计小于约0.5％的粒径大于约2000μm的颗粒和按重量计小于约15％的粒径小于约150μm的颗粒。组合物的游离水分含量为约0％至约4％。锂蒙脱石粘土、蒙脱石粘土和沸石X均预先干燥，以使游离水分含量按重量计低于约1.5％，并且所具有的含水量超过约18％。组合物所具有的tmax(即在约20℃下，加入到去离子水中后达到最大消毒剂浓度的时间)至少约3分钟，且所具有的t80(即，约第80个百分点的可溶性有机絮凝速度)小于约60秒。在实施例中，将粉末形式的约4g组合物A至T或约0.05g至约0.25g产物U至X，通常由单元药剂三层材料包装中加入到约10公升水中。
本发明不应被认为是对上述具体实施例的限制，而应被理解为包括本发明的所有方面。本发明可应用的各种修改、等效方法以及众多结构，在本发明所涉及领域的那些技术人员仔细查看本文说明书后将是显而易见的。
权利要求
1.一种用于对饮用水进行消毒的组合物，所述组合物包含(a)基于卤素的消毒剂；(b)相容的掩蔽剂；和(c)底物，其中所述掩蔽剂负载在所述底物上。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述基于卤素的消毒剂包括氯或基于氯的衍生物。
3.如权利要求2所述的组合物，其中所述基于卤素的消毒剂包括次氯酸钙。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述掩蔽剂包括柑橘类水果衍生的风味剂。
5.如权利要求4所述的组合物，其中所述掩蔽剂选自酸橙、柠檬、橙、橘子、柚子、香柠檬以及它们的混合物。
6.如权利要求1所述的组合物，其中所述掩蔽剂包括不含萜烯的柑橘类水果衍生的风味剂。
7.如权利要求1所述的组合物，其中所述底物选自粘土、沸石、其它水不溶性载体、水溶性载体以及它们的混合物。
8.如权利要求1所述的组合物，其中所述底物为无机亲水膨胀性材料。
9.如权利要求8所述的组合物，其中所述底物选自合成锂皂石、锂蒙脱石、蒙脱石、囊脱石、滑石粉、弗康石、锌蒙脱石、贝得石、艾丽维石、伊利石、多水高岭土、绿坡缕石以及它们的混合物。
10.如权利要求1所述的组合物，其中所述底物所具有的孔径尺寸为约4至约100埃。
11.如权利要求1所述的组合物，其中所述底物可负载约0.5％至约20％的所述掩蔽剂。
12.如权利要求1所述的组合物，其中所述底物可通过干燥至少于5％水分来被活化，如通过在150℃下干燥失重所测得的。
13.如权利要求1所述的组合物，其中在所述组合物储藏期限内，所述消毒剂的活性损失小于约50％。
14.如权利要求1所述的组合物，其中所述组合物被容纳在包装中，所述包装可保护所述组合物不受外界环境的影响。
15.如权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含吸水剂，其中所述组合物所具有的游离水分含量小于约4％。
16.一种在掩蔽大量水中的消毒剂的令人不悦的味道和气味特性的同时保持所述消毒剂的消毒活性的方法，所述方法包括(a)将有效量的基于氯的消毒剂加入水中；(b)将有效量的负载在底物上的可与氯相容的掩蔽剂加入所述水中；和(c)使有效量的所述掩蔽剂从所述底物中释放出来，以掩蔽所述水中消毒剂的令人不悦的味道和气味。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述掩蔽剂包括柑橘类水果衍生的风味剂。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述底物选自粘土、沸石、水溶性载体、水不溶性载体以及它们的混合物。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述底物所具有的孔径尺寸为约4至约100埃。
20.如权利要求16所述的方法，其中所述底物可负载约0.5％至约20％的所述掩蔽剂。
21.如权利要求16所述的方法，其中被释放到所述水中的掩蔽剂的总量为约10ppb至约2000ppb。
22.如权利要求16所述的方法，其中在60摄氏度下约两(2)周的储藏期限后，所述消毒剂的活性损失小于约25％。
23.如权利要求16所述的方法，其中所述消毒剂的活性损失小于不含所述掩蔽剂的对照样本的约20％。
24.如权利要求16所述的方法，其中在约两(2)分钟内，至少约20％的所述掩蔽剂被释放到所述水中。
25.一种用于纯化水的组合物，所述组合物包含(a)主凝结剂；(b)基于氯的消毒剂；和(c)负载在底物上的与氯相容的掩蔽剂。
26.如权利要求25所述的组合物，其中所述主凝结剂选自水溶性多价无机盐以及它们的混合物。
27.如权利要求25所述的组合物，所述组合物还包含桥连絮凝剂，所述桥连絮凝剂选自水溶性和水可分散的阴离子和非离子聚合物以及它们的混合物，其中所述聚合物所具有的重均分子量为至少约2,000,000。
28.如权利要求27所述的组合物，所述组合物还包含水溶性碱。
29.如权利要求25所述的组合物，所述组合物还包含食品添加剂。
30.如权利要求25所述的组合物，所述组合物还包含助凝剂，所述助凝剂选自水溶性和水可分散的阳离子聚合物以及它们的混合物，其中所述聚合物所具有的平均分子量小于约1,500,000。
31.如权利要求25所述的组合物，所述组合物还包含水不溶性硅酸盐，所述硅酸盐选自粘土、沸石以及它们的混合物。
32.如权利要求25所述的组合物，其中所述消毒剂包含次氯酸钙。
33.如权利要求25所述的组合物，所述组合物还包含吸水剂，其中所述组合物所具有的游离水分含量小于约4％。
34.一种水处理组合物，所述组合物包含(a)基于氯的消毒剂；和(b)与氯相容的掩蔽剂，所述掩蔽剂的量足以提供有意义的1天残留氯含量和至少0.5ppm的氯气味检出阈值。
35.如权利要求34所述的组合物，其中所述掩蔽剂被负载在底物上。
36.如权利要求34所述的组合物，所述组合物还包含吸水剂，其中所述组合物所具有的游离水分含量小于约4％。
全文摘要
用于对被污染的饮用水进行消毒的组合物。该组合物可包括用于对水进行消毒或杀菌的消毒剂和用于掩蔽或最小化消毒剂的非期望特性如味道和气味的掩蔽剂。消毒剂可以是基于卤素的消毒剂，如基于氯的消毒剂。掩蔽剂可以是与氯相容的掩蔽剂或香味剂，如柑橘类水果衍生的风味剂。该组合物还可包括底物。该底物可以是粘土、沸石、水溶性载体、水不溶性载体或它们的混合物。该香味剂可被负载在底物上。组合物可包括其它组分，如主凝结剂、助凝剂、桥连絮凝剂、聚合材料、碱性试剂、自动催化氧化剂以及它们的混合物。
文档编号A01N65/00GK1750997SQ200480004740
公开日2006年3月22日 申请日期2004年2月23日 优先权日2003年2月21日
发明者P·F·苏特, C·尤尔 申请人:泊尔水净化产品股份有限公司