稳定的固体块状保护金属的器皿清洗用洗涤剂组合物制造技术

尺寸稳定的碱性固体块状器皿洗涤剂使用Ｅ－形粘合剂生成包括碳酸钠碱源、保护金属腐蚀的碱金属硅酸盐组合物、螯合剂、表面活性剂以及其它任选材料的固体。此固体块是尺寸稳定的并在公共机构和工业环境中从器皿的表面高度有效地除去污垢。Ｅ－形水合物包括有机磷酸盐和水合的碳酸盐。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基本上无机的微碱性的抗腐蚀保护金属的器皿清洗用洗涤剂材料，这种材料可以制成固体块形式并包装出售。在制造此固体洗涤剂中，将洗涤混合物挤出形成固体。此种固体水溶性或分散性的洗涤剂一般由喷涂型分配器均匀地分散，而没有洗涤剂浓缩物的下冲和上冲，分配器将水喷于可溶性固体产品上得到含水浓缩物。含水浓缩物施于使用处如器皿洗涤机，以清洗器皿而对金属器皿不会造成严重腐蚀。在公共机构和工业清洗操作中使用固体块状洗涤剂的技术先驱是Fernholz等的美国再发布专利32,762，和32,818。另外还有Gladfelter等人的美国专利5,078,301、5,198,198和5,234,615中所示的球状材料。在Gladfelter等人的美国专利5,316,688中公开了挤出的材料。固体块状形式是一种安全、方便和有效的产品。在先驱技术中，对占相当大部分的氢氧化钠的高碱性材料如何浇铸和固化投入了相当的注意。早期的固体块状产品(以及早期的粉状产品)使用了相当大部分的固化剂水合氢氧化钠，在冷冻过程用低熔点的一水合的氢氧化钠(约50-65℃)将浇铸的材料固化。洗涤剂中的活性成分同熔融的氢氧化钠混合并冷却固化。得到的固体是水合的氢氧化钠基体和溶解于或分散于水合基体的洗涤剂成分。在这一先有技术中的浇铸固体和其它先有技术中的水合固体，水合化合物同水反应，水合反应进行到基本完成。氢氧化钠在洗涤器皿系统中和其它需要快速和完全除污处也具有相当的清洗能力。在这些早期产品中，氢氧化钠由于高碱性提供了优秀的清洗能力而是理想的候选产品。在Heile等人的美国专利4,595,520和4,680,134中公开了使用基本上水合的钠材料的另一种氢氧化钠和碳酸钠浇铸固体法。相似地，Ecolab Inc.还曾率先使用了涉及使用固体球状碱性洗涤组合物的先驱技术，这些组合物呈溶于水的袋和包装在水溶性薄膜中的挤出的碱性固体材料的形式。在水溶性袋系统中的这些产品可以直接加入喷涂分配器中，在其中，水将袋溶解，接触可溶性球或挤出的固体，将有效的洗涤成分溶解，在用处构成有效的洗涤溶液。近年来，由于制造、加工等优点，把注意力已集中到由苛性较小的苏打灰也称碳酸钠制造高效洗涤材料。碳酸钠是中度的碱，比氢氧化钠的碱性低(Kb较小)。在等分子比较下，碳酸钠的pH比相同溶液的氢氧化钠低一个单位(碱度强度单位降低)。由于碱度的这一差别，在重役清洗操作中在工业上未加认真的考虑碳酸钠的配方。工业界认为，在公共机构和工业清洗市场上所要求的时间、污垢负荷和类型以及温度等条件下碳酸钠不能达到足够的清洗。已经制成几种碳酸钠配方并用于清洗效率不是主要要求的领域。另外，基本上由水合物制成的固体洗涤剂，每摩尔碳酸钠至少含约7摩尔水合水的碳酸钠，其尺寸是不稳定的。水合的块状洗涤剂常溶涨，陈化后破裂。溶涨和破裂的原因是块内碳酸钠水合状态的改变。最后，在制造这种材料时熔融水合物的加工能引起稳定性问题。在水存在下在高熔融温度下某些材料能分解或恢复成活性低或非活性材料。碳酸钠洗涤剂在某些情况下能腐蚀金属表面。由活泼金属如铝制造的器皿当使用碳酸钠作为碱源时会受到这种腐蚀。因此，迫切需要与苛性钠洗涤剂相比具有同样清洗性能而没有严重金属腐蚀的机械稳定的固体碳酸钠洗涤产品。另外，迫切需要成功的非熔融法以制造碳酸钠类洗涤剂，这种洗涤剂同钠碱缔合的最少量的水合水形成固体。这些产品和方法必须混合各成分并成功地得到稳定的固体产品，以及包装、储存、分配和用于各种用途。本专利技术涉及固体块状洗涤剂，它基于碳酸盐水合物和非水合的碳酸盐物质以及保护金属的抗腐蚀硅酸盐成分使用新的水合的物质(称之为E-形式水合物组合物)而使之固化。此固体可含其它的清洗成分和控制量的水。固体碳酸盐/硅酸盐类洗涤剂用E-形式水合物固化，E-形式水合物作为粘结材料或粘合剂分散于整个固体中。E-形式粘合剂至少包括有机膦酸盐和水并有缔合的碳酸盐。固体块状洗涤剂使用大量的足以得到非腐蚀清洗性质的水合的碳酸盐、非水合的碳酸盐和硅酸盐组合物，用新的制法用新的E-形式粘合剂形成新结构的固体。包括碳酸盐、硅酸盐和其它的清洗组合物的洗涤剂的固体整体由包括有机膦酸盐、基本上所有加到洗涤剂系统中的水以及碳酸盐的缔合部分的E-形式粘合成分保持着。在本专利技术的洗涤剂块中，令人惊奇地发现使用硅酸钠和碳酸钠同膦酸钾是形成稳定快速固化的块的优选的组合物。这种E-形式水合物粘合成分分布在整个固体中并将水合的碳酸盐和非水合的碳酸盐以及其它的洗涤成分粘合成稳定的固体块状洗涤剂。碱金属碳酸盐用于一配方中，该配方还包括有效量的保护金属的硅酸盐和硬度螯合剂，此螯合剂既可螯合硬离子如钙、镁和锰，也提供去污垢和悬浮性能。此配方还可包含一种表面活性剂系统，该系统连同碳酸钠和其它成分，在典型应用温度和浓度下有效地除去污垢。此块状洗涤剂还可含其它普通添加剂如表面活性剂、助洗剂、增稠剂、抗污垢再沉积剂、酶、氯源、氧化或还原漂白剂、消泡剂、漂洗助剂、染料、香料等。这些块状洗涤材料优选基本不含能同碱金属碳酸盐或E-形式材料竞争水合水和干扰固化的成分。最普通的干扰材料包括第二碱源。此洗涤剂优选含少于固化干扰量的第二碱源，可含低于5％(重量)，优选低于4％(重量)的包括氢氧化钠的普通碱源。尽管小量的氢氧化钠可以在配方中存在以有助于改善性能，但是，大量的氢氧化钠的存在会干扰固化。在这些配方中氢氧化钠优选与水结合，有效地防止水参与E-形式水合物粘合剂和参与碳酸盐的固化。就摩尔计算，固体洗涤剂材料对于每一总摩尔下的两种NaOH可含5摩尔以上的碳酸钠。我们发现，高度有效的洗涤剂块状材料中可以含少量水(即低于11.5％(重量)，优选低于10％(重量))。Fernholz等人的固体洗涤组合物根据组合物要求最少含约12-15％(重量)的水合水以便于成功地加工。Fernholz固化法要求在加工或加热时水能使材料或熔体足够地流动，从而可以倾入模如塑料瓶或胶囊中以固化。使用更少的水，则材料太粘，不能充分流动有效制造产品。但是，碳酸盐类材料可以在几乎无水下用挤出法制造。我们发现，当材料挤出时，水合水常同膦酸盐成分缔合，根据条件，一部分无水碳酸钠用于材料的制造。如果加入的水不同E-形式水合物缔合，而是同其它材料如氢氧化钠或硅酸钠不适当地缔合，则呈现不充分的固化，得到的产品类似于膏脂、糊或更象温混凝土。我们发现，在本专利技术的固体块状洗涤剂中的水的总量在总的化学组合物中占不足11-12％(重量)(不包括容器的重量)。优选的固体洗涤剂中的每摩尔碳酸盐包括低于约2.0，更优选为约0.9-1.7摩尔的水。对本专利申请来说，在这些权利要求中叙述的水合水主要涉及加到组合物中的水，主要同包括一部分碳酸钠、膦酸盐和水合水的粘合剂水合和缔合。加到本专利技术方法或产品中的带水合水的化合物不计算入所叙述的加入的水合水中，其中，水合水仍同该化合物缔合(不从该化合物分解和同其它缔合)。优选的硬尺寸稳定的固体洗涤剂将包括约5-20％(重量)，优选为10-15％(重量)的无水碳酸盐。其余的碳酸盐包括碳酸盐一水合物。另外，在洗涤剂的制造中，可以使用某些少量的碳酸盐一水合物，但是，这些水合水用在这种计算中。对本申请来说，“固体块”一词包括挤出的重量50-250克的球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体块状器皿清洗用洗涤剂组合物包括： （ａ）约１０－８０％（重量）的Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］； （ｂ）Ｍ↓［２］Ｏ∶ＳｉＯ↓［２］为约１∶１－１∶５的碱金属硅酸盐：以及 （ｃ）有效量的有机膦酸盐硬度螯合剂； 其中块包括非水合的碳酸钠和包括水合的碳酸钠和有机膦酸盐的粘合剂，以及其中块基本上无第二种碱源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SE兰特史，VF曼，KE奥尔桑，
申请(专利权)人：埃科莱布有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]