固化非离子表面活性剂

本申请与于2019年6月21日提交并且名称为“固化非离子表面活性剂(SOLIDIFYING NONIONIC SURFACTANTS)”的美国临时申请序列号62/864,937相关并且根据35 U.S.C.§119要求其优先权；该专利申请的全部内容特此以引用方式明确并入本文。

技术领域

本发明涉及用粘合剂、载体、或粘合剂和载体两者进行对液体非离子表面活性剂的固化。具体地，本发明涉及利用干燥装置进行对液体非离子表面活性剂的固化，其中进料组合物含有至少一种液体非离子表面活性剂和水溶性粘合剂、载体、或粘合剂和载体两者。

背景技术

大多数非离子表面活性剂仅可以液体形式获得。需要提供呈固体形式的许多此类表面活性剂以制备固体清洁组合物。因为这些表面活性剂中的许多仅可呈液体形式获得，所以其无法容易地并入到固体调配物中或在能够包括于调配物中的活性浓度方面受限。液体非离子表面活性剂已被掺入到许多液体清洁组合物中。然而，这些相同的非离子表面活性剂很难或被禁止掺入到固体调配物中，这已经限制了固体清洁产品的功效或制造固体清洁产品的能力。

因此，所要求保护的发明的目标是从液体非离子表面活性剂研发固化非离子表面活性剂及其制备方法。

本发明的再一目标是提供自由流动的固化非离子表面活性剂组合物。

本发明的另一目标是提供包含固化非离子表面活性剂组合物的清洁组合物。

本发明的其它目标、优点和特征将根据以下说明结合附图而将变得显而易见。

具体实施方式

本发明涉及用粘合剂、载体、或粘合剂和载体两者进行对液体非离子表面活性剂的固化以形成固化表面活性剂组合物。固化表面活性剂组合物具有优于现有调配物的许多优点，所述现有调配物包括与那些已呈液体形式的表面活性剂相同的表面活性剂，此在某些类型的固体调配物(包括但不限于压制固体)方面妨碍或禁止其使用。例如，某些许多非离子表面活性剂仅可以液体形式提供。液体非离子表面活性剂向固化表面活性剂组合物的转化使得其能够以较高浓度用于固体组合物中，并且使其在固体调配物中的有用性扩大。出乎意料的是，我们发现液体非离子表面活性剂的固化一旦固化就难以掺入到固体清洁组合物中，包括压制的固体组合物中。我们发现，由于表面活性剂的高活性，掺入固化的非离子表面活性剂的固体清洁组合物在制造中存在加工问题和作为固体组合物的稳定性问题。本申请不仅描述了固化液体非离子表面活性剂以形成固体非离子表面活性剂组合物的方法，而且还描述了制备掺入固体非离子表面活性剂的固体清洁组合物的方法。包含固化非离子表面活性剂的固体清洁组合物提供关于泡沫和污物去除特性的大体上类似的性能，这是良好的总体表面活性剂性能的指征。这证实固体清洁组合物(包括但不限于压制固体)中的固化表面活性剂组合物的有用性。

本发明的实施方式不限于特定方法和/或产物，其可变化且由熟练的技术人员理解。进一步应当理解，本文使用的所有术语仅用于描述特定实施方式的目的，并且不旨在以任何方式或范围进行限制。例如，除非内容另外明确指出，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一个(a)”、“一种(an)”以及“所述(the)”可以包含复数指示物。此外，所有的单位、前缀和符号可按其SI接受的形式表示。

说明书中列举的数值范围包括定义所述范围的数字，并且包括所定义范围内的每个整数。贯穿本公开，本发明的各个方面均以范围格式呈现。应当理解的是，采用范围格式的描述仅仅是为了方便和清楚，而不应被理解为对本发明范围的僵化限制。因此，对范围的描述应当被认为已经明确地公开了所述范围内所有可能的子范围、分数以及单独数值。例如，应认为诸如1至6的范围的描述具有明确公开的子范围，诸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6，以及小数和分数，例如1.2、3.8、1

因此可更容易地理解本发明首先定义了某些术语。除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明的实施方式所属的领域内的普通技术人员通常理解的相同含义。可以在无需过分实验的情况下在本发明的实施方式的实践中使用与本文所述的方法和材料类似的、修改的或等效的许多方法和材料，本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求本发明的实施方式时，将根据下面所述的定义来使用以下术语。

如本文中所使用的术语“约”是指可以例如通过典型的测量技术和装备相对于任何可定量变量(包括但不限于质量、体积、时间和距离)而发生的数值数量的变化。此外，在现实世界中使用的固体和液体处理程序的情况下，存在某些无意的误差和变化，这可能是由于用于制造组合物或实施方法等的成分的制造、来源或纯度的差异而引起的。术语“约”还涵盖由于由特定初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的量。术语“约”也涵盖这些变化形式。无论是否由术语“约”修饰，权利要求书都包括此数量的等效值。

术语“活性物质”或“活性物质百分比”或“活性物质重量百分比”或“活性物质浓度”在本文中可互换使用，并且是指清洁中涉及的那些成分的浓度，表示为减去如水或盐的惰性成分之后的百分比。

如本文所使用，术语“烷基(alkyl/alkyl groups)”是指具有一个或多个碳原子的饱和烃，其包括直链烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等)、环烷基(或“环烷基”或“脂环基”或“碳环基”)(例如，环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等)、支链烷基(例如，异丙基、叔丁基、仲丁基、异丁基等)和经烷基取代的烷基(例如，经烷基取代的环烷基和经环烷基取代的烷基)。

除非另外说明，否则术语“烷基”包括“未经取代的烷基”和“经取代的烷基”两者。如本文所用，术语“经取代的烷基”是指具有置换烃主链的一个或多个碳上的一个或多个氢的取代基的烷基。此类取代基可以包括例如烯基、炔基、卤基、羟基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基、芳氧基羰氧基、羧酸酯基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫基羰基、烷氧基、磷酸酯基、膦酸基、亚膦酸基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基及烷基芳基氨基)、酰胺基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨甲酰基和脲基)、亚氨基、巯基、烷基硫基、芳基硫基、硫代羧酸酯基、硫酸酯基、烷基亚磺酰基、磺酸酯基、氨磺酰基、磺酰胺基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或芳香族(包括杂芳香族)基团。

在一些实施方式中，取代的烷基可以包含杂环基。如本文所用，术语“杂环基团”包括与其中环上碳原子中的一个或多个为非碳元素，例如氮、硫或氧的碳环基团类似的闭环结构。杂环基团可以是饱和或不饱和的。示例性杂环基包含(但不限于)氮丙啶、环氧乙烷(环氧化物、环氧乙烷)、硫杂环丙烷(环硫化物)、双环氧乙烷、氮杂环丁烷、氧杂环丁烷、硫杂环丁烷、二氧杂环丁烷、二硫杂环丁烷、二硫环丁烯、氮杂环戊烷、吡咯烷、吡咯啉、氧杂环戊烷、二氢呋喃和呋喃。

“抗再沉积剂”是指帮助保持悬浮于水中，而不是再沉积到所清洁的物体上的化合物。抗再沉积剂适用于本发明中以有助于减少已去除的污物再沉积到所清洁的表面上。

如本文所使用，术语“清洁”是指用于促进或辅助污物去除、漂白、微生物群体减少和其任何组合的方法。

术语“衣物”是指在洗衣机中洗涤的物品或制品。一般来说，衣物是指由纺织材料、织造织物、非织造织物和针织织物制成或包括纺织材料、织造织物、非织造织物和针织织物的任何物品或制品。纺织材料可以包括天然或合成纤维，如真丝纤维、亚麻纤维、棉纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维(如尼龙)、丙烯酸纤维、乙酸酯纤维和其共混物，包括棉和聚酯共混物。纤维可为经处理的或未经处理的。示范性经处理的纤维包括针对阻燃性进行处理的那些纤维。应当理解，术语“亚麻”通常用于描述包括床单、枕套、毛巾、亚麻台布、桌布、条形拖把和制服的某些类型的衣物物品。本发明额外提供了用于处理非衣物制品和包括硬表面的表面，如餐盘、玻璃杯和其它器具的组合物和方法。

如本文所使用，术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三元共聚物和更高级“x”聚物，还包括其衍生物、组合和其共混物。此外，除非另外明确限制，否则术语“聚合物”应包括分子所有可能的异构体构型，包括但不限于全同立构、间同立构和无规对称性，以及它们的组合。此外，除非另外特别限制，否则术语“聚合物”将包含分子的所有可能的几何构型。

如本文所使用，术语“污物”或“污渍”是指可以或可以不含有如矿物质粘土、沙子、天然矿物质、炭黑、石墨、高岭土、环境粉尘等微粒物质的非极性油性物质。

如本文所使用，术语“基本上不含”是指完全缺乏所述组分或具有使得所述组分不会影响组合物的性能的少量所述组分的组合物。该组分可以作为杂质或作为污染物存在，并且应当小于0.5重量％。在另一实施方式中，组分的量小于0.1wt％，并且在又另一个实施方式中，组分的量小于0.01wt％。

术语“阈值剂”是指抑制水硬离子从溶液结晶，但不需要与水硬离子形成特定络合物的化合物。阈值剂包含(但不限于)聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、烯烃/顺丁烯二酸共聚物等。

如本文所使用，术语“器皿”是指如食用和烹调用具、餐盘的物品，以及其它硬表面，如淋浴器、水槽、抽水马桶、浴缸、台面、窗户、镜子、运输车辆和地板。如本文所使用，术语“器皿清洗”是指清洗、清洁或冲洗器皿。器皿还指由塑料制成的物品。可以使用根据本发明的组合物清洁的塑料的类型包括但不限于包含聚丙烯聚合物(PP)、聚碳酸酯聚合物(PC)、三聚氰胺甲醛树脂或三聚氰胺树脂(三聚氰胺)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)和聚砜聚合物(PS)的那些塑料。可以使用本发明的化合物和组合物清洁的其它示范性塑料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)聚苯乙烯聚酰胺。

如本文所使用的术语“水溶性”和“水可混溶”意指组分(例如粘合剂或溶剂)在约20℃下以大于约0.2g/L，优选地以约1g/L或更大，更优选地以10g/L或更大，并且最优选地以约50g/L或更大的浓度可溶于或可分散于水中。

如本文所使用的，术语“重量百分比(weight percent)”、“重量％”、“重量百分比(percent by weight)”、“重量的％”和其变化形式是指物质的浓度，即所述物质的重量除以组合物的总重量并乘以100。应当理解，如本文中所使用的“百分比”、“％”等旨在与“重量百分比”、“重量％”等同义。

本发明的方法、系统、设备和组合物可以包含以下、基本上由以下组成或由以下组成：本发明的组分和成分以及本文所述的其它成分。如本文所用，“基本上由……组成”是指方法、系统、设备和组合物可以包括额外步骤、组分或成分，但前提是额外步骤、组分或成分不会实质性地改变所要求的方法、系统、设备和组合物的基本特征和新颖特征。

固化非离子表面活性剂的方法

利用作为工艺功能的干燥以从液体-固体系统去除液体，以便产生干燥固体。尽管所去除的液体通常为水，但可经由干燥工艺去除其它有机液体。干燥装置和/或配置的选择取决于除流体力学、热和质量传递、化学动力学和气体固体相互作用的一般考虑因素之外的进料流状态、产物所需形式、进料温度灵敏度。装备的选择取决于材料特性、材料的干燥特性、产物质量和粉尘/溶剂回收。

干燥装置通常以三种方式分类。首先，将干燥装置/系统的操作模式分类为分批干燥或连续干燥。一般来说，当需要的生产速率为每小时500磅干燥产物或更少时，采用分批干燥。当需要每小时大于500磅干燥产物时，连续干燥是有利的。第二，干燥装置通过用于去除水分的热传递的模式分类。直接加热干燥器(也称为绝热或对流干燥器)在蒸发的情况下使材料与热气体接触并且去除水分。当在连续操作模式中利用时，气流可被设计成与材料逆向、同时或交叉流动。间接加热干燥器(也称为非绝热干燥器)提供来自热表面的传导和/或辐射的热量。这些干燥器可以在真空下操作以降低水分蒸发的温度。第三，干燥器还可基于材料的搅拌程度而分类。进料可以是静止的或流体化的。成功干燥装置在入口处提供过渡区以雾化流体，或将其与再循环固体预混合以增强流动。在存在热敏性固体的情况下，具有精确温度控制和/或真空条件的干燥器可为有利的。如本领域技术人员将了解，表面活性剂和其它适用的洗涤剂化学物质的固化需要谨慎地考虑和权衡工艺变量以便选择适当的干燥装置。

在本发明的一个实施方式中，干燥装置为例如连续隧道式干燥器、旋转干燥器、真空干燥器、塔收缩器、振动输送收缩器、转鼓干燥器、螺旋输送干燥器、流化床、喷动床、气动输送机、喷雾干燥器、或它们的组合。干燥装置可以并联或串联放置，其中一系列将包括一个或多个干燥装置。优选的干燥装置包括但不限于喷雾干燥器和流化床(也称为流化床)。

令人惊讶地，我们发现优选的是在干燥步骤之前先用水或可与水混溶的溶剂稀释非离子表面活性剂。虽然不希望受理论束缚，但我们发现非离子表面活性剂的高(通常为100％)活性浓度对于干燥是有问题的，造成了困难的加工。此外，甚至一旦干燥，固化非离子表面活性剂在掺入固体清洁组合物方面就成问题。我们发现干燥液体非离子表面活性剂和将固化非离子表面活性剂组合物掺入清洁组合物中的这些问题可以通过将液体非离子表面活性剂和/或载体与水混合来克服。可以将水添加到非离子表面活性剂、载体或两者中。在一个优选实施方式中，将液体非离子表面活性剂用水稀释。不管水是加入到表面活性剂、载体还是两者中，优选的是以介于约1:1至约1:20之间；更优选地介于约1:2至约1:15之间；最优选地介于约1:4至约1:11之间的非离子表面活性剂与水的重量比加入。在一个优选实施方式中，当与水混合时，非离子表面活性剂和/或载体不溶解，而是在浆液，优选分散浆液中。

在本发明的一个实施方式中，固化表面活性剂组合物含有小于约12重量％的水，优选地小于约10重量％的水，更优选地小于约5重量％的水，仍更优选地小于约2重量％的水，甚至更优选地小于约1重量％的水，并且最优选地小于约0.5重量％的水。

在本发明的一个优选实施方式中，根据所要求保护的本发明的方法提供具有至少约10重量％，优选地至少约25重量％，优选地至少40重量％并且更优选地至少50重量％活性表面活性剂的干燥组合物。

流化床

在本发明的一个优选实施方式中，使用流化床执行液体非离子表面活性剂的固化，其中可以将干粉进料到液体所施加至的床，然后用热气体干燥。在不试图受本发明的特定配置或理论限制的情况下，流化床干燥器包含流化室，其中湿润粒子通过热气流体化，所述热气吹过加热器到床下方的充气室中，然后通过使以上粒子流体化的分布器板。

流化床可进行包括固体粘合剂和/或载体的聚结工艺，或仅包括液体成分的粒化工艺。聚结工艺使用液体添加来粘合来自粉末进料的粒子以形成所需尺寸和组成的较大粒子。颗粒工艺不同于聚结工艺，因为不需要粉末进料；相反，颗粒工艺通过将液体包衣连续喷射到来自所述工艺的种子材料上以连续地涂布和干燥液体从而形成具有所需尺寸和组成的固体颗粒来进行。此外，我们已发现所述工艺可在无种子材料的情况下或实际上无所述床中的任何材料的情况下进行。在其中在所述工艺开始时床中无材料的一个实施方式中，所述工艺可通过粒化开始以形成种子材料，且接着可通过聚结或进一步粒化继续。

流化床内的空气速度取决于起始材料特征、干燥速率和所需粒度，并且通常在约0.001到约1000英尺/秒，优选约0.01到约500英尺/秒，更优选约0.1到约100英尺/秒，并且最优选约1到约60英尺/秒的范围内。

优选地，液体流动速率在床材料的约0.001lb/min/lb床材料和约0.15lb/min/lb床材料之间，更优选在约0.01lb/min/lb床材料和约0.10lb/min/lb床材料之间。在一个实施方式中，其中所述工艺在床上无任何起始材料(包括无种子材料)的情况下开始，应理解，以质量/分钟/床材料计的液体流动速率初始不可计算，因为起始床材料为零。然而，几乎紧接在所述工艺开始之后存在床材料，因为材料添加到床用于初始粒化。在此实施方式中，由于床材料的较低量，所添加的液体与床材料的比率最初较高。举例来说，在床中无任何起始材料的情况下优选的液体流动速率在约0.1lb/min/lb床材料与约2lb/min/lb床材料之间，更优选地在约0.5lb/min/lb床材料与约1.5llb/min/lb床材料之间。

流化床内的雾化气压可以是每喷嘴约0到约100psig，优选地每喷嘴约1到约75psig，并且更优选地每喷嘴约10到约60psig。

喷雾干燥

在本发明的一个优选实施方式中，使用喷雾干燥器执行对液体非离子表面活性剂的固化。喷雾干燥器与浆料或溶液进料相容，并且提供热敏材料和光和多孔产品所需的蒸发。喷雾干燥器配置可需要验证液体进料和固体产物上的压力效应，以便在不损坏产物的情况下进行干燥。一般来说，将液体或浆料进料到干燥器处理单元且接着以细小液滴形式喷射到热气流中。因此，进料组合物必须能够耐受小液滴形成所需的压力。一旦在喷雾干燥器中，液体蒸发快速发生，而产物的温度保持相对较低。在对工艺进行选择和设计中，还必须考虑气体固体之间的相互作用。确切地说，应关于扩散和热传递速率设计固体的入口和出口条件以及流体容量和滞留时间。

在本发明的一个实施方式中，入口进料的入口温度在约20℃到约250℃，优选约100℃到约250℃，并且更优选约150℃到约200℃范围内。在本发明的另一个实施方式中，出口温度、抽吸器和泵速取决于表面活性剂在喷雾干燥器内时的降解。

出口温度的值可基于固化表面活性剂组合物中的组分的降解温度而变化。因此，在某些实施方式中，温度可高于或低于本文所阐述的温度。然而，在本发明的实施方式中，出口温度小于约150℃，更优选地在约0℃与约120℃之间，最优选地在约20℃与约100℃之间。

固化表面活性剂组合物

许多非离子表面活性剂仅可以液体或管状物/糊状物形式获得。其它非离子物质呈固体形式，该固体形式是无法加工的，因为它们在室温下呈固体形式并且需要在热室中制备熔体。然而，它们无法以可流动粉末获得。需要提供呈固体可流动粉末形式的许多此类表面活性剂。本发明的一个实施方式发现于固化非离子表面活性剂组合物中。本发明的另一个实施方式发现于制备固化非离子表面活性剂组合物的方法中。在一个实施方式中，固化表面活性剂组合物包含液体非离子表面活性剂和粘合剂。在一个实施方式中，固化表面活性剂组合物包含液体非离子表面活性剂、粘合剂、载体和任选的助表面活性剂。在一个实施方式中，固化表面活性剂组合物包含液体非离子表面活性剂和载体。额外组分可取决于固化表面活性剂组合物的所需特性而存在。

在本发明的一个方面中，将组分进料到所选择的干燥装置中以形成固化表面活性剂组合物。固化表面活性剂组合物优选地是粉末。优选的粉末形式包括但不限于聚结固体和粒化固体。因此，在一些实施方式中，固化表面活性剂组合物是聚结固体或粒状固体。

粘合剂

固化表面活性剂组合物可包含粘合剂。在本发明的一个方面中，粘合剂是呈砖块、粉末、颗粒、珠粒和薄片形式的固体。优选地，将粘合剂溶解，且接着与液体非离子表面活性剂一起干燥。粘合剂可以单独或与载体一起添加到液体非离子表面活性剂以形成固化表面活性剂组合物。优选地，粘合剂为水溶性的。在一个最优选实施方式中，粘合剂在20℃下的水溶性为约0.2g/L或更大。

合适的粘合剂可以是液体(水性或非水性)、半固体或固体。优选的粘合剂可以包括但不限于天然聚合物尿素、尿素衍生物、有机盐(如乙酸钠)、无机盐(如包括硫酸镁和硫酸钠的钠盐和硫酸盐)、聚丙烯酸酯、PEG、碱金属碳酸盐(包括但不限于碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢盐、倍半碳酸盐和其混合物)以及它们的组合。优选的天然聚合物包括但不限于多糖和其衍生物(例如树胶、纤维素、纤维素酯、甲壳质、壳聚糖、淀粉、化学改性淀粉和其组合)、蛋白质(例如玉米蛋白、乳清、麸质、胶原蛋白)、木质素、天然橡胶和其组合。优选地，PEG的熔点为至少约40℃，更优选地在约42℃与约100℃之间。优选PEG包括PEG 1450、PEG3350、PEG4000、PEG 4600和PEG 8000。

可以适当量将粘合剂和液体非离子表面活性剂添加到干燥装置以实现固化表面活性剂产物。每一成分的量可取决于正固化的特定液体非离子表面活性剂、正使用的粘合剂和也可以包括于固化的表面活性剂产物中的任何其它任选的成分。优选地，粘合剂和表面活性剂的活性量的比率在约4:1与约1:60之间；或在约3:1与约1:50之间；或在约2:1与约1:30之间，或在约1:1与约1:30之间。

作为本发明的目标之一，其为能够将液体非离子表面活性剂以固体形式掺入到固体清洁组合物中，表面活性剂与粘合剂和固化表面活性剂组合物中的其它成分的较高浓度或比率为优选的。然而，这受到固化表面活性剂组合物的所需物理特性的限制。举例来说，在本发明的优选方面中，表面活性剂为固化颗粒而非糊状物。在本发明的另一个优选方面中，固化表面活性剂组合物具有降低的粘性或无粘性，使得其自由流动且不结块、聚结或在储存时结块。

载体

固化表面活性剂组合物可包含载体。优选地，载体在室温下为固体。在采用粒化工艺的实施方式中，载体可呈液体形式且因此可呈溶解形式。合适的固体载体包括但不限于粉末、颗粒、珠粒和薄片形式。优选的载体可包括但不限于阴离子表面活性剂、有机盐和无机盐。优选地，载体是水溶性的。在一个最优选实施方式中，载体在20℃下的水溶性为约0.2g/L或更大。载体可以单独或与粘合剂一起添加到液体非离子表面活性剂以形成固化表面活性剂组合物。

优选的阴离子表面活性剂包括但不限于磺酸盐表面活性剂、硫酸盐表面活性剂，以及它们的组合。在一个优选实施方式中，阴离子表面活性剂载体为固体。最优选的阴离子表面活性剂包括但不限于α烯烃磺酸盐、直链烷基磺酸盐、月桂基硫酸钠、烷基硫酸钠，以及它们的组合。

优选的有机盐包括但不限于碱金属和碱性金属碳酸盐(如碳酸钠和碳酸镁)、碱金属和碱性金属乙酸盐(如乙酸钠和乙酸镁)，以及它们的组合。

优选的无机盐包括但不限于碱金属和碱性金属硫酸盐(如硫酸钠和硫酸镁)、氯化钠，以及它们的组合。

可以适当量将载体和液体非离子表面活性剂添加到干燥装置以实现固化表面活性剂产物。每一成分的量可取决于正固化的特定液体非离子表面活性剂、正使用的载体和也可以包括于固化的表面活性剂产物中的任何其它任选的成分。优选地，载体和表面活性剂的活性量的比率在约2:1与约1:20之间；或在约2:1与约1:15之间；或在约1:1与约1:10之间，或在约1:1与约1:8活性物质之间。

作为本发明的目标之一，其为能够将液体非离子表面活性剂以固体形式掺入到固体清洁组合物中，表面活性剂与载体和固化表面活性剂组合物中的其它成分的较高浓度或比率为优选的。然而，这受到固化表面活性剂组合物的所需物理特性的限制。举例来说，在本发明的优选方面中，表面活性剂为固化颗粒而非糊状物。在本发明的另一个优选方面中，固化表面活性剂组合物具有降低的粘性或无粘性，使得其自由流动且不结块、聚结或在储存时结块。

螯合剂

在一些实施方式中，固化表面活性剂组合物可任选地包含螯合剂。优选的螯合剂包括氨基羧酸盐。优选的氨基羧酸盐包括但不限于乙二胺四乙酸盐(EDTA)、谷氨酸-N,N-二乙酸(GLDA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸盐(HEDTA)、甲基-甘氨酸-二乙酸(MGDA)、次氮基三乙酸盐(NTA)、乙二胺四丙酸盐、三亚乙基四胺六乙酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐和乙醇二甘氨酸、上述物质的盐和衍生物、其中的碱金属盐、铵盐和取代的铵盐，以及它们的混合物。

如果包含在固化表面活性剂组合物中，则螯合剂的浓度优选介于约0重量％与约50重量％之间；更优选地介于约5重量％与约35重量％之间；最优选地介于约10重量％与约25重量％之间

液体非离子表面活性剂

许多表面活性剂主要可以液体形式获得。需要提供呈固体形式的许多此类表面活性剂。在本发明的一个方面中，将液体非离子表面活性剂与粘合剂、载体或粘合剂和载体两者一起添加到干燥装置中，以形成固化表面活性剂组合物。任何合适的液体非离子表面活性剂可包含于固化表面活性剂组合物中。优选的液体非离子表面活性剂包括但不限于嵌段共聚物、醇烷氧基化物、烷氧基化表面活性剂、反向EO/PO共聚物、烷基多糖、烷氧基化胺、脂肪酸烷氧基化物、脂肪酰胺烷氧基化物、链烷酸酯、以及它们的组合。

非离子表面活性剂的特征通常在于存在有机疏水基团和有机亲水基团，并且通常通过有机脂肪族、烷基芳香族或聚氧化烯疏水化合物与亲水性碱性氧化物部分的缩合产生，所述亲水性碱性氧化物部分通常是环氧乙烷或其多水合产物，聚乙二醇。实际上，具有带反应性氢原子的羟基、羧基、氨基或酰胺基的任何疏水性化合物都可以与环氧乙烷、或其多水合加合物或其与环氧烷(例如环氧丙烷)的混合物缩合以形成非离子表面活性剂。可以容易地调节与任何特定疏水性化合物缩合的亲水性聚氧化烯部分的长度，以产生在亲水性性质与疏水性性质之间具有期望平衡度的水分散性化合物或水溶性化合物。

优选的液体非离子表面活性剂包括但不限于：

1.基于丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和乙二胺作为引发剂反应性氢化合物的嵌段聚氧丙烯-聚氧乙烯聚合化合物。由引发剂的依次丙氧基化和乙氧基化制成的聚合化合物的实例可以商标名

2.一摩尔具有约6到约24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链醇与约3到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。醇部分可包含、基本上由、或由上文描绘的碳范围中的醇的混合物组成，或其可以由具有此范围内的具体碳原子数的醇组成，或其可以是guerbet醇乙氧基化物。类似的商用表面活性剂的实例可以商标名Lutensol

除了通常称为聚乙二醇酯的乙氧基化羧酸之外，通过与甘油酯、甘油和多羟基(糖或脱水山梨糖醇/山梨糖醇)醇反应形成的其它烷酸酯也具有在本发明中用于特定实施方式的应用。所有这些酯部分在其分子上具有一个或多个反应性氢位点，所述反应性氢位点可进行进一步的酰化或环氧乙烷(醇盐)加成以控制这些物质的亲水性。在向含有淀粉酶和/或脂肪酶的本发明组合物中添加这些脂肪酯或酰化碳水化合物时，因为潜在的不相容性，所以必须特别小心。

3.乙氧基化C

4.适用于与本发明的组合物一起使用的合适的非离子表面活性剂包含经过烷氧基化的表面活性剂。适合的经过烷氧基化的表面活性剂包含EO/PO共聚物、封端的EO/PO共聚物、醇烷氧基化物、封端的醇烷氧基化物、其混合物等。用作溶剂的合适的烷氧基化表面活性剂包括EO/PO嵌段共聚物,如Pluronic和反相Pluronic表面活性剂；醇烷氧基化物，如Dehypon LS-54(R-(EO)

5.来自(1)的化合物，其通过以下方式改性、基本上反相：将环氧乙烷加成到乙二醇上，以提供具有指定分子量的亲水物；并且然后加成环氧丙烷以在分子外部(端部)获得疏水性嵌段。这些反相Pluronics

6.尤其用于本发明组合物的合适的非离子型烷基多糖表面活性剂包括1986年1月21日颁予的美国专利第4,565,647号中所公开的那些。这些表面活性剂包括含有约6到约30个碳原子的疏水基团；以及多糖，例如含有约1.3到约10个糖单元的多糖苷亲水基团。可使用任何含有5或6个碳原子的还原糖，例如可用葡萄糖、半乳糖和半乳糖基部分替换葡糖基部分。(任选地，疏水基团连接在2、3、4等位置，因此得到与葡糖苷或半乳糖苷相反的葡萄糖或半乳糖。)糖间键可例如在附加糖单元的一个位置和前述糖单元上的2、3、4和/或6位之间。

7.合适的非离子表面活性剂也包括被定义为烷氧基化胺或最具体地醇烷氧基化/胺化/烷氧基化表面活性剂的类别。这些非离子表面活性剂可至少部分由以下通式表示：R

8.合适的非离子表面活性剂还包括脂肪酸酰胺烷氧基化物。优选地，此类表面活性剂包括具有结构式R

脂肪醇与约0摩尔至约25摩尔环氧乙烷的烷基乙氧基化缩合产物适合用于本发明组合物中。脂肪醇的烷基链可为直链或支链的伯烷基或仲烷基，并且一般含有6至22个碳原子。

适合用于本发明组合物的脂肪酸酰胺表面活性剂包括具有下式的脂肪酸酰胺表面活性剂：R

9.合适的非离子表面活性剂还包括非离子链烷酸酯。合适的链烷酸酯是由链烷酸和链烷醇反应形成的非离子酯或其盐。

水和/或可与水混溶的溶剂

如上所述，我们已经发现如果液体非离子表面活性剂在干燥前与水或可与水混溶的溶剂混合，则液体非离子表面活性剂通过干燥系统更好地加工成可流动的粉末。在干燥过程期间，大部分的这种水被从固化非离子组合物去除。一些少量的水可能以水合水的形式保留。优选地，固化表面活性剂组合物含有小于约12重量％的添加的水，优选地小于约10重量％的添加的水，更优选地小于约5重量％的添加的水，再更优选地小于约2重量％的添加的水，甚至更优选地小于约1重量％的添加的水，并且最优选地小于约0.5重量％的添加的水。添加的水是指添加到组合物中的水的量，其不包括存在于其它成分(如碱度源或表面活性剂)中的水的量。优选地，固化表面活性剂组合物含有小于约12重量％的总水量，优选地小于约10重量％的总水量，更优选地小于约5重量％的总水量，再更优选地小于约2重量％的总水量，甚至更优选地小于约1重量％的总水量，并且最优选地小于约0.5重量％的总水量。总水量是指添加到组合物中的水和存在于其它成分中的水，如碱度源或表面活性剂。应理解，添加的水量和总水量可取决于所制备的固体组合物的类型，因为一些方法需要比其它方法更多的水。

在本发明的另一方面中，根据所要求保护的本发明的方法提供至少约30％的液体进料，产生固化表面活性剂组合物，优选地至少约50％，更优选地至少约65％，并且最优选地至少约85％。液体进料为按质量计添加到干燥装置的液体材料的量。

固体清洁组合物

本发明的固化表面活性剂组合物可以包括于固体清洁组合物中。那些清洁组合物可以包括但不限于洗涤剂组合物，包括例如器具洗涤组合物和洗衣组合物；漂洗助剂；和硬表面清洁组合物。那些组合物的示范性实施方式提供于以下表1A至表1D中。此类组合物是示范性的而非限制性的，例如，可以用本公开的固化表面活性剂组合物制备其它清洁组合物，并且下文反映的清洁组合物作为优选调配物的实例提供。在一个优选实施方式中，清洁组合物可以从表面去除污物。在一个优选实施方式中，其中清洁组合物是漂洗助剂，清洁组合物优选减少，更优选防止表面上的污物再沉积。

表1A.示范性手动器具洗涤组合物

表1B.示范性漂洗助剂组合物

表1C.示范性洗衣组合物

表1D.示范性硬表面清洁组合物

在本发明的实施方式中，额外成分可以包括于固体清洁组合物中。额外成分向组合物提供所需特性和功能性。出于本申请的目的，术语“功能性成分”包括在特定用途中提供有益特性的材料。在下文中更详细地进行论述功能性材料的一些特定实例，但是所论述的特定材料仅作为实例给出，并且可以使用广泛多种其它功能性成分。举例来说，下文所论述的功能性材料中的许多涉及在清洁、尤其是器皿清洗应用中所用的材料。然而，其它实施方式可以包括用于其它应用的功能性成分。取决于组合物的所需特征和/或功能性，这类功能性材料的实例包括螯合剂/多价螯合剂；漂白剂或活化剂；消毒剂/抗微生物剂；活化剂；增效剂或填充剂；抗再沉积剂；光学增亮剂；染料；添味剂或香料；防腐剂；稳定剂；加工助剂；腐蚀抑制剂；填充剂；固化剂；硬化剂；溶解度调节剂；pH调节剂；保湿剂；助水溶剂；或广泛多种其它功能性材料。在本文所公开的一些实施方式的情形下，功能性材料或成分任选地包括于固体清洁组合物内以用于其功能特性。功能性材料的一些更特定的实例在下文中更详细地进行论述，但本领域技术人员和其它人应了解，所论述的特定材料仅作为实例给出，并且可使用广泛多种其它功能性材料。

在本发明的一个方面中，下文所描述的额外成分中的一些额外成分可包含于固化表面活性剂组合物中。可掺入到固化表面活性剂组合物中的优选额外成分包括但不限于助表面活性剂、染料和/或芳香剂(添味剂)。

酸源

在本发明的一些实施方式中，清洁组合物可以包括酸源。合适的酸源可以包括有机酸和/或无机酸。合适的有机酸的实例包括羧酸，尤其如但不限于羟基乙(乙醇)酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、三氯乙酸、盐酸脲和苯甲酸。有机二羧酸尤其如草酸、丙二酸、葡糖酸、衣康酸、琥珀酸、戊二酸、马来酸、富马酸、己二酸和对苯二甲酸也可根据本发明使用。这些有机酸的任何组合也可以与允许充分形成本发明组合物的其它有机酸互混或与其它有机酸一起使用。

根据本发明适用的无机酸包括硫酸、氨基磺酸、甲基氨基磺酸、盐酸、氢溴酸和硝酸等。这些酸还可以与其它无机酸或与上文所提及的那些有机酸组合使用。在一个优选实施方式中，酸是无机酸。

在本发明的一些实施方式中，清洁组合物可具有酸性pH。在此类实施方式中，pH优选地在1与7之间。在本发明的另一方面，酸源可以作为pH调节剂或中和剂包括在碱性组合物中以实现所需pH。

活化剂

在一些实施方式中，清洁组合物可通过添加材料而具有改进的抗微生物活性或漂白活性，所述材料在组合物投入使用时与活性氧反应，形成活化组分。例如，在一些实施例中，形成过酸或过酸盐。例如，在一些实施方式中，可以在组合物内包括四乙酰乙二胺以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和其化合物，含有羧酸、腈或酯部分的化合物或本领域中已知的其它此类化合物。在实施方式中，活化剂包括四乙酰乙二胺；过渡金属；包括羧酸、腈、胺或酯部分的化合物；或其混合物。

在一些实施方式中，活化剂组分可以包括在至多约75重量％的清洁组合物范围内，在一些实施方式中，在约0.01重量％至约20重量％范围内，或在一些实施方式中，在约0.05重量％至10重量％的清洁组合物范围内。在一些实施方式中，用于活性氧化合物的活化剂与活性氧组合形成抗微生物剂。

活化剂可以通过用于将一种固体清洁组合物连接到另一种固体清洁组合物的多种方法中的任一种而连接到固体清洁组合物。举例来说，活化剂可以呈结合、附着、胶合或以其它方式粘附到固体清洁组合物的固体形式。替代地，可以在固体清洁组合物周围形成固体活化剂并且包覆固体清洁组合物。作为另一实例，固体活化剂可通过用于组合物的容器或包装连接到固体清洁组合物，例如通过塑料或收缩包裹或膜。

碱度源

清洁组合物可以包括有效量的一种或多种碱度源。一种或多种碱度源的有效量应被视为提供pH在约7与约14之间的组合物的量。在一个特定实施方式中，清洁组合物的pH可以在约7.5与约13.5之间。在洗涤循环期间，使用溶液的pH可在约6与约14之间。在特定实施方式中，使用溶液可具有约6与14之间的pH。如果清洁组合物包括酶组合物，那么pH可经调节以提供酶组合物有效性的最优pH范围。在本发明的特定实施方式中，将酶组合物并入清洁组合物中，最优pH在约10与约11之间。

清洁组合物的合适碱度源的示例包括但不限于基于碳酸酯的碱度源，包括例如碳酸盐，例如碱金属碳酸盐；基于苛性碱的碱度源，包括例如碱金属氢氧化物；其它合适碱度源可以包括金属硅酸盐、金属硼酸盐和有机碱度源。可使用的示范性碱金属碳酸盐包括但不限于碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢盐、倍半碳酸钠和其混合物。可以使用的示范性碱金属氢氧化物包括但不限于氢氧化钠、氢氧化锂或氢氧化钾。可使用的示例性金属硅酸盐包括但不限于硅酸钠或硅酸钾或偏硅酸钠或偏硅酸钾。示例性金属硼酸盐包括但不限于硼酸钠或硼酸钾。

有机碱度源通常为强氮碱，包括例如氨(氢氧化铵)、胺、烷醇胺和氨基醇。胺的典型实例包括伯胺、仲胺或叔胺和带至少一个氮连接的烃基的二胺，所述烃基表示具有至少10个碳原子，并且优选地16-24个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链烷基，或者含有至多24个碳原子的芳基、芳烷基或烷芳基，并且其中任选的其它氮连接基团由任选地经取代的烷基、芳基或芳烷基或聚烷氧基形成。烷醇胺的典型实例包括单乙醇胺、单丙醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺等。氨基醇的典型实例包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、羟甲基氨基甲烷等。

一般来说，碱度源通常以水性形式或粉末状形式获得。优选地，碱度源呈固体形式。可以本领域中已知的任何形式将碱度添加到组合物中，包括溶解于水溶液中的固体珠粒、粒化或微粒形式或它们的组合。

一般来说，预期清洁组合物将包括约0.01重量％与约99重量％之间的量的碱度源。在一些实施方式中，碱度源将在清洁组合物的总重量的约35重量％与约95重量％之间。当稀释到使用溶液时，本发明的组合物可以包括约5ppm与约25,000ppm的碱度源。

抗再沉积剂

清洁组合物可任选地包括抗再沉积剂，其能够促进清洁溶液或漂洗溶液中的污物的持续悬浮，并且防止去除的污物再沉积到正清洁和/或漂洗的衬底上。合适的抗再沉积剂的一些实例可以包括脂肪酸酰胺、氟碳型表面活性剂、复合磷酸酯、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。清洁组合物可包含至多约10重量％，并且在一些实施方式中，约1重量％至约5重量％范围内的抗再沉积剂。

漂白剂

清洁组合物可任选地包括漂白剂。漂白剂可以用于使衬底增亮或增白，并且可以包括能够在清洁过程中通常所遇到的情形下释放活性卤素物质(如Cl

螯合剂/多价螯合剂

清洁组合物还可以包括有效量的螯合剂/多价螯合剂，也被称作增效剂。另外，清洁组合物可以任选地包括一种或多种额外助洗剂作为功能成分。一般来说，螯合剂是能够与通常存在于水源中的金属离子配位(即结合)以防止金属离子干扰漂洗助剂或其它清洁组合物的其它成分的作用的分子。螯合剂/多价螯合剂在按有效量包括时还可以用作水质调节剂。在一些实施方式中，清洁组合物可以包括在至多约70重量％范围内或约1-60重量％范围内的螯合剂/多价螯合剂。

通常，清洁组合物也不含膦酸盐和/或不含硫酸盐。在不含膦酸盐的固体清洁组合物的实施方式中，额外功能性材料(包括助洗剂)不包括含磷化合物，如缩合磷酸盐和膦酸盐。

合适的额外助洗剂包括氨基羧酸盐和聚羧酸盐。适用作螯合剂/多价螯合剂的氨基羧酸盐的一些示例包括N-羟乙基亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、谷氨酸-N,N-二乙酸(GLDA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、甲基-甘氨酸-二乙酸(MGDA)等。适合用作多价螯合剂的聚合聚羧酸盐的一些示例包括具有侧接羧酸酯(--CO

在并非不含磷酸盐的固体清洁组合物的实施方式中，添加的螯合剂/多价螯合剂可以包括例如缩合磷酸盐、膦酸盐等。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、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。缩合磷酸盐还可以通过将存在于组合物中的游离水固定为水合水而在有限程度上辅助组合物的固化。

在不含膦酸盐的固体清洁组合物的实施方式中，组合物可以包括膦酸盐，如l-羟基乙烷-1,1-二膦酸CH

2-羟乙基亚氨基双(亚甲基膦酸)HOCH

关于螯合剂/多价螯合剂的进一步讨论，参见Kirk-Othmer,《化工技术百科全书(Encyclopedia of Chemical Technology)》,第三版,第5卷,第339-366页,和第23卷,第319-320页，其公开内容以引用的方式并入本文中。

染料/添味剂

各种染料、添味剂(包括香料)和其它美化增强剂也可以包括于固体清洁组合物中。可以包括染料以改变组合物的外观，如例如FD&C蓝1(西格玛化学(Sigma Chemical))、FD&C黄5(西格玛化学)、直接蓝86(Miles)、Fastusol蓝(莫贝化学公司(Mobay ChemicalCorp.))、酸性橙7(美国氰胺(American Cyanamid))、碱性紫10(山德士(Sandoz))、酸性黄23(GAF)、酸性黄17(西格玛化学)、暗绿(Sap Green)(Keyston Analine and Chemical)、间胺黄(Keystone Analine and Chemical)、酸性蓝9(希尔顿·戴维斯(Hilton Davis))、山德兰蓝(Sandolan Blue)/酸性蓝182(山德士)、Hisol坚牢红(Capitol Color andChemical)、荧光素(Capitol Color and Chemical)、酸性绿25(汽巴-嘉基(Ciba-Geigy))等。

可以包括于固体清洁组合物中的芳香剂或香料包括例如萜类化合物(如香茅醇)、醛(如戊基肉桂醛)、茉莉(如C1S-茉莉或乙酸苯甲酯)、香草醛等。

填充剂

固体清洁组合物可任选地包括微量但有效量的一种或多种填充剂。合适的填充剂的一些实例可以包括氯化钠、淀粉、糖、C

功能性聚二甲基硅氧烷

固体清洁组合物还可以任选地包括一种或多种功能性聚二甲基硅氧烷。例如，在一些实施方式中，可以采用经聚亚烷基氧化物改性的聚二甲基硅氧烷、非离子表面活性剂或经聚甜菜碱改性的聚硅氧烷两性表面活性剂作为添加剂。在一些实施方式中，两者均为已通过硅氢化反应而接枝有聚醚或聚甜菜碱的线性聚硅氧烷共聚物。特定硅氧烷表面活性剂的一些实例已知为可购自联合碳化物(Union Carbide)的

此类功能性聚二甲基硅氧烷和/或氟化学品表面活性剂的进一步描述在美国专利第5,880,088号；第5,880,089号；和第5,603,776号中有描述，所有专利以引用的方式并入本文中。举例来说，我们发现，在含烃类表面活性剂的混合物中使用某些聚硅氧烷共聚物得到了用于塑料器具的极佳漂洗助剂。我们还发现，某些硅酮聚硅氧烷共聚物和氟碳型表面活性剂与常规烃类表面活性剂的组合也得到了用于塑料器具的极佳漂洗助剂。发现这种组合比单独的组分好，但某些聚亚烷基氧化物改性的聚二甲基硅氧烷和聚甜菜碱聚硅氧烷共聚物除外，在这两者中，有效性大致相当。因此，一些实施方式涵盖单独的聚硅氧烷共聚物并且与氟碳型表面活性剂的组合可以涉及非离子硅氧烷表面活性剂聚醚聚硅氧烷。两性硅氧烷表面活性剂，聚甜菜碱聚硅氧烷共聚物可单独用作清洁组合物中的添加剂以提供相同结果。

在一些实施方式中，组合物可以包括在至多约10重量％范围内的量的功能性聚二甲基硅氧烷。例如，一些实施方式可以包括约0.1到10重量％的聚亚烷基氧化物改性的聚二甲基硅氧烷或聚甜菜碱改性的聚硅氧烷，任选地与约0.1到10重量％的氟化烃非离子表面活性剂组合。

硬化剂/固化剂/溶解度调节剂

在一些实施方式中，清洁组合物中可以包括一种或多种固化剂。硬化剂的实例包括尿素；酰胺，如硬脂酸单乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺或烷基酰胺等；硫酸盐或硫酸化表面活性剂和芳香族磺酸盐等；固体聚乙二醇或固体EO/PO嵌段共聚物等；已经通过酸或碱处理工艺变成水溶性的淀粉；各种赋予经过加热的组合物在冷却时固化的特性的无机物等。此类化合物还可以在使用期间改变组合物在水性介质中的溶解度，使得可在延长时间段内从固体组合物施配活性成分。

合适的芳香族磺酸盐包括但不限于二甲苯磺酸钠、甲苯磺酸钠、异丙苯磺酸钠、甲苯磺酸钾、二甲苯磺酸铵、二甲苯磺酸钙、烷基萘磺酸钠和/或丁基萘钠。优选的芳香族磺酸盐包括二甲苯磺酸钠和异丙苯磺酸钠。

包括于清洁组合物中的固化剂的量可由所需作用指定。一般来说，固化剂的有效量视为与或不与其它材料一起作用以固化清洁组合物的量。通常，对于固体实施方式，清洁组合物中的固化剂的量在清洁组合物的约10重量％至约80重量％范围内，优选地在清洁组合物的约20重量％至约75重量％范围内，更优选地在清洁组合物的约20重量％至约70重量％范围内。在本发明的一个方面，固化剂大体上不含硫酸盐。例如，清洁组合物可具有小于1重量％、优选地小于0.5重量％、更优选地小于0.1重量％的硫酸盐。在一个优选实施方式中，清洁组合物不含硫酸盐。

在某些实施方式中，可能期望具有第二固化剂。在含有第二固化剂的组合物中，组合物可包含在至多约50重量％范围内的量的第二固化剂。在一些实施方式中，第二硬化剂的存在量可以在约5重量％至约35重量％范围内，通常在约10重量％至约25重量％范围内，并且有时在约5重量％至约15重量％范围内。

在一些实施方式中，必要时，一种或多种额外硬化剂可以包括于固体清洁组合物中。硬化剂的实例包括酰胺，如硬脂酸单乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺或烷基酰胺等；固体聚乙二醇或固体EO/PO嵌段共聚物等；已经通过酸或碱处理工艺变成水溶性的淀粉；各种赋予经过加热的组合物在冷却时固化的特性的无机物等。此类化合物还可以在使用期间改变组合物在水性介质中的溶解度，使得可在延长的时间段内从固体组合物施配成分。组合物可以按在至多约30重量％的范围内的量包括第二硬化剂。在一些实施方式中，所存在的第二硬化剂的量可以是在约5重量％至约25重量％的范围内，常常在约10重量％至约25重量％的范围内，并且有时在约5重量％至约15重量％的范围内。

保湿剂

固体清洁组合物还可任选地包括一种或多种保湿剂。保湿剂是对水具有亲和力的物质。可以按足以辅助减小衬底表面上的膜的可见度的量来提供保湿剂。当漂洗水含有超过200ppm的总溶解固体时，衬底表面上的膜的可见度是一个特别关注的问题。因此，在一些实施方式中，相较于不含保湿剂的漂洗剂组合物，当漂洗水含有超过200ppm的总溶解固体时，按足以减小衬底表面上的膜的可见度的量来提供保湿剂。术语“水固体成膜”或“成膜”是指在衬底表面上存在明显的连续物质层，使衬底表面看起来不干净。

可以使用的一些示范性保湿剂包括含有在50％相对湿度和室温下平衡的大于5重量％水(按干保湿剂计)的那些材料。可以使用的示范性保湿剂包括甘油、丙二醇、山梨糖醇、烷基多糖苷、聚甜菜碱聚硅氧烷及其混合物。在一些实施方式中，按组合物的重量计，漂洗剂组合物可以包括在至多约75％范围内的量的保湿剂，且在一些实施方式中，按组合物的重量计，在约5重量％至约75重量％范围内的量的保湿剂。

可水合盐

根据本发明的固体清洁组合物可任选地包含至少一种可水合盐。在一个实施方式中，可水合盐是碳酸钠(也称为苏打灰或灰分)和/或碳酸钾(也称为钾碱)。在一个优选方面，可水合盐是碳酸钠并且不包括碳酸钾。可水合盐可以在大致20重量％与大致90重量％之间，优选地在大致25重量％与大致90重量％之间，并且更优选地按可水合盐(如碳酸钠)重量计在大致30％与大致70％之间的范围内提供。本领域的技术人员将了解用于获得可比的固化基质特性的其它合适的组分的浓度范围。

在其它实施方式中，可水合盐可与其它固化剂组合。举例来说，可水合盐可以与在本质上为无机的额外固化剂一起使用，且还可以任选地充当碱度源。在某些实施方式中，第二固化剂可以包括但不限于：额外碱金属氢氧化物、无水碳酸钠、无水硫酸钠、无水乙酸钠和其它已知可水合化合物，或它们的组合。根据优选实施方式，第二可水合盐包含偏硅酸钠和/或无水偏硅酸钠。实现固化所必需的第二固化剂的量取决于若干因素，包括所采用的确切固化剂、组合物中的水的量和其它清洁组合物组分的水合能力。在某些实施方式中，第二固化剂还可充当额外碱度源。

聚合物

清洁组合物可以包括由至少一种聚羧酸聚合物、共聚物和/或三元共聚物构成的聚合物或聚合物系统。本发明的尤其合适的聚羧酸聚合物包括但不限于聚马来酸均聚物、聚丙烯酸共聚物和马来酸酐/烯烃共聚物。

聚马来酸(C

其中n和m是任何整数。可用于本发明的聚马来酸均聚物、共聚物和/或三元共聚物(和其盐)的实例是尤其优选的，分子量为约0和约5000，更优选地在约200和约2000之间(能请您确认这些MW吗)。市售聚马来酸均聚物包括来自BWA

本发明的清洁组合物可使用聚丙烯酸聚合物、共聚物和/或三元共聚物。聚丙烯酸具有以下结构式：

其中n是任何整数。合适的聚丙烯酸聚合物、共聚物和/或三元共聚物的示例包括但不限于聚丙烯酸的聚合物、共聚物和/或三元共聚物、(C

在本发明的一个实施方式中，尤其合适的丙烯酸聚合物、共聚物和/或三元共聚物的分子量在约100与约10,000之间，在优选实施方式中在约500与约7000之间，在甚至更优选实施方式中在约1000与约5000之间，并且在最优选实施方式中在约1500与约3500之间。可用于本发明的聚丙烯酸聚合物、共聚物和/或三元共聚物(或其盐)的实例包括但不限于来自美国特拉华州威明顿市陶氏化学公司的Acusol 448和Acusol 425。在特定实施方式中，可能需要具有分子量大于约10,000的丙烯酸聚合物(和其盐)。示例包括但不限于Acusol 929(10,000MW)和Acumer 1510(60,000MW)，两者也可购自陶氏化学公司；AQUATREAT AR-6(100,000MW)，可购自阿克苏诺贝尔公司(Strawinskylaan 2555 1077ZZAmsterdam Postbus75730 1070AS Amsterdam)。聚丙烯酸聚合物、共聚物和/或三元共聚物可以约0.01重量％至约30重量％存在于清洁组合物中。

马来酸酐/烯烃共聚物为聚马来酸酐与烯烃的共聚物。马来酸酐(C

马来酸酐的一部分可以由以下代替：马来酰亚胺、N-烷基(C

至少95重量％的马来酸酐聚合物、共聚物或三元共聚物的数均分子量在约700与约20,000之间，优选约1000与约100,000之间的范围内。

出于本发明的目的，可以使用多种直链和支链α-烯烃。尤其适用的α-烯烃为含有4到18个碳原子的二烯，如丁二烯、氯丁二烯、异戊二烯和2-甲基-1,5-己二烯；含有4到8个碳原子的1-烯烃，优选地C

在本发明的一个实施方式中，尤其合适的马来酸酐/烯烃共聚物的分子量在约1000与约50,000之间，在优选实施方式中在约5000与约20,000之间，并且在最优选实施方式中在约7500与约12,500之间。可用于本发明的马来酸酐/烯烃共聚物的示例包括但不限于来自美国特拉华州威明顿市陶氏化学公司的Acusol 460N。马来酸酐/烯烃共聚物可以以约0.01重量％至约30重量％存在于清洁组合物中。

防腐剂

固体清洁组合物还可包含有效量的防腐剂。用于固体清洁组合物的优选防腐剂包括但不限于甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮、吡啶硫酮衍生物和盐、戊二醛，或它们的混合物。甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮的优选共混物可以商标名KATHON

当在固体清洁组合物中包含防腐剂时，所述防腐剂可以以约0.01重量％至约5重量％；优选地约0.01重量％至约3重量％；更优选地约0.05重量％至约2重量％；并且甚至更优选地约0.05重量％至约1重量％的量存在。

消毒剂/抗微生物剂

清洁组合物可任选地包括消毒剂。消毒剂也称为抗微生物剂，是可以用于固体功能性材料中以防止材料系统、表面等的微生物污染和劣化的化学组合物。一般来说，这些材料属于特定类别，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、苯胺化物、有机硫和硫氮化合物以及混杂化合物。

还应了解，活性氧化合物(如上文在漂白剂部分中所讨论的那些)也可以充当抗微生物剂，并且甚至可以提供消毒活性。实际上，在一些实施方式中，活性氧化合物充当抗微生物剂的能力降低了对组合物内额外抗微生物剂的需要。举例来说，已经证明，过碳酸盐组合物具有极佳的抗微生物作用。尽管如此，一些实施方式还是并入了另外的抗微生物剂。

取决于化学组成和浓度，指定抗微生物剂可以仅限制若干微生物的进一步增殖或者可以破坏所有的或一部分的微生物群体。术语“微生物(microbe)”和“微生物(microorganism)”通常主要是指细菌、病毒、酵母、孢子以及真菌微生物。在使用时，抗微生物剂通常形成为固体功能性材料，当任选地例如使用水流稀释和分配时，所述固体功能性材料形成含水杀菌剂或消毒剂组合物，它可以与多种表面接触，从而防止微生物群体的生长或杀死一部分微生物群体。使微生物群体减少三个对数单位产生消毒剂组合物。可以将抗微生物剂封装起来，以例如改进其稳定性。

常见抗微生物剂的一些实例包括苯酚类抗微生物剂，如五氯苯酚、邻苯基苯酚、氯-对苄基苯酚、对氯间二甲苯酚。含有卤素的抗细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，如2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇；以及四级抗微生物剂，如苯扎氯铵、二癸基二甲基氯化铵、二碘氯化胆碱、四甲基三溴化鏻。其它抗微生物组合物因为其抗微生物特性而在本领域中出名，如六氢-1,3,5-三(2-羟乙基)-均三嗪；二硫代氨基甲酸酯，如二甲基二硫代氨基甲酸钠；以及各种其它材料。

在不含膦酸盐和/或不含硫酸盐并且还包括抗微生物剂的固体清洁组合物的实施方式中，选择抗微生物剂以满足那些要求。仅包括GRAS成分的固体清洁组合物的实施方式可以不包括或省略此部分中所描述的抗微生物剂。

在一些实施方式中，清洁组合物包含抗微生物组分，所述抗微生物组分在组合物的至多约10重量％范围内，在一些实施方式中，在至多约5重量％范围内，或在一些实施方式中，在组合物的约0.01重量％至约3重量％范围内，或在0.05重量％至1重量％范围内。

额外的表面活性剂

固化表面活性剂组合物可包含任选的助表面活性剂。优选地，助表面活性剂呈固体形式。此外，本发明的固化表面活性剂组合物可掺入清洁组合物中。那些清洁组合物可以包括但不限于洗涤剂组合物、器具洗涤组合物、洗衣组合物、漂洗助剂和硬表面清洁组合物。可作为助表面活性剂包括于固化表面活性剂组合物中和/或表面活性剂包括于清洁组合物中的表面活性剂包括非离子表面活性剂、半极性非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂以及其混合物或组合。

当在本发明的固化表面活性剂组合物中包括助表面活性剂载体时，助表面活性剂优选地与液体表面活性剂的重量比在约1:0与约0:1之间。在本发明的另一实施方式中，助表面活性剂载体的存在量为约20重量％至约90重量％，更优选约30重量％至约90重量％，并且更优选约40重量％至约80重量％。

固体清洁组合物可任选地包含一种或多种附加非离子表面活性剂。合适的附加非离子表面活性剂可包括但不限于：

一摩尔烷基酚与约3摩尔至约50摩尔的环氧乙烷的缩合产物，其中直链或支链构型的烷基链，或单烷基或双烷基成分的烷基链含有约8至约18个碳原子。烷基可例如由二异亚丁基、二戊基、聚合亚丙基、异辛基、壬基和二壬基表示。这些表面活性剂可为烷基酚的聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯缩合物。具有这种化学物质的商业化合物的实例可在市场上以商标名

一摩尔具有约8个到约18个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链羧酸与约6摩尔到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。酸部分可由在上文所限定的碳原子范围内的酸的混合物组成，或其可由具有所述范围内的特定碳原子数的酸组成。具有此化学性质的商业化合物的实例在市场上可以商品名Nopalcol

来自第(1)组、第(2)组、第(3)组和第(4)组的化合物，其通过以下方式改性：通过与如环氧丙烷、环氧丁烷、苄基氯等疏水性小分子；以及含有1个到约5个碳原子的短链脂肪酸、醇或烷基卤化物；以及其混合物反应，对(多官能部分的)一个或多个端羟基进行“封端”或“端部封闭”以减少发泡。还包括如亚硫酰氯的反应物，其将末端羟基转化为氯基。对末端羟基的这类改性可产生全嵌段、嵌混、混嵌或全混的非离子表面活性剂。

1959年9月8日颁予Brown等人的美国专利第2,903,486号的烷基苯氧基聚乙氧基烷醇，并且其由下式表示：

其中R是8到9个碳原子的烷基，A是3到4个碳原子的亚烷基链，n是7到16的整数，并且m是1到10的整数。

1962年8月7日授予Martin等人的美国专利第3,048,548号的聚亚烷基二醇缩合物，其具有交替的亲水性氧乙烯链和疏水性氧丙烯链，其中疏水性末端链的重量、疏水性中间单元的重量和亲水性连接单元的重量各自相当于缩合物的约三分之一。

在1968年5月7日授予Lissant等人的美国专利第3,382,178号中所公开的消泡非离子表面活性剂，其具有通式Z[(OR)

在1954年5月4日授予Jackson等人的美国专利第2,677,700号中所描述的共轭聚氧化烯化合物，其对应于式Y(C

1954年4月6日颁予Lundsted等人的美国专利第2,674,619号中所描述的共轭聚氧化烯化合物，其具有式Y[(C

有利地用于此发明的组合物中的额外共轭聚氧化烯表面活性剂对应于式：P[(C

还适用于本发明的是分类为阴离子表面活性剂的表面活性物质，因为疏水物的电荷是负电荷；或其中分子的疏水性部分不带电荷除非pH升高到电中性或更高的表面活性剂(例如羧酸)。羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐和磷酸盐为见于阴离子表面活性剂中的极性(亲水性)溶解基团。在与这些极性基团相关联的阳离子(抗衡离子)中，钠、锂、和钾赋予水溶性；铵和经取代的铵离子提供水溶性和油溶性两者；并且钙、钡和镁促进油溶性。如所属领域的普通技术人员理解，阴离子表面活性剂为极好的洗涤剂表面活性剂，并且因此宜添加到重负荷洗涤剂组合物。

适用于本发明组合物中的阴离子硫酸盐表面活性剂包括烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐、直链和支链伯和仲烷基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油烯基甘油硫酸盐、烷基苯酚环氧乙烷醚硫酸盐、C

适用于本发明组合物中的阴离子磺酸盐表面活性剂还包括烷基磺酸盐、直链和支链伯和仲烷基磺酸盐和具有或不具有取代基的芳香族磺酸盐。

适合用于本发明组合物中的阴离子羧酸盐表面活性剂包括羧酸(和盐)如烷酸(和烷酸盐)、羧酸酯(例如琥珀酸烷基酯)、羧酸醚、磺化的脂肪酸，如磺化的油酸等。这些羧酸盐包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基芳基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基聚羧酸盐表面活性剂和皂类(例如，烷基羧基)。可用于本发明的组合物中的仲羧酸盐包括含有连接至仲碳的羧基单元的那些羧酸盐。仲碳可以在环结构中，例如如在对辛基苯甲酸中，或如在经烷基取代的环己基羧酸盐中。仲羧酸盐表面活性剂通常不含醚键、不含酯键并且不含羟基。此外，其通常在头基(两亲性部分)中缺少氮原子。合适的仲皂类表面活性剂通常含有总计11个到13个碳原子，但是可存在更多碳原子(例如，多达16个)。适合的羧酸盐还包含酰基氨基酸(和盐)，如酰基谷氨酸盐、酰基肽、肌氨酸盐(例如N-酰基肌氨酸盐)、牛磺酸盐(例如N-酰基牛磺酸盐和甲基牛磺酸的脂肪酸酰胺)等。

适合的阴离子表面活性剂包含具有下式的烷基或烷基芳基乙氧基羧酸盐：

R-O-(CH

其中R是C

在其它实施方式中，R为

这类烷基和烷芳基乙氧基羧酸盐是市售的。这些乙氧基羧酸盐通常以酸形式获得，其可容易地转化成阴离子或盐形式。可商购的羧酸盐包含Neodox 23-4，其为C

如果在分子的助水溶剂部分上的电荷为正，那么将表面活性物质归类为阳离子型。在此组中还包括其中助水溶剂不带电荷，除非pH降低到接近中性或更低，但是然后为阳离子型(例如，烷基胺)的表面活性剂。理论上，阳离子表面活性剂可由含有“鎓”结构RnX+Y--的要素的任何组合合成并且可以包括非氮(铵)如磷(鏻)和硫(锍)的化合物。实际上，在阳离子表面活性剂领域中，含氮化合物占主导地位，这可能是因为含氮阳离子表面活性剂的合成途径简单直接，并且得到的产物的产量高，这些使得它们成本较低。

阳离子表面活性剂优选地包括、更优选地是指含有至少一个长碳链疏水基团和至少一个带正电氮的化合物。长碳链基团可以通过简单的取代直接连接到氮原子上；或者在所谓的被间断的烷基胺和酰胺基胺中更优选地通过桥连官能团间接连接到氮原子上。这种官能团可使分子更具亲水性和/或更具水分散性，更容易通过助表面活性剂混合物溶于水，和/或可溶于水。为了提高水溶性，可引入附加的伯氨基、仲氨基或叔氨基，或可用低分子量烷基使氨基氮季铵化。此外，氮可为不同程度的不饱和或饱和或不饱和杂环的支链或直链部分的一部分。此外，阳离子表面活性剂可含有具有多于一个阳离子型氮原子的络合键。

被分类为氧化胺、两性表面活性剂和两性离子表面活性剂的表面活性剂化合物在接近中性到酸性pH溶液中本身通常是阳离子型，并且可与表面活性剂分类重叠。聚氧乙基化阳离子表面活性剂通常在碱性溶液中表现类似于非离子表面活性剂并且在酸性溶液中表现类似于阳离子表面活性剂。

最简单的阳离子胺、胺盐和季铵化合物可以示意性地如此描绘：

其中，R表示烷基链，R'、R″和R″′可以为烷基链或芳基或氢，并且X表示阴离子。对于在此发明中的实际使用，胺盐和季铵化合物是优选的，因为它们的水溶性程度高。

大部分大量商业阳离子表面活性剂可以被细分成四个主要类别和额外的亚组，如本领域中的技术人员所知晓并且描述于“表面活性剂大全(Surfactant Encyclopedia)”，《化妆品和盥洗用品(Cosmetics&Toiletries)》，第104卷(2)86-96(1989)中。第一类包括烷基胺和其盐。第二类包括烷基咪唑啉。第三类包括乙氧基化胺。第四类包括季铵盐类，如烷基苄基二甲基铵盐、烷基苯盐、杂环铵盐、四烷基铵盐等。已知阳离子表面活性剂具有各种可在本发明组合物中有益的属性。这些期望特性可以包括在中性pH或低于中性pH的组合物中的去污力、抗微生物功效、与其它试剂协作增稠或凝胶等。

可用于本发明组合物的阳离子表面活性剂包括具有式R

或这些结构的异构体或混合物，并且其含有约8至22个碳原子。R

或它们的混合物。优选地，LS是1或2，其中当L是2时，Y基由选自具有1至约22个碳原子和两个自由的碳单键的R

两性(amphoteric)或两性(ampholytic)表面活性剂含有碱性和酸性亲水基团两者以及有机疏水基团。这些离子实体可以是本文针对其它类型的表面活性剂所描述的阴离子或阳离子基团中的任何基团。碱性氮和酸性羧酸酯基是用作碱性和酸性亲水基团的典型官能团。在一些表面活性剂中，磺酸根、硫酸根、膦酸根或磷酸根提供负电荷。

两性表面活性剂可宽泛地描述为脂肪族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂肪族基可以是直链或支链并且其中脂肪族取代基中的一个含有约8到18个碳原子并且一个含有阴离子水助溶基，例如羧基、磺酸基、硫酸根、磷酸根或膦酰基。两性表面活性剂被细分成两个主要类别，其由本领域的普通技术人员所知晓并且描述于“表面活性剂大全”,《化妆品和盥洗用品》,第104卷(2)69-71(1989)中，其以全文引用的方式并入本文中。第一类包括酰基/二烷基乙二胺衍生物(例如，2-烷基羟乙基咪唑啉衍生物)和其盐。第二类包括N-烷基氨基酸和其盐。一些两性表面活性剂可能被认为符合这两个类别。

两性表面活性剂可通过本领域中的普通技术人员已知的方法合成。举例来说，2-烷基羟乙基咪唑啉通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合和闭环合成。商用两性表面活性剂通过例如借助氯乙酸或乙酸乙酯通过烷基化使咪唑啉环发生依次水解和开环来进行衍生化。在烷基化期间，一个或两个羧基-烷基与不同的烷基化剂反应，形成叔胺和醚键联，产生不同的叔胺。

应用于本发明的长链咪唑衍生物一般具有以下通式：

中性pH两性离子

两性磺酸盐

其中R是含有约8个到18个碳原子的非环状疏水基团，并且M是用于中和阴离子，一般为钠的电荷的阳离子。可用于本发明组合物中的商业上著名的咪唑啉衍生的两性表面活性剂包括例如：椰油酰两性丙酸盐、椰油酰两性羧基丙酸盐、椰油酰两性甘氨酸盐、椰油酰两性羧基甘氨酸盐、椰油酰两性丙基磺酸盐和椰油酰两性羧基丙酸。两性羧酸可由脂肪咪唑啉产生，其中两性二羧酸的二羧酸官能团为二乙酸和/或二丙酸。

本文以上所述的羧基甲基化化合物(甘氨酸盐)经常被称为甜菜碱。甜菜碱是本文以下在题为两性离子表面活性剂的部分中讨论的一类特殊两性表面活性剂。

长链N-烷基氨基酸容易通过RNH

适合的两性表面活性剂包括由如椰子油或椰子脂肪酸等椰子产物衍生的两性表面活性剂。额外合适的椰子衍生的表面活性剂包括乙二胺部分、烷醇酰胺部分、氨基酸部分(例如甘氨酸)或它们的组合作为其结构的部分；和约8至18(例如，12)个碳原子的脂肪族取代基。这类表面活性剂还可被视为烷基两性二羧酸。这些两性表面活性剂可以包含如下表示的化学结构：C

这些表面活性剂的两性类别和物种的典型列表在1975年12月30日颁予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实例在《表面活性剂和洗涤剂(Surface Active Agents and detergents)》(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。这些参考文献各自以全文引用的方式并入本文中。

两性离子表面活性剂可以被视为两性表面活性剂的亚组并且可以包括阴离子电荷。两性离子表面活性剂广义地可描述为仲胺和叔胺的衍生物、杂环仲胺和叔胺的衍生物或季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。典型地，两性离子表面活性剂包括带正电荷的季铵离子，或在一些情况下，锍或鏻离子；带负电荷的羧基；以及烷基。两性离子表面活性剂一般含有阳离子基团和阴离子基团，它们在分子的等电位区域中以几乎相同的程度离子化并且可产生在正-负电荷中心之间的强“内盐”吸引力。这类合成的两性离子表面活性剂的实例包括脂肪族季铵、鏻和锍化合物的衍生物，其中脂肪族基团可为直链或支链，并且其中脂肪族取代基中的一个含有8到18个碳原子并且一个含有阴离子水增溶基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。

甜菜碱表面活性剂和磺基甜菜碱表面活性剂是用于本文的示范性两性离子表面活性剂。这些化合物的通式是：

其中R

具有上文所列的结构的两性离子表面活性剂的实例包括：4-[N,N-二(2-羟乙基)-N-十八烷基铵基]-丁-1-羧酸盐；5-[S-3-羟丙基-S-十六烷基锍]-3-羟基戊-1-硫酸盐；3-[P,P-二乙基-P-3,6,9-三氧杂二十四烷磷]-2-羟基丙-1-磷酸盐；3-[N,N-二丙基-N-3-十二烷氧基-2-羟丙基-铵基]-丙烷-1-膦酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵基)-丙烷-1-磺酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵基)-2-羟基-丙烷-1-磺酸盐；4-[N,N-二(2(2-羟乙基)-N(2-羟基十二烷基)铵基]-丁烷-1-羧酸盐；3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-羟丙基)锍]-丙烷-1-磷酸盐；3-[P,P-二甲基-P-十二烷基膦基]-丙烷-1-膦酸盐；以及S[N,N-二(3-羟丙基)-N-十六烷基铵基]-2-羟基-戊烷-1-硫酸盐。所述洗涤剂表面活性剂中含有的烷基可以是直链或支链的并且可以是饱和或不饱和的。

适用于本发明的组合物的两性离子表面活性剂包括具有以下通式结构的甜菜碱：

这些表面活性剂甜菜碱通常既不在pH极值下呈现强阳离子或阴离子特征，也不在其等电位范围中示出水溶性降低。与“外(external)”季铵盐不同，甜菜碱与阴离子表面活性剂相容。合适的甜菜碱的实例包括椰油酰基酰胺基丙基二甲基甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；C

适用于本发明的磺基甜菜碱包括具有式(R(R

这些表面活性剂的两性离子类别和物质的典型列表在1975年12月30日颁予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实例在《表面活性剂和洗涤剂(Surface Active Agents and detergents)》(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。这些参考文献各自以全文形式并入本文。

制造清洁组合物的方法

本发明的固化表面活性剂组合物可以包括于各种清洁组合物中。优选地，清洁组合物是固体组合物。合适的固体清洁组合物包括但不限于粒状和粒化固体组合物、粉末、固体块组合物、浇铸固体块组合物、挤出固体块组合物、压制固体组合物等。优选地，清洁组合物是压制固体。

固体颗粒清洁组合物可通过仅按适当比率共混根据本发明形成的干燥固体成分或在适当聚结系统中聚结材料来制成。粒化材料可通过在适当粒化装备中压缩固体粒状或聚结材料以产生适当尺寸粒化材料来制造。固体块和浇铸固体块材料通过将预先硬化的材料块或在容器内硬化成固体块的可浇铸液体引入容器中来制备。优选的容器包括一次性塑料容器或水溶性膜容器。用于组合物的其它合适的包装包括柔性袋、包、收缩包裹和如聚乙烯醇的水溶性膜。

可以使用分批或连续混合系统形成固体清洁组合物。在示范性实施方式中，单-或双螺杆挤出机用于在高剪切下组合和混合一种或多种组分以形成均质混合物。在一些实施方式中，加工温度处于或低于组分的熔融温度。可通过成形、浇铸或其它合适手段，从混合器分配所加工的混合物，由此清洁组合物硬化成固体形式。根据本领域已知的方法，可根据基质的硬度、熔点、材料分布、晶体结构和其它类似特性来表征基质的结构。一般来说，根据本发明的方法加工的固体清洁组合物在其整个质量中的成分分布上大体上是均质的，并且尺寸稳定。

在挤出工艺中，将液体和固体组分引入到最终混合系统中，并且连续混合，直到组分形成其中组分在整个质量中分布的大体上均质的半固体混合物。然后将混合物从混合系统排出进入或通过模具或其它成形手段。然后包装产物。在一个示例性实施方式中，成形组合物在大约1分钟与大约3小时之间开始硬化成固体形式。具体地说，成形组合物在大约1分钟与大约2小时之间开始硬化成固体形式。更具体地说，成形的组合物在大致1分钟与大致20分钟之间开始硬化成固体形式。

在浇铸工艺中，将液体和固体组分引入到最终混合系统中，并且连续混合，直到组分形成其中组分在整个质量中分布的大体上均质的液体混合物。在一个示例性实施方式中，组分在混合系统中混合至少大致60秒。一旦混合完成，即可将产物转移到其中进行固化的包装容器。在一个示例性实施方式中，浇铸组合物在大约1分钟与大约3小时之间开始硬化成固体形式。具体地说，浇铸组合物在大约1分钟与大约2小时之间开始硬化成固体形式。更具体地说，浇铸组合物在大致1分钟与大致20分钟之间开始硬化成固体形式。

在压制固体方法中，可流动固体(如粒状固体或其它粒子固体)在压力下组合。在压制固体方法中，组合物的可流动固体放到成形件(例如模具或容器)中。方法可以包括温和地压制在成形件中的可流动固体以产生固体清洁组合物。可通过砌块机或转盘压力机等施加压力。可以施加约1psi至约3000psi、约5psi至约2500psi或约10psi至约2000psi的压力。如本文所使用，术语“psi”或“磅/平方英寸”是指施加到被压制的可流动固体的实际压力，并且并非指在进行压制的设备中的点处测量的表压或液压压力。方法可以包括固化步骤以产生固体清洁组合物。如本文中所提到，将包括可流动固体的未固化组合物压缩以提供构成可流动固体的粒子之间充足的表面接触，使得未固化组合物将固化成稳定的固体清洁组合物。充足数量的粒子(例如细粒)彼此接触提供有效制备稳定的固体组合物的粒子彼此的结合。包括任选的固化步骤可以包括允许压制固体固化一段时间，例如几个小时或约1天(或更长)。在额外方面，方法可以包括振动形式或模具中的可流动固体，如美国专利号8,889,048中公开的方法，所述专利通过引用以其整体并入本文。

相比于在压片机中需要高压的常规固体块或片剂组合物，或需要组合物熔融、消耗显著量的能量的浇铸，和/或需要昂贵装备和先进的技术知识的挤出，压制固体的使用提供大量的益处。压制固体克服制成固体清洁组合物需要的其它固体调配物的多种这类限制。此外，压制固体组合物在其中组合物可存储或处置的条件下保持其形状。

通过术语“固体”是指硬化组合物不流动并且在中等应力或压力或仅仅重力下将大体上保持其形状。固体可呈多种形式，如粉末、薄片、颗粒、球粒、片剂、菱形片、冰球形圆块、团块、砖块、固体块、单位剂量或本领域的技术人员已知的另一种固体形式。固体铸造组合物和/或压制固体组合物的硬度范围可以从相对致密且坚硬的熔融固体产品(例如，像混凝土)的硬度到表征为硬化糊状物的稠度。另外，术语“固体”是指清洁组合物在存储和使用固体清洁组合物的预期条件下的状态。一般来说，预期清洁组合物在暴露于至多大致100℉且确切地说至多大致120℉的温度下时将保持呈固体形式。

所得固体清洁组合物可以采取包括但不限于以下的形式：浇铸固体产物；挤出、模制或成形固体球粒、块、片剂、粉末、颗粒、薄片；压制固体；或其后可将成形固体研磨或成形为粉末、颗粒或薄片。在示范性实施方式中，由固体化基质形成的挤出球粒材料具有在大致50克和大致250克之间的重量，由组合物形成的挤出固体具有大致100克或更大的重量，并且由组合物形成的固体块洗涤剂具有在大致1和大致10千克之间的质量。固体组合物提供稳定的功能性材料来源。在一些实施方式中，可以将固体组合物溶解在例如水溶液或其它介质中，以产生浓溶液和/或使用溶液。可将溶液导引到存储容器中以用于随后使用和/或稀释，或者可将其直接施用到使用点。

以下专利公开了可用于本发明的固体清洁组合物中的固体化、结合和/或硬化剂的各种组合。以下美国专利以引用的方式并入本文中：美国专利第7,153,820号；第7,094,746号；第7,087,569号；第7,037,886号；第6,831,054号；第6,730,653号；第6,660,707号；第6,653,266号；第6,583,094号；第6,410,495号；第6,258,765号；第6,177,392号；第6,156,715号；第5,858,299号；第5,316,688号；第5,234,615号；第5,198,198号；第5,078,301号；第4,595,520号；第4,680,134号；第RE32,763号；和第RE32818号。

液体组合物通常可通过在水性液体或水性液体溶剂系统中形成所述成分来制成。此类系统通常通过将活性成分溶解或悬浮于水中或相容溶剂中，且接着将产物稀释到适当浓度，以形成浓缩物或其使用溶液来制成。胶凝组合物可类似地通过将活性成分溶解或悬浮于包括适当浓度的胶凝剂的相容水性(水性液体或混合水性)有机系统中来制成。本说明书中的所有公开案和专利申请案指出本发明所属领域的普通技术人员的水平。所有公开案和专利申请案均通过引用并入本文，其程度就如同明确并且单独地指出每一篇单独的公开案或专利申请案通过引用并入一般。

实施例

本发明的实施方式进一步被限定于以下的非限制性实施例中。应理解尽管这些实施例指示了本发明的某些实施方式，但是其仅仅通过说明给出并且是非限制性的。从以上的论述和这些实施例中，本领域技术人员可以确认本发明的基本特性，并且在不背离其精神和范围的前提下，可以作出本发明实施方式的各种变更和修改以使它适应各种用途和条件。因此，除了本文中所图示和描述的内容以外，基于前面的描述，本发明实施方案的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这种修改也旨在落在所附权利要求的范围内。

所使用的材料：

所采用的可从多个商业来源获得的附加成分包括无水柠檬酸、聚乙二醇(PEG8000)、碳酸钠、氯化钠(NaCl)、无水硫酸钠、二甲苯磺酸钠(SXS)和尿素。

用喷雾干燥装置固化示范性液体非离子表面活性剂。

执行测试以评定液体非离子表面活性剂与粘合剂的固化。表2提供所制备的组合物和关于所得固化表面活性剂组合物的粉末流动特性的注释。所制备的每种组合物中的组分的重量代表固化前的液体组合物。

表2

如在表2中可以看出，当使用喷雾干燥器通过固化与粘合剂组合时，液体非离子表面活性剂能够以具有良好流动特性的粉末形式固化。

用流化床固化示范性液体非离子表面活性剂。执行测试以评定液体非离子表面活性剂与粘合剂的固化。表3提供所制备的组合物和关于所得固化表面活性剂组合物的粉末流动特性的注释。

表3

如在表3中可以看出，当使用流化床通过固化与粘合剂组合时，液体非离子表面活性剂能够以具有良好流动特性的粉末形式固化。

将用流化床固化的液体非离子表面活性剂组合物与通过常规锥形搅拌机固化的液体非离子表面活性剂组合物进一步比较。表4提供了所制备的组合物以及用于固化所述组合物的方法。

表4

在液体表面活性剂组合物固化后，通过流化床固化的两种组合物，组合物A和组合物B，产生可自由流动的粉末，其中可流动粉末的稠度不粘并且块状物(如果存在的话)容易破碎。相比之下，通过常规锥形搅拌机固化的组合物C产生不利的粉末流动，其中粉末既粘又结块。此外，组合物C的粉末不可流动。因此，结果表明，与不能产生可自由流动的粉末的利用搅拌机和混合器的常规固化方法相比，本发明中所采用的固化方法能够形成可流动的粉末。

评估示范性液体非离子表面活性剂在不使用任何加工步骤的情况下的固化。执行测试以评定液体非离子表面活性剂与粘合剂的固化。表5提供所制备的组合物和关于所得固化的表面活性剂组合物的粉末流动特性的注释。组合物不是通过如本文所述的喷雾干燥器或流化床固化，而是用常规锥形搅拌机或常规螺带搅拌机制备。使用经研磨的尿素和细SXS粉末来增加表面积。

表5

如在表5中可以看出的，传统的混合方法不会产生可流动的粉末。结果表明，如果没有干燥过程，则单独混合液体表面活性剂和粘合剂或载体不会形成可自由流动的粉末。这些结果进一步区分了与简单地混合表面活性剂和粘合剂组分相比的本发明中用于形成可流动的粉末的固化方法。

将液体非离子表面活性剂和SXS的预混组合物配制成可流动的粉末以评估在漂洗助剂配方中的使用。表6提供了固化之前的包含非离子表面活性剂和SXS的预混组合物。用流化床干燥组合物以形成干燥的、可流动的粉末。将每种预混组合物的液体流速保持在30g/min，其中工艺空气体积为90m

表6

将来自表6的自由流动粉末预混组合物掺入漂洗助剂配方中并压制成压制固体。表7提供了用于评估使用非离子表面活性剂和SXS预混组合物形成压制固体的能力的压制漂洗助剂组合物。将固化的漂洗助剂组合物的组分在螺带搅拌机中组合并缓慢混合约30秒。将染料缓慢倒在顶部上并混合一分钟。称量每块约0.91kg的块并压制成压制固体。除了固化的漂洗助剂组合物的流动指数和粒度分布之外，以下进一步列出了固化的漂洗助剂组合物中总表面活性剂的百分比。

表7

如表7所示，非离子表面活性剂和SXS的预混组合物的掺入与额外的漂洗助剂组分很好地共混。尽管各批次表现出不均匀的染料分散，但是所有固化的漂洗助剂组合物都被很好地压制，在接触表面上几乎没有或没有积聚。

以上描述或所附权利要求书中所公开的特征以其特定形式或依据用于进行本公开功能的方式或用于达到本公开结果的方法或工艺(适当时，可单独地或以这类特征的任何组合)表达，以用于以其不同形式实现本发明。

已由此描述本发明，将显而易见的是其可以依多种方式变化。此类变化将不被视为脱离本发明的精神和范围，并且所有这类修改旨在包括在以下权利要求书的范围内。以上说明书提供了所公开的组合物和方法的制造和使用的描述。由于许多实施方式可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行，因此本发明归属于权利要求书。