鈣螯合組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能夠螯合鈣離子且部分源自可再生的碳水化合物原料的組合物。該鈣螯合組合物為含有一種或多種羥基羧酸鹽和一種或多種鋁鹽的混合物。
【專利說明】鈣螯合組合物
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年4月21日遞交的第61/477，786號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用全部并入本文。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及能夠螯合鈣離子且部分源自可再生的碳水化合物原料的組合物。該鈣螯合組合物為含有一種或多種羥基羧酸鹽和一種或多種鋁鹽的混合物。
[0004]發(fā)明背景
[0005]羥基羧酸和羥基羧酸鹽被認(rèn)為是能夠螯合(sequester)溶液中的金屬離子的螯合劑(Mehltretter，1953;Abbadi, 1999)。相比諸如三聚磷酸鈉(STPP)、乙二胺四乙酸鹽(EDTA)或次氮基三乙酸酯(NTA)常用螯合劑，羥基羧酸鹽作為如鈣和鎂的金屬離子的螯合劑通常表現(xiàn)較差。盡管羥基羧酸鹽螯合能力低，由于其通常為生物可降解、無毒且源自如碳水化合物的可再生資源而引起人們的關(guān)注。因此，使用羥基羧酸鹽作為STPP和EDTA的替代螯合劑是有益的，尤其是用于當(dāng)該化合物可能排放于環(huán)境中的應(yīng)用。
[0006]許多通常用作金屬螯合劑的化合物為含磷化合物。通過環(huán)境監(jiān)管規(guī)定，在化合物可能排放于表層水的應(yīng)用中使用含磷化合物繼續(xù)受到限制。這些規(guī)定產(chǎn)生了對各種應(yīng)用中用作金屬螯合劑的環(huán)境可接受材料的需求。
[0007]—個可使用金屬螯合劑的應(yīng)用為清潔劑制劑。清潔劑為主要由表面活性劑、助洗劑(builder)、漂白劑、酶和填料組成的清潔混合物。其兩個主要組分為表面活性劑和助洗劑。表面活性劑負(fù)責(zé)將油和油脂乳化，而加入助洗劑則用于擴(kuò)展或提高該表面活性劑的清潔性能。所述助洗劑可以為單種物質(zhì)或多種物質(zhì)的混合物，并通常發(fā)揮多種功能。一種重要的助洗劑功能是在硬水中螯合通常為鈣和鎂陽離子的金屬陽離子。所述助洗劑通過螯合鈣和鎂陽離子而被用作水軟化劑，并且防止在洗滌溶液的陽離子和陰離子組分之間形成水不溶性鹽，諸如表面活性劑和碳酸鹽。對于洗衣清潔劑，助洗劑還有助于防止陽離子與棉花結(jié)合，其為棉織物上滯留泥土的主要原因。助劑的其他功能包括增加清潔劑溶液的堿性、反絮凝表面活性劑膠束 和抑制腐蝕。
[0008]用于商業(yè)清潔劑的首要助洗劑為磷酸鹽和磷酸鹽衍生物。三聚磷酸鈉(STPP)曾經(jīng)是消費(fèi)用和工業(yè)用清潔劑中最常用的助劑。磷酸鹽助洗劑也曾被宣稱為用于洗衣機(jī)和洗碗機(jī)的金屬表面的腐蝕抑制劑。主要由于對富磷廢水排放至表層水中導(dǎo)致富營養(yǎng)化和最終缺氧的環(huán)境擔(dān)憂，在過去的40年中磷酸鹽逐漸地退出了清潔劑(Lowe，1978)。對清潔劑中磷酸鹽的高性能替代物的尋找還在進(jìn)行。
[0009]用于車輛護(hù)理、食品和飲料(例如，乳制品、奶酪、糖、肉、食品以及釀酒和其他飲料行業(yè))、餐具洗滌和洗衣行業(yè)的常規(guī)清潔劑包括堿性清潔劑。堿性清潔劑，尤其是用于機(jī)構(gòu)和商業(yè)用途的那些，通常含有磷酸鹽、次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)。磷酸鹽、NTA和EDTA是清潔劑中用于去除泥土和螯合如鈣、鎂和鐵的金屬離子的常用組分。
[0010]具體地，由于NTA、EDTA或如三聚磷酸鈉及其鹽的聚磷酸鹽具有使已存在的無機(jī)鹽和/或泥土溶解的能力而將其用于清潔劑中。當(dāng)鈣、鎂和鐵鹽沉淀時，其晶體會附著于被清潔的表面而引起不良效果。例如，碳酸鈣沉淀于器皿表面會給其外觀帶來負(fù)面效果，使得外表看上去不干凈。在洗衣領(lǐng)域，如果碳酸鈣沉淀并附著于織物表面，其晶體會織物感覺很硬和觸感粗糙。在食品和飲料行業(yè)，碳酸鈣殘留會影響食物的酸性水平。NTA、EDTA和聚磷酸鹽去除金屬離子的能力，通過防止硬性沉淀物、有助于去污和/或防止泥土再沉積至水溶液或洗滌水中而促進(jìn)了該溶液的去污力。
[0011]盡管是有效的，由于對環(huán)境和健康的擔(dān)憂，磷酸鹽和NTA要服從政府的管理規(guī)定。盡管EDTA目前還未受到管控，由于環(huán)境問題的持續(xù)，據(jù)信政府有可能進(jìn)行管控。因此，本領(lǐng)域需要優(yōu)選為環(huán)境友好的替代性清潔組合物，其能夠替代含磷化合物的性能，含磷化合物如磷酸鹽、膦酸鹽、亞磷酸鹽和丙烯酸亞膦酸鹽聚合物以及如NTA和EDTA的氨基羧酸鹽。
[0012]發(fā)明概述 [0013]本發(fā)明提供了一種鈣螯合組合物，其包括至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合。所述至少一種羥基羧酸的鹽通常包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。在一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括葡萄糖二酸的鹽。所述至少一種葡萄糖二酸的鹽可包括葡萄糖二酸單鉀、葡萄糖二酸鈣、葡萄糖二酸二鈉、葡萄糖二酸鉀鈉、葡萄糖二酸二鉀、葡萄糖二酸鋅、葡萄糖二酸二胺、葡萄糖二酸二鋰、葡萄糖二酸鈉鋰、葡萄糖二酸鉀鋰或其混合物。在另一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖酸的鹽，如葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鋰、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銨或其混合物。在另一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽包括5-酮-葡萄糖酸的鹽，如5-酮-葡萄糖酸鈉、5-酮-葡萄糖酸鉀、5-酮-葡萄糖酸鋰、5-酮-葡萄糖酸鋅、5-酮-葡萄糖酸銨或其混合物。在又一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽包括酒石酸的鹽，如酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸鋰、酒石酸二鈉、酒石酸鉀鈉、酒石酸二鉀、酒石酸二鋰、酒石酸鈉鋰、酒石酸鉀鋰、酒石酸鋅、酒石酸二胺或其混合物。
[0014]應(yīng)認(rèn)識到，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種丙醇二酸鹽和至少一種乙醇酸鹽的混合物。在一個實(shí)施方案中，羥基羧酸的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
[0015]通常所述鈣螯合組合物包含約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽。在一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約60%至約95重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約5%至約35重量％的所述至少一種鋁鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約60重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約40重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約70重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約30重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約
80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10重量％的所述至少一種鋁鹽。還應(yīng)認(rèn)識到，所述鈣螯合組合物的至少一種鋁鹽包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。 [0016]在另一個方面中，本發(fā)明提供了從pH值范圍為約8.5至約9.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。另外，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種丙醇二酸鹽和至少一種乙醇酸鹽的混合物。在一個實(shí)施方案中，羥基羧酸的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。該實(shí)施方案的方法可包括一種組合物,其包含:約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽，約80%至約98重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約2%至約20重量％的所述至少一種鋁鹽，約85%至約
95重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約5%至約15重量％的所述至少一種鋁鹽，約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10重量％的所述至少一種鋁鹽。所述至少一種鋁鹽可包括可包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
[0017]在又一個方面中，本發(fā)明包括從pH值范圍為約9.5至約10.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。另外，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種丙醇二酸鹽和至少一種乙醇酸鹽的混合物。所述鹽的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述方法可包括一種鈣螯合組合物，其包括約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽，約70%至約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10%至約30重量％的所述至少一種鋁鹽，約75%至約85重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約15%至約25重量％的所述至少一種鋁鹽，以及約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20重量％的所述至少一種鋁鹽。所述至少一種鋁鹽可包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
[0018]在又一個方面中，本發(fā)明包括從pH值范圍為約10.5至約11.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至 少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。另外，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種丙醇二酸鹽和至少一種乙醇酸鹽的混合物。所述鹽的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
[0019]所述方法可包括一種鈣螯合組合物，其包括約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽，約60%至約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20%至約40重量％的所述至少一種鋁鹽，約65%至約75重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約25%至約35重量％的所述至少一種鋁鹽，以及約70重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約30重量％的所述至少一種鋁鹽。所述至少一種鋁鹽可包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
[0020]在另一個方面中，本發(fā)明提供了一種清潔劑組合物，其包括至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的鈣螯合組合物。所述清潔劑組合物還可包括一種或多種其它功能材料，例如，漂洗助劑、漂白劑、消毒殺菌劑/抗微生物劑、活化劑、清潔劑助洗劑或填料、PH值緩沖劑、織物松弛劑、織物軟化劑、去污劑、消泡劑、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、分散劑、光學(xué)增白劑、防靜電劑、抗皺紋劑、氣味俘獲劑、纖維保護(hù)劑、護(hù)色劑、染料/增味劑、紫外線保護(hù)劑、防起球劑、防水劑、硬化劑/溶解度改性劑、玻璃和金屬腐蝕抑制劑、酶、除垢劑、氧化劑、溶劑和驅(qū)蟲劑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1說明了在pH值為9的水介質(zhì)中，包含精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的組合物，相對于包含未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的組合物所具有的相當(dāng)?shù)拟}螯合能力。具體地，圖1說明了隨著羥基羧酸鹽組分(精制的葡萄糖二酸或未精制的葡萄糖二酸)重量百分比的增加，每種化合物螯合鈣離子的能力，其以每克螯合劑所螯合的鈣的mg度量。
[0022]圖2說明了在pH值為10的水介質(zhì)中，包含精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的組合物，相對于包含未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的組合物所具有的相當(dāng)?shù)拟}螯合能力。具體地，圖2說明了隨著羥基羧酸鹽組分(精制的葡萄糖二酸或未精制的葡萄糖二酸)重量百分比的增加，每種化合物螯合鈣離子的能力，其以每克螯合劑所螯合的鈣的mg度量。
[0023]圖3說明了在pH值為11的水介質(zhì)中，包含精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的組合物，相對于包含未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的組合物所具有的相當(dāng)?shù)拟}螯合能力。具體地，圖3說明了隨著羥基羧酸鹽組分(精制的葡萄糖二酸或未精制的葡萄糖二酸)重量百分比的增加，每種化合物螯合鈣離子的能力，其以每克螯合劑所螯合的鈣的mg度量。
[0024]發(fā)明詳述
[0025]本發(fā)明描述了新穎的鈣螯合組合物，其包含羥基羧酸鹽和至少一種鋁鹽的混合物。羥基羧酸是包含一個或多個羥基以及一個或多個羧酸功能度的化合物。當(dāng)與水中適合的的鋁鹽結(jié)合 時，這些化合物中的羥基能夠形成金屬離子螯合絡(luò)合物(complex)。相對于僅有的通常與許多金屬離子形成水不溶性鹽的羥基羧酸，已表明這些絡(luò)合物與如鈣和鎂的金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物，從而提供了金屬螯合性能。
[0026]如本文所用，術(shù)語“羥基羧酸”通常可被認(rèn)為是碳水化合物或其他多元醇化合物的任何氧化衍生物。適合用于本發(fā)明的羥基羧酸混合物也可通過碳水化合物或其他多元醇化合物的氧化來方便地制備。碳水化合物的氧化可用多種已知的方法來進(jìn)行，包括用硝酸氧化、用二氧化氮氧化、用空氣或氧氣通過金屬催化劑來氧化，以及用如TEMPO的四烷基硝?；衔飦硌趸?。術(shù)語“多元醇”通常定義為任何具有兩個或更多個醇羥基的有機(jī)化合物。用于氧化的適合的碳水化合物或多元醇包括:簡單的醛糖和酮糖如葡萄糖、木糖或果糖，簡單的多元醇如甘油、山梨醇或甘露醇；還原二糖如麥芽糖、乳糖或纖維二糖；還原寡糖如麥芽三糖、麥芽四糖(或麥芽四糖(maltotetralose));非還原性碳水化合物如鹿糖、海藻糖和水蘇糖；單糖和寡糖(可包括二糖)的混合物；具有不同的右旋糖當(dāng)量的葡萄糖漿；多糖如，但不限于，淀粉、纖維素、阿拉伯半乳糖、木聚糖、甘露聚糖、果聚糖、半纖維素；碳水化合物和其他多元醇的混合物，包括上述列舉的一種或多種碳水化合物或多元醇?？捎糜诒景l(fā)明的羥基羧酸的具體實(shí)例，包括但不限于，葡萄糖二酸、木糖二酸、半乳糖二酸、葡萄糖酸、酒石酸、丙醇二酸、乙醇酸、甘油酸及其組合。在一個實(shí)施方案中，所述羥基羧酸包括葡萄糖二酸、木糖二酸和半乳糖二酸。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的羥基羧酸包括所有可能的立體異構(gòu)體，包括非對映體和對映體，以基本上純的形式以及任何混合比率，包括所述羥基羧酸的外消旋物。 [0027]本發(fā)明的鈣螯合組合物包含本文討論的所述羥基羧酸的鹽形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，通常鹽是來自酸和堿的中和反應(yīng)的化合物。碳水化合物或其他多元醇的任何氧化衍生物均可以其鹽形式合并入本發(fā)明。羥基羧酸鹽的非限制性實(shí)例包括葡萄糖二酸單鉀、葡萄糖二酸鈣、葡萄糖二酸二鈉、葡萄糖二酸鉀鈉、葡萄糖二酸二鉀、葡萄糖二酸二鋰、葡萄糖二酸鈉鋰、葡萄糖二酸鉀鋰、葡萄糖二酸鋅、葡萄糖二酸二胺、木糖二酸二鈉、木糖二酸鉀鈉、木糖二酸二鉀、木糖二酸二鋰、木糖二酸鈉鋰、木糖二酸鉀鋰、木糖二酸鋅、木糖二酸二胺、葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鋰、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銨、半乳糖二酸二鈉、半乳糖二酸鉀鈉、半乳糖二酸二鉀、半乳糖二酸二鋰、半乳糖二酸鈉鋰、半乳糖二酸鉀鋰、半乳糖二酸鋅、半乳糖二酸二胺、酒石酸二鈉、酒石酸鉀鈉、酒石酸二鉀、酒石酸二鋰、酒石酸鈉鋰、酒石酸鉀鋰、酒石酸鋅、酒石酸二胺、丙醇二酸二鈉、丙醇二酸鉀鈉、丙醇二酸二鉀、丙醇二酸二鋰、丙醇二酸鈉鋰、丙醇二酸鉀鋰、丙醇二酸鋅、丙醇二酸二胺、乙醇酸鈉、乙醇酸鉀、乙醇酸鋰、乙醇酸鋅、乙醇酸銨、甘油酸鈉、甘油酸鉀、甘油酸鋰、甘油酸鋅、甘油酸銨及其組合。在另一個實(shí)施方案中，所述羥基羧酸可包括但不限于，葡萄糖二酸單鉀、葡萄糖二酸鈣、葡萄糖二酸二鈉、葡萄糖二酸鉀鈉、葡萄糖二酸二鉀、葡萄糖二酸鋅、木糖二酸二鈉、木糖二酸鉀鈉、木糖二酸二鉀、木糖二酸二胺、木糖二酸鋅、半乳糖二酸二鈉、半乳糖二酸鉀鈉、半乳糖二酸二鉀、半乳糖二酸鋅及其組合。
[0028]如本文所用，術(shù)語“鋁鹽”被定義為鋁的任何水溶性化合物，其能通過水解來釋放鋁離子。鋁鹽的適合的實(shí)例包括但不限于硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁、甲酸鋁、鋁酸鈉、溴化鋁、氟化鋁、氫氧化鋁、磷酸鋁、碘化鋁、硫酸鋁及其組合。在一個實(shí)施方案中，所述鋁鹽包括鋁酸鈉和氯化鋁。
[0029]通常鈣螯合組合物包含約50重量％至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約I重量％至約50重量％的所述至少一種鋁鹽。所述至少一種羥基羧酸和所述至少一種鋁鹽的具體百分比組成可根據(jù)所述組合物所需的特性而變化。通常，根據(jù)金屬離子所結(jié)合的介質(zhì)的PH值，各種羥基羧酸和鋁鹽組分濃度的組合物具有不同的結(jié)合金屬離子的能力。這樣，根據(jù)待用鈣螯合劑處理的所需介質(zhì)的PH值，羥基羧酸和鋁鹽的相對百分比可變化。在一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約60重量％至約95重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約5重量％至約40重量％的所述至少一種鋁鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約60重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約40重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約70重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約30重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10重量％的所述至少一種鋁鹽。
[0030]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，其他添加劑可被合并入至本發(fā)明的鈣螯合組合物，只要該添加劑不會對鈣螯合組合物螯合金屬離子的能力產(chǎn)生負(fù)作用。典型的添加劑可包括但不限于:有機(jī)清潔劑、清洗劑、漂洗助劑、漂白劑、消毒殺菌劑/抗微生物劑、活化劑、清潔劑助洗劑或填料、消泡劑、抗再沉積劑、光學(xué)增白劑、染料/增味劑、其它硬化劑/溶解度改性劑、表面活性劑或任何其它能夠改變所述鈣螯合組合物性能的天然或合成制劑。
[0031]本發(fā)明鈣螯合組合物可用于任何要求螯合或捕獲金屬離子的應(yīng)用。能夠利用本發(fā)明組合物的工業(yè)應(yīng)用的適合的實(shí)例包括但不限于:清潔劑助洗劑、用于水處理的水垢抑制劑以及用作乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、三聚磷酸鈉(STPP)和其他常用螯合劑的可再生替代物。
[0032]本發(fā)明的羥基羧酸可按照本領(lǐng)域已知的任何方法來制備。當(dāng)前使用的制備常用羥基羧酸或其鹽的商業(yè)化方法是主要進(jìn)行生物學(xué)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化或發(fā)酵，例如，如同制備酒石酸(美國專利N0.2，314，831)、葡萄糖酸(美國專利N0.5，017，485)和檸檬酸(美國專利N0.3，652，396)。也存在化學(xué)氧化的方法，盡管在商業(yè)產(chǎn)品并不普遍。一些化學(xué)氧化方法適用于多元醇原料，包括通過金屬催化劑用氧氣氧化(美國專利N0.2，472，168)以及用四烷基硝酰基化合物如TEMPO(美國專利N0.6，498，269)介導(dǎo)的氧化。其他方法在水溶液中使用硝酸作為氧化劑，已有描 述(Kiely，美國專利N0.7，692，041)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本文描述的任何方法及其組合均可用于獲得所述羥基羧酸。
[0033]多元醇原料如葡萄糖的氧化通常會產(chǎn)生氧化產(chǎn)物的混合物。例如，通過上述所列任何方法進(jìn)行的葡萄糖氧化會產(chǎn)生葡萄糖二酸以及其他氧化產(chǎn)物，包括葡萄糖酸、葡萄糖二酸、酒石酸、丙醇二酸和乙醇酸，其均為羥基羧酸并在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。通過這些方法產(chǎn)生的一種普遍的羥基羧酸包括葡萄糖二酸。本領(lǐng)域熟知，葡萄糖二酸產(chǎn)物可通過使用堿性化合物如氫氧化鉀滴定來從其他羥基羧酸的混合物中選擇性分離，隨后用作本發(fā)明鈣螯合組合物的羥基羧酸組分。該組合物包含從氧化處理中制備所得的羥基羧酸中保留的葡萄糖二酸作為羥基羧酸，其可稱為“精制的”葡萄糖二酸組合物。或者，由所述氧化處理產(chǎn)生的羥基羧酸混合物可用作本發(fā)明組合物的羥基羧酸組分，而進(jìn)行葡萄糖二酸組分的分離。這樣的混合物稱為“未精制的”葡萄糖二酸組合物。因而，所述未精制的葡萄糖二酸組合物包含通過氧化原料產(chǎn)生的一種或多種羥基羧酸的混合物，所述原料可包括葡萄糖酸、5-酮-葡萄糖酸、葡萄糖二酸、酒石酸、丙醇二酸和乙醇酸。使用未精制的葡萄糖二酸混合物作為本發(fā)明組合物的羥基羧酸組分，相比現(xiàn)有技術(shù)提供了多種優(yōu)點(diǎn)，包括由于減少處理步驟的成本效益，以及增加產(chǎn)物的產(chǎn)率。
[0034]本發(fā)明還包括以不同pH值水平從各種介質(zhì)中螯合鈣的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，包括液體、凝膠、半固體和固體的任何介質(zhì)均可用本發(fā)明的鈣螯合劑處理。由于所述至少一種羥基羧酸和所述至少一種鋁鹽形成了適于螯合金屬離子的絡(luò)合物這一事實(shí)，通常本發(fā)明組合物是有效的。羥基羧酸鹽/鋁酸鹽絡(luò)合物的形成取決于PH值，從而隨著pH值提高所述絡(luò)合物而更加容易形成，而鈣螯合促進(jìn)了 PH值增加。另外，由于該化合物的結(jié)構(gòu)特征，葡萄糖二酸被認(rèn)為是提供了螯合鈣離子的最佳替代物。出人意料的是，發(fā)現(xiàn)了對于在各種PH值范圍內(nèi)螯合鈣離子，未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物(包含葡萄糖二酸與其他羥基羧酸鹽的組合)的性能類似于，且在一些情況下優(yōu)于精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物(僅包含葡萄糖二酸)。
[0035]應(yīng)指出，本發(fā)明的鈣螯合組合物可用于從具有各種pH值水平的介質(zhì)中螯合鈣離子，通常，所述組合物可用于從PH值范圍為約6至約14的介質(zhì)中螯合鈣離子。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了從pH值范圍為約8.5至約9.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽及其組合。在一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種乙醇酸鹽和至少一種丙醇二酸鹽的混合物。
[0036]所述至少一種羥基羧酸鹽的混合物可包含任何比率的羥基羧酸鹽組分。在一個實(shí)施方案中，所述羥基羧酸的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至 約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。應(yīng)指出，所有羥基羧酸鹽的百分比是基于所述鈣螯合組合物的羥基羧酸鹽部分的重量，并不包括其它鋁鹽的重量。這樣，每種羥基羧酸鹽的百分比與所述混合物中其它羥基羧酸鹽相關(guān)，并非表示所述組合物總重的總百分比。
[0037]通常，從pH值范圍為約8.5至約9.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含約50重量％至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約I重量％至約50重量％的所述至少一種鋁鹽的鈣螯合組合物。在另一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約80重量％至約98重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約2重量％至約20重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約85重量％至約95重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約5重量％至約15重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10重量％的所述至少一種招鹽。
[0038]在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明包括從pH值范圍為約9.5至約10.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽及其組合。在一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種乙醇酸鹽和至少一種丙醇二酸鹽的混合物。
[0039]所述至少一種羥基羧酸鹽的混合物可包含任何比率的羥基羧酸鹽組分。所述羥基羧酸鹽的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所 述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
[0040]通常，從pH值范圍為約9.5至約10.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含約50重量％至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約I重量％至約50重量％的所述至少一種鋁鹽的鈣螯合組合物。在另一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約70重量％至約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10重量％至約30重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約75重量％至約85重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約15重量％至約25重量％的所述至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20重量％的所述至少一種鋁鹽。
[0041]在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明包括從pH值范圍為約10.5至約11.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的鈣螯合組合物。所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽及其組合。在一個實(shí)施方案中，所述至少一種羥基羧酸的鹽可包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種乙醇酸鹽和至少一種丙醇二酸鹽的混合物。
[0042]所述鹽的混合物可包括約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述混合物包含約50%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%的至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6%的所述至少一種酒石酸鹽、約6%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
[0043]通常，從pH值范圍為約10.5至約11.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽的鈣螯合組合物。在一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約60%至約80重量％的至少一種羥基羧酸鹽和約20%至約40重量％的至少一種鋁鹽。在另一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約65%至約75重量％的至少一種羥基羧酸鹽和約25%至約35重量％的至少一種鋁鹽。在又一個實(shí)施方案中，所述鈣螯合組合物包含約70重量％的至少一種羥基羧酸鹽和約30重量％的至少一種鋁鹽。
[0044]如上所述，本發(fā)明還包括包含本發(fā)明鈣螯合組合物的清潔劑組合物。所述清潔劑組合物可包含一種或多種功能材料，其為所述清潔劑組合物提供期望的特性或功能。出于該應(yīng)用的目的，術(shù)語“功能材料”包括當(dāng)分散或溶解于應(yīng)用和/或濃縮溶液如水溶液中時，提供該具體應(yīng)用的有益特性的材料。這類功能材料的實(shí)例包括但不限于:有機(jī)清潔劑、清洗劑、漂洗助劑、漂白劑、消毒殺菌劑/抗微生物劑、活化劑、清潔劑助洗劑或填料、消泡劑、抗再沉積劑、光學(xué)增白劑、染料/增味劑、次級硬化劑/溶解度改性劑、用于害蟲控制的農(nóng)藥等，或各種其它功能材料 ，取決于所述清潔劑組合物期望的性能和/或功能。
[0045]所述功能材料可為漂洗助劑組合物，例如漂洗助劑制劑，其含有與使用粘合劑制備的固體組合物中可選成分聯(lián)用的濕潤劑或成片劑(sheeting agent)。所述漂洗助劑組分能夠降低洗滌水的表面張力以促進(jìn)成片作用和/或防止洗滌完成后由于散水珠引起的斑或紋，例如在餐具洗滌過程中。成片劑的實(shí)例包括但不限于:由在均聚物或者嵌段或雜混嵌聚物結(jié)構(gòu)中的環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或混合物制備的聚醚化合物。這類聚醚化合物已知為聚環(huán)氧烷聚合物、聚乙二醇聚合物或聚亞烷基二醇聚合物。這類成片劑需要一個相對疏水的區(qū)域和一個相對親水的區(qū)域以為分子提供表面活性劑性能。
[0046]所述功能材料可為用于使基質(zhì)變亮或變白的漂白劑，其包括在清潔過程中通常遇到的條件下能釋放活性鹵素物質(zhì)如Cl2、Br2、-0Cl-和/或-OBr-等的漂白化合物。適合的的漂白劑實(shí)例包括但不限于:含氯化合物如氯、次氯酸鹽或氯胺。適合的的釋放鹵素的化合物實(shí)例包括但不限于:堿性金屬二氯異氰脲酸鹽、堿性金屬次氯酸鹽和二氯胺。包封的氯源還可用于增強(qiáng)組合物中氯源的穩(wěn)定性。所述漂白劑包含或作為活性氧的制劑。所述活性氧化合物用于提供活性氧的來源并可將活性氧釋放至水溶液中?；钚匝趸衔锟蔀闊o機(jī)化合物、有機(jī)化合物或其混合物。適合的的氧化合物實(shí)例包括但不限于:過氧化物化合物、過氧化物加合物、過氧化氫、過硼酸鹽、碳酸鈉過氧水合物、磷酸鹽過氧水合物、過硫酸鉀，以及過硼酸鈉單水或硼酸鈉四水合物，有或無活化劑如四乙酰乙二胺。[0047]所述功能材料可為消毒劑(或抗微生物劑)。消毒劑也稱抗微生物劑，是可用于防止微生物污染和材料系統(tǒng)、表面等退化的化學(xué)組合物。通常，這些材料屬于特定的類別包括酚醛塑料、鹵化物、季銨化合物、金屬衍生物、胺類、烷醇胺、硝基衍生物、苯胺、有機(jī)硫和硫-氮化合物以及各種化合物。
[0048]根據(jù)其化學(xué)組成和濃度，給定的抗微生物劑可僅限制微生物數(shù)目進(jìn)一步增殖或可破壞整個或部分的微生物群落。術(shù)語“微生物”(microbes/microorganisms)通常主要指細(xì)菌、病毒、酵母、孢子和真菌微生物。應(yīng)用中所述抗微生物劑通常配制為固體功能材料，當(dāng)任選地用例如水流稀釋和分配而形成含水消毒劑或消毒殺菌劑組合物，其可用于與各種表面接觸而防止部分微生物群落的生長或殺滅部分微生物群落。微生物群落降低3個log值即產(chǎn)生消毒殺菌劑組合物。例如，可將所述抗微生物劑包封以提高其穩(wěn)定性。 [0049]適合的的抗微生物劑實(shí)例包括但不限于，酚醛樹脂抗微生物劑如五氯苯酚、鄰苯基苯酚、氯-對-芐基苯酚、對-氯-間-二甲苯酚、季銨化合物如烷基二甲基芐基氯化銨、烷基二甲基乙基芐基氯化銨、辛基癸基二甲基氯化銨、二辛基二甲基氯化銨和二癸基二甲基氯化銨。適合的的含抗菌劑的鹵素實(shí)例包括但不限于:三氯異氰脲酸鈉、二氯異氰酸鈉(無水或二水合物)、碘聚(乙烯基吡咯烷酮)絡(luò)合物、溴化合物如2-溴-2-硝基丙燒-1,3-二醇和季銨(quaternary)抗微生物劑如烷基二甲基芐基氯化銨、二癸基二甲基氯化銨、二碘代氯化膽堿和四甲基三溴化磷。其他抗微生物組合物如六氫化-1，3，5-三(2-羥乙基)-s-三嗪、二硫代氨基甲酸鹽如二甲基二硫代氨基甲酸鈉和本領(lǐng)域用于其抗微生物性能的其他各種物質(zhì)。
[0050]還應(yīng)該理解，活性氧化合物如在漂白劑部分中所描述的那些，也可作為抗微生物劑，甚至能提供消毒活性。事實(shí)上，在一些實(shí)施方案中，所述活性氧化合物用作抗微生物劑的能力減少了在所述組合物內(nèi)對其他抗微生物劑的需要。例如，過碳酸鹽組合物已經(jīng)證明了提供優(yōu)異的抗微生物作用。
[0051]在一些實(shí)施方案中，當(dāng)使用所述清潔劑組合物時，可通過添加與活性氧反應(yīng)而形成活化組分的物質(zhì)來提高所述清潔劑組合物的抗微生物活性或漂白活性。例如，在一些實(shí)施方案中，形成了過氧酸或過氧酸鹽。例如，在一些實(shí)施方案中，所述清潔劑組合物可包含四乙酰乙二胺以與活性氧反應(yīng)而形成作為抗微生物劑的過氧酸或過氧酸鹽?；钚匝趸罨瘎┑钠渌麑?shí)例包括過渡金屬及其化合物、含有羧基、腈基或酯基的化合物，或本領(lǐng)域熟知的其他這類化合物。在一個實(shí)施方案中，所述活化劑包括四乙酰乙二胺、過渡金屬、含有羧基、腈基或酯基的化合物，或其混合物。在一些實(shí)施方案中，將用于活性氧化合物的活化劑與活性氧組合以形成抗微生物劑。
[0052]所述功能材料可為清潔劑填料，其本身不必作為清潔劑，但可配合清潔劑增強(qiáng)所述組合物的總體清潔能力。適合的的填料實(shí)例包括但不限于:硫酸鈉、氯化鈉、淀粉、糖和C1-C10乙二醇如丙二醇。
[0053]所述清潔劑組合物可配制為使得在用于含水操作中，例如在含水清潔操作中的洗滌水具有所需的PH值。例如，組合物設(shè)計為用于提供預(yù)浸組合物，其可配制為使得在用于含水操作中洗滌水具有PH值范圍約6.5至約12，且在一些實(shí)施方案中，pH值范圍約7.5至約11。在一些實(shí)施方案中的液體產(chǎn)品制劑具有(10%稀釋)pH值范圍約7.5至約11.0，且在一些實(shí)施方案中，pH值范圍為約7.5至約9.0。[0054]例如，可將酸化劑加入至所述清潔劑組合物，從而織物的pH值大約與適合的的處理匹配。所述酸化劑為弱酸以用于中和殘余的堿，并降低織物的pH值，從而當(dāng)織物與人皮膚接觸時不會刺激皮膚。適合的的酸化劑實(shí)例包括但不限于:磷酸、甲酸、乙酸、氫氟硅酸、飽和脂肪酸、二羧酸、三羧酸及其任何組合。飽和脂肪酸的實(shí)例包括但不限于:具有10個或更多碳原子的那些如軟脂酸、硬脂酸和花生酸(C20)。二羧酸實(shí)例包括但不限于:草酸、酒石酸、谷氨酸、琥珀酸、脂肪酸和胺基磺酸。三羧酸的實(shí)例包括但不限于:檸檬酸和丙三酸。
[0055]所述功能材料可為織物松弛劑，可將其加入至所述清潔劑組合物以增強(qiáng)織物表面的平滑外觀?？蓪⒖椢镘浕瘎┘尤胫燎鍧崉┙M合物以軟化所述織物的表面感覺。
[0056]所述功能材料可為去污劑，可將其提供用于涂覆織物的纖維以降低泥土粘附至所述織物的傾向。
[0057]所述功能材料可為降低泡沫穩(wěn)定性的消泡劑。適合的的消泡劑實(shí)例包括但不限于:硅酮化合物如分散于二甲基硅氧烷中的硅、脂肪酰胺、烴蠟、脂肪酸、脂肪酯、脂肪醇、月旨肪皂、乙氧基化物、礦物油、聚乙二醇酯和烷基磷酸酯如十八烷基磷酸單酯。
[0058]所述功能材料可為抗再沉積劑，其能促進(jìn)泥污在清潔溶液中持久懸浮，并防止被清除的泥污再沉積于清潔中的基質(zhì)上。適合的的抗再沉積劑實(shí)例包括但不限于:脂肪酸酰胺、氟碳表面活性劑、復(fù)合磷酸酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯馬來酸酐共聚物和纖維素衍生物如羥乙基纖維素和羥丙基纖維素。
[0059]所述功能材料可為穩(wěn)定劑。適合的的穩(wěn)定劑實(shí)例包括但不限于:硼酸鹽、鈣/鎂離子、丙二醇及其混合物。
[0060]所述功能材料可為分散劑。可用于清潔劑組合物的適合的的分散劑實(shí)例包括但不限于:馬來酸/烯烴共聚物、聚丙烯酸及其混合物。
[0061]所述功能材料可為光學(xué)增白劑，也稱熒光增白劑或熒光拋光劑，其可提供對織物基質(zhì)中泛黃的補(bǔ)償。
[0062]屬于光學(xué)增白劑家族的熒光化合物為通常含有稠環(huán)系統(tǒng)的芳香族或芳香族雜環(huán)物質(zhì)。這些化合物的特征是存在與芳香環(huán)有關(guān)的共軛雙鍵的不間斷鏈。這類共軛雙鍵的數(shù)目取決于取代基和該分子熒光部分的平面性。大多數(shù)化合物是二苯乙烯或4，4’ - 二氨基二苯乙烯、聯(lián)苯、5-元雜環(huán)(三唑、噁唑、咪唑等)或6-元雜環(huán)(萘亞甲基酰胺、三嗪等)的衍生物。用于組合物中的光學(xué)增白劑的選擇取決于許多因素如組合物類型、組合物中其它組分的特性、洗滌水 的溫度、攪拌程度和沖洗到洗滌槽中材料的比率。所述增白劑的選擇也取決于待清潔的材料類型，例如棉花、合成材料等。由于大多數(shù)洗衣清潔劑產(chǎn)品用于清潔各種織物，所述清潔劑組合物對各種織物有效的增白劑混合物。優(yōu)選地，該熒光增白劑的各單獨(dú)組分是相容的。
[0063]適合的的光學(xué)增白劑實(shí)例為市售的，且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解。至少一些市售光學(xué)增白劑可分為亞組，包括但不限于，二苯乙烯、吡唑啉、羧酸、甲烷青色素、二苯并噻吩-5，5- 二氧化物、唑類、5-和6-元雜環(huán)的衍生物和其他各種制劑。尤其適合的的光學(xué)增白劑實(shí)例包括但不限于:聯(lián)苯乙烯聯(lián)苯二磺酸鈉鹽，以及氰脲酰氯/ 二氨基二苯乙烯二磺酸鈉鹽。
[0064]適合的的二苯乙烯衍生物包括但不限于:雙(三嗪)氨基-二苯乙烯的衍生物、二苯乙烯的二?；被苌铩⒍揭蚁┑娜蜓苌?、二苯乙烯的噁二唑衍生物、二苯乙烯的噁唑衍生物和二苯乙烯的苯乙烯衍生物。
[0065]所述功能材料可為防靜電劑，如常用于洗衣干燥行業(yè)以提供防靜電特性的那些。相對沒有進(jìn)行該項處理的織物，防靜電劑能產(chǎn)生的靜電減少百分比為至少約50%。所述靜電減少百分比可大于70%，且可大于80%。防靜電劑的實(shí)例包括但不限于含有季銨(quaternary)基團(tuán)的制劑。
[0066]所述功能材料可為提供抗皺特性的抗皺紋劑。適合的的抗皺劑實(shí)例包括但不限于:硅氧烷或含硅酮的化合物和季銨化合物。尤其適合的的抗皺劑實(shí)例包括但不限于:聚二甲基硅氧烷二季銨、硅酮共聚醇脂肪季銨以及具有聚氧亞烷基的聚二甲基硅氧烷。 [0067]所述功能材料可為氣味俘獲劑。通常認(rèn)為氣味俘獲劑是通過俘獲或封閉一些提供氣味的分子來發(fā)揮作用。適合的的氣味俘獲劑實(shí)例包括但不限于:環(huán)糊精和蓖麻酸鋅。
[0068]所述功能材料可為纖維保護(hù)劑，其包覆織物的纖維以減少或防止纖維的分解和/或降解。纖維保護(hù)劑的實(shí)例包括但不限于纖維素聚合物。
[0069]所述功能材料可為護(hù)色劑，其包覆織物的纖維以減少染料脫離織物進(jìn)入水中的傾向。適合的的護(hù)色劑實(shí)例包括但不限于:季銨化合物和表面活性劑。
[0070]各種染料、增味劑包括香料和其他美觀改進(jìn)劑(aesthetic enhancing agents)也可包括在所述清潔劑組合物中。適合的的芳香劑或香料的實(shí)例包括但不限于:萜類如香茅醇、醛類如戊基肉桂醛、茉莉酮(jasmine)如順茉莉酮或茉莉吡喃(jasmal)和香草醛。
[0071]所述功能材料可為紫外線保護(hù)劑，其為織物提供增強(qiáng)的紫外線保護(hù)。在服裝來說，據(jù)認(rèn)為通過將紫外線保護(hù)劑用于服裝可減少紫外線對服裝下方皮膚的輻照。隨著服裝重量變得更輕，紫外線穿透服裝的傾向更大，且服裝下方皮膚就可能會被曬傷。
[0072]所述功能材料可為防起球劑，其作用于從織物上伸出的纖維部分。防起球劑可作為酶如纖維素酶來提供。
[0073]所述功能材料可為防水劑，其可用于織物以增強(qiáng)防水性能。適合的的防水劑實(shí)例包括但不限于:全氟丙烯酸酯共聚物、烴蠟和聚硅氧烷。
[0074]所述功能材料可為硬化劑。適合的的硬化劑實(shí)例包括但不限于:酰胺如硬脂酸單乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺、烷基酰胺、固體聚乙二醇、固體Ε0/Ρ0嵌段共聚物、經(jīng)過酸或堿處理而使其具有水溶性的淀粉，以及賦予加熱的組合物在冷卻時具有固化性能的各種無機(jī)物。使用時這類化合物也可改變該組合物在含水介質(zhì)中的溶解度，從而在較長時間內(nèi)清潔劑和/或其他活性成分可從該固體組合物中分散出來。
[0075]所述功能材料可為用量達(dá)到約30重量％,達(dá)到約6重量％,以及達(dá)到約2重量％的金屬腐蝕抑制劑。所述腐蝕抑制劑包含于所述清潔劑組合物中的量足以提供一種應(yīng)用溶液，其表現(xiàn)出對玻璃的腐蝕和/或浸蝕比率低于除不含該腐蝕抑制劑外在其他方面為相同的應(yīng)用溶液對玻璃的腐蝕和/或浸蝕比率。適合的的腐蝕抑制劑實(shí)例包括但不限于:堿性金屬硅酸鹽或其水合物。
[0076]可將有效量的堿性金屬硅酸鹽或其水合物用于本發(fā)明的組合物和方法，以形成金屬保護(hù)能力穩(wěn)定的固體清潔劑組合物。用于本發(fā)明組合物中的硅酸鹽是常規(guī)用于固體清潔劑制劑中的那些。例如，典型的堿性金屬硅酸鹽是那些粉狀、微?；蝾w粒狀的硅酸鹽，其為無水的或優(yōu)選含有水合作用的水(約5%至約25重量％，尤其是約15%至約20重量％水合作用的水)。這些硅酸鹽優(yōu)選為硅酸鈉，并且其具有的Na2O: SiO2比例分別為約1:1至約1:5，通常含有效水(available water)的量為約5%至約25重量％。通常，這些硅酸鹽具有的Na2O = SiO2比例為約1:1至約1:3.75，特別是為約1:1.5至約1:3.75，最特別是為約1:1.5至約1:2.5。最優(yōu)選的硅酸鹽具有的Na2O = SiO2比例為約1:2，約16%至約22重量％水合作用的水。例如，這類硅酸鹽可以粉狀GD硅酸鹽和購自美國賓州福治谷PQ公司(PQCorporation, Valley Forge, Pa)的顆粒狀Britesil H-20。根據(jù)優(yōu)選比例中的組合結(jié)果，這些比例可用單個硅酸鹽組合物或硅酸鹽的組合獲得。已發(fā)現(xiàn)水合硅酸鹽的優(yōu)選Na2O: SiO2比例約1:1.5至約1:2.5，提供了最佳的金屬保護(hù)并快速形成固體清潔劑。
[0077]硅酸鹽可包括在所述清潔劑組合物中以提供金屬保護(hù)，但還已知提供堿性和作為抗再沉積劑的其他功能。示例性硅酸鹽包括但不限于:硅酸鈉和硅酸鉀?？商峁o硅酸鹽的所述清潔劑組合物，但當(dāng)其包含硅酸鹽時，可包含足以提供所期望的金屬保護(hù)的硅酸鹽量。該濃縮物可包含的娃酸鹽量為至少約I重量％，至少約5重量％，至少約10重量％，以及至少約15重量％。此外，為了給該濃縮物中的其他組分提供足夠空間，所提供的硅酸鹽組分水平可為小于約35重量％，小于約25重量％，小于約20重量％，以及小于約15重量％。
[0078]所述功能材料可為酶。所述清潔劑組合物可包含酶，其包括那些有助于去除淀粉和/或蛋白質(zhì)污潰的酶。示例性的酶種類包括但不限于:蛋白酶、α-淀粉酶及其混合物?？墒褂玫氖纠缘鞍酌赴ǖ幌抻?源自(Bacillus licheniformix)、遲緩芽孢桿菌(Bacillus lenus)、嗜喊性芽抱桿菌(Bacillus alcalophilus)和解淀粉芽抱桿菌(Bacillus amyloliquefacins)的那些蛋白酶。示例性的α _淀粉酶包括枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、解淀粉芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌。該濃縮物可不必包含酶，但當(dāng)包含酶時，當(dāng)所述清潔劑組合物作為應(yīng)用組合物提供，其可包含足以提供所期望的酶活性的酶量。所述濃縮物中包含的 示例性酶范圍可高至約10重量％，高至約5重量％和高至約I重量％。
[0079]所述功能材料可為除垢劑。在一個實(shí)施方案中，所述除垢劑包括約0.25wt%至約10wt%的所述清潔劑組合物。在一些實(shí)施方案中，所述除垢劑包括約2wt%至約5wt%的所述清潔劑組合物。還在其他實(shí)施方案中，所述除垢劑包括約0.5wt%至約1.5wt%的所述清潔劑組合物。還應(yīng)理解，所有位于這些數(shù)值和范圍之間的數(shù)值和范圍均包括在本發(fā)明中。
[0080]在一些實(shí)施方案中，將有效量的除垢劑應(yīng)用于工業(yè)化的食品加工設(shè)備，從而基本上清除了所述設(shè)備上的結(jié)垢。在一些實(shí)施方案中，從所述設(shè)備上去除了至少約10%的結(jié)垢。在其他實(shí)施方案中，去除了至少約25%的結(jié)垢。還在其他實(shí)施方案中，去除了至少約50%的結(jié)垢。在一些實(shí)施方案中，去除了約90%的結(jié)垢。
[0081]在一些實(shí)施方案中，將有效量的除垢劑應(yīng)用于工業(yè)食品加工設(shè)備，從而基本上防止了在所述設(shè)備上形成結(jié)垢。在一些實(shí)施方案中，防止了至少約10%的結(jié)垢。在其他實(shí)施方案中，防止了至少約25%的結(jié)垢。還在其他實(shí)施方案中，防止了至少約50%的結(jié)垢。在一些實(shí)施方案中，防止了約90%的結(jié)垢。
[0082]所述功能材料可為氧化劑，如過氧化物或過氧酸。適合的的成分為氧化劑如亞氯酸鹽、溴、溴酸鹽、一氯化溴、碘、一氯化碘、碘酸鹽、高錳酸鹽、硝酸鹽、硝酸、硼酸鹽、過硼酸鹽以及氣態(tài)氧化劑如臭氧、氧氣、二氧化氯、氯氣、二氧化硫及其衍生物。包括過氧化物的過氧化物化合物和包括過碳酸鹽的各種過羧酸是適合的的。
[0083]過氧化羧酸(或過氧羧酸)通常具有通式R(CO3H)n，其中例如，R為烷基、芳烷基、環(huán)烷基、芳基或雜環(huán)基，η為1、2或3,且命名時在其母酸如加如綴“過氧”。R基團(tuán)可為飽和的或不飽和的，以及取代的或未取代的。中鏈過氧化羧酸(或過氧羧酸)通常具有通式R (CO3H)n，其中R為C5-C11烷基、C5-C11環(huán)烷基、C5-C11芳烷基、C5-C11芳基或C5-C11雜環(huán)基，η為1、2或3。短鏈脂肪酸可具有通式R(CO3H)n，其中R SC1C4, η為1、2或3。
[0084]適合的的過氧羧酸的實(shí)例包括但不限于:過氧纈草酸、過氧己酸、過氧庚酸、過氧辛酸、過氧壬酸、過氧異壬酸、過氧癸酸、過氧十一烷酸、過氧十二烷酸、過氧抗壞血酸、過氧己二酸、過氧檸檬酸、過氧庚二酸或過氧辛二酸及其混合物等。
[0085]適合的的支鏈過氧羧酸的實(shí)例包括但不限于:過氧異纈草酸、過氧異壬酸、過氧異己酸、過氧異庚酸、過氧異辛酸、過氧異壬酸、過氧異癸酸、過氧異十一烷酸、過氧異十二烷酸、過氧新纈草酸、過氧新己酸、過氧新庚酸、過氧新辛酸、過氧新壬酸、過氧新癸酸、過氧新十一烷酸、過氧新十二烷酸及其混合物等。
[0086]典型的過氧化物包括過氧化氫(H2O2)、過氧乙酸、過氧辛酸、過硫酸鹽、過硼酸鹽或
過碳酸鹽。
[0087]如果存在，清潔劑組合物中氧化劑的量高至約40wt%。可接受的氧化劑水平高至約10wt%,高至約5%，其為尤其適合的的水平。
[0088]所述功能材料可為增強(qiáng)去污性能或調(diào)節(jié)最終組合物粘度的溶劑。用于去除疏水性泥污的適合的溶劑，包括但不限于:氧化的溶劑如低級烷醇、低級烷醚、乙二醇、芳基乙二醇醚和低級烷基乙二醇醚。 其他溶劑的實(shí)例包括但不限于:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丁醇、異丁醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、混合的乙烯-丙烯乙二醇醚、乙二醇苯基醚和丙二醇苯醚?；旧纤苄缘囊叶济讶軇┌ǖ幌抻?丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲基醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇丙醚、二乙二醇乙醚、三乙二醇醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚等。
[0089]當(dāng)溶劑被包含于所述清潔劑組合物中，所包含的溶劑的量可達(dá)到約25重量％，特別是達(dá)到約15重量％，以及更特別是達(dá)到約5重量％。
[0090]所述功能材料可為驅(qū)蟲劑如驅(qū)蚊劑。市售驅(qū)蟲劑的實(shí)例為DEET。此外，含水載體溶液可包括能殺霉菌的殺霉菌劑和能降低某些織物上出現(xiàn)過敏可能性的抗過敏劑和/或提供防菌特性。
[0091]還可包括用于將具體清潔劑組合物配制為具有所需特性或功能的各種其他成分。例如，所述清潔劑組合物可包括用于液體制劑的其他活性成分、清潔酶、載體、處理助劑、溶劑或其他物質(zhì)等。
[0092]所述清潔劑組合物可用于，例如，車輛護(hù)理應(yīng)用、餐具洗滌應(yīng)用、洗衣應(yīng)用以及食品和飲料應(yīng)用。這類應(yīng)用包括但不限于:機(jī)器和手工的餐具洗滌、預(yù)浸、洗衣以及織物清潔和去潰、地毯清潔和去潰、車輛清潔和護(hù)理應(yīng)用、表面清潔和去潰、廚房及浴室清潔和去潰、地板清潔和去潰、原位清潔操作、常用目的清潔和去潰以及工業(yè)和家用清潔劑。
[0093]參照下述實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明的化合物和方法，其旨在用于說明的目的而非限制本發(fā)明的范圍。每個實(shí)施例說明至少一種制備各種中間化合物的方法，還說明了用于整個方法的每種中間化合物。這些是一些優(yōu)選實(shí)施方案，其并非旨在限制本發(fā)明的范圍。相反，本發(fā)明覆蓋了可包括在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有其替代物、修改和等效物，以及常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法。[0094]實(shí)施例1:從水中螯合鈣
[0095]為了檢測本發(fā)明組合物的鈣螯合能力，使用現(xiàn)有的濁度滴定法(Wilham，1971)將Ig精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物與Ig未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物進(jìn)行比較，以確定其從含水介質(zhì)中螯合鈣的相對能力。將Ig精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物檢測后分別在3個pH值水平(9、10和11)與Ig未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物進(jìn)行比較。具體地，將螯合劑(1.0g干重)溶解于18兆歐的水中得到50g總?cè)芤?。然后加?%草酸鈉水溶液(3mL)，用稀HCl或IM氫氧化鈉溶液相應(yīng)地調(diào)整pH值。用0.7%氯化鈣水溶液將測試溶液滴定至開始出現(xiàn)渾濁。所加入的每mL的0.7%氯化鈣等同于2.53mg的螯合Ca。 [0096]在pH值為9、10和11時的鈣螯合測試結(jié)果如圖1_3所示。在該pH值范圍中對于最大鈣螯合能力，經(jīng)發(fā)現(xiàn)最佳的精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物為，70%葡萄糖二酸單鉀和30%鋁酸鈉。對于未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽，經(jīng)發(fā)現(xiàn)最佳的組合物隨pH值而變化。在PH值為9時，最佳未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物包含10%鋁酸鈉和90%未精制的葡萄糖二酸的混合物。在PH值為10時，最佳組合物為20%鋁酸鈉和80%未精制的葡萄糖二酸，而在pH值為11時，最佳未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物為30%鋁酸鈉和70%未精制的葡萄糖二酸。在所有情況下，所示未精制的葡萄糖二酸部分由50%葡萄糖二酸、15%葡萄糖酸鹽、4%的5-酮葡萄糖酸鹽、6%酒石酸鹽、6%丙醇二酸鹽和5%乙醇酸鹽組成。在pH值為9時(圖1)，精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽具有每克螯合劑螯合29.5mg鈣的鈣螯合能力，而具有相同比率鋁酸鹽的未精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽具有每克螯合劑螯合20.2mg鈣的鈣螯合能力。然而，相比最佳的精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物，在90%未精制的葡萄糖二酸和10%鋁酸鈉時的鈣螯合能力提高至每克螯合27.3mg鈣。出人意料的是，在pH值為10時(圖2)，最佳的未精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物具有每克螯合56.4mg鈣的鈣螯合能力，比最佳的精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物(每克螯合40.2mg鈣)的螯合能力更高40%。在PH值為11時(圖3)，最佳的精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽組合物具有每克螯合143mg鈣的鈣螯合能力，而最佳的未精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽混合物具有每克螯合劑螯合111.4mg鈣的鈣螯合能力.[0097]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，更高純度的葡萄糖二酸(精制的葡萄糖二酸)組合物結(jié)合鋁酸鹽，應(yīng)該比更低純度的葡萄糖二酸(未精制的葡萄糖二酸)組合物表現(xiàn)出更高的性能。如圖3所示該趨勢在pH值為11時很明顯，其中精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽表現(xiàn)出比未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽更高30%的鈣螯合能力。然而，在pH值水平低于11時，預(yù)期的趨勢不再持續(xù)，未精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽的鈣螯合能力超過或與精制葡萄糖二酸/鋁酸鹽的的鈣螯合能力相當(dāng)。如圖2所示該出人意料的趨勢在pH值為10時很明顯，其中未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的螯合能力比精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽的螯合能力更高40%，而在PH值為9的圖1中，其中未精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽和精制的葡萄糖二酸/鋁酸鹽之間的鈣螯合能力差異小于10%。
[0098]參考文獻(xiàn):
[0099]Abbadij A.; Gotliebj K.F.; Meibergj J.B.M.; Peters, J.A.; van Bekkumj H.NewCa-Sequestering Materials Based on the Oxidation of the Hydrolysis Products ofLactose.Green Chem.1999，231-235.[0100]Wi Ihamj C.A.;Mehltretter, C.L.0rganic Acids as Builders inLinear Alkylbenzene Sulfonate Detergent Formulations.J.Am.0il Chem.Soc.1971，48 (11)，682-683.[0101] Lowe, E.J.; Adair, W.D.; Johnston, E.Soaps and Detergents-The InorganicComponents.J.Am.0il Ch em.Soc.1978，55，32-35.
【權(quán)利要求】
1.鈣螯合組合物，包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖二酸的鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種葡萄糖二酸的鹽包括葡萄糖二酸單鉀、葡萄糖二酸鈣、葡萄糖二酸二鈉、葡萄糖二酸鉀鈉、葡萄糖二酸二鉀、葡萄糖二酸鋅、葡萄糖二酸二胺、葡萄糖二酸二鋰、葡萄糖二酸鈉鋰、葡萄糖二酸鉀鋰或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖酸的鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種葡萄糖酸的鹽包括葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鋰、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銨或其混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括5-酮-葡萄糖酸的鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種5-酮-葡萄糖酸的鹽包括5-酮-葡萄糖酸鈉、5-酮-葡萄糖酸鉀、5-酮-葡萄糖酸鋰、5-酮-葡萄糖酸鋅、5-酮-葡萄糖酸銨或其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括酒石酸的鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種酒石酸的鹽包括酒石酸二鈉、酒石酸鉀鈉、酒石酸二鉀、酒石酸二鋰、酒石酸鈉鋰、酒石酸鉀鋰、酒石酸鋅、酒石酸二胺或其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種丙醇二酸鹽和至少一種乙醇酸鹽的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖 酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鈣螯合組合物，其中所述混合物包含約50重量％的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15重量％的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4重量％的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6重量％的所述至少一種酒石酸鹽、約6重量％的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5重量％的所述至少一種乙醇酸鹽。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約65%至約95重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約5%至約35重量％的所述至少一種鋁鹽。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約60重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約40重量％的所述至少一種鋁鹽。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約70重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約30重量％的所述至少一種鋁鹽。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20重量％的所述至少一種鋁鹽。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述組合物包含約90重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約10重量％的所述至少一種鋁鹽。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣螯合組合物，其中所述至少一種鋁鹽包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
23.從pH值范圍為約8.5至約9.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種乙醇酸鹽和至少一種丙醇二酸鹽的混合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述混合物包含約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述混合物包含約50重量％的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15重量％的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4重量％的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6重量％的所述至少一種酒石酸鹽、約6重量％的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5重量％的所述至少一種乙醇酸鹽。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述組合物包含約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述組合物包含約80%至約98重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約2%至約20重量％的所述至少一種鋁鹽。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述組合物包含約85%至約95重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約5%至約15重量％的所述至少一種鋁鹽。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述組合物包含約90重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約10重量％的所述至少一種鋁鹽。
34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述至少一種鋁鹽包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
35.從pH值范圍為約9.5至約10.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種乙醇酸鹽和至少一種丙醇二 酸鹽的混合物。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述混合物包含約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述混合物包含約50重量％的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15重量％的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4重量％的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6重量％的所述至少一種酒石酸鹽、約6重量％的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5重量％的所述至少一種乙醇酸鹽。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述組合物包含約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽。
43.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述組合物包含約70%至約90重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約10%至約30重量％的所述至少一種鋁鹽。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述組合物包含約75%至約85重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約15%至約25重量％的所述至少一種鋁鹽。
45.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述組合物包含約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20重量％的所述至少一種鋁鹽。
46.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述至少一種鋁鹽包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
47.從pH值范圍為約10.5至約11.5的介質(zhì)中螯合鈣離子的方法，包括使用包含至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽的組合的組合物。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括葡萄糖二酸的鹽、葡萄糖酸的鹽、5-酮-葡萄糖酸的鹽、酒石酸的鹽、丙醇二酸的鹽、乙醇酸的鹽、甘油酸的鹽、木糖二酸的鹽、半乳糖二酸的鹽或其混合物。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述至少一種羥基羧酸的鹽包括至少一種葡萄糖二酸鹽、至少一種葡萄糖酸鹽、至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、至少一種酒石酸鹽、至少一種乙醇酸鹽和至少一種丙醇二酸鹽的混合物。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述混合物包含約30%至約75%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約0%至約20%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約0%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約0%至約10%的所述至少一種乙醇酸鹽。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述混合物包含約40%至約60%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約5%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約3%至約9%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約10%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約1%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述混合物包含約45%至約55%的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約10%至約15%的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4%至約6%的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種酒石酸鹽、約5%至約7%的所述至少一種丙醇二酸鹽和約3%至約5%的所述至少一種乙醇酸鹽。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述混合物包含約50重量％的所述至少一種葡萄糖二酸鹽、約15重量％的所述至少一種葡萄糖酸鹽、約4重量％的所述至少一種5-酮-葡萄糖酸鹽、約6重量％的所述至少一種酒石酸鹽、約6重量％的所述至少一種丙醇二酸鹽和約5重量％的所述至少一種乙醇酸鹽。
54.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述組合物包含約50%至約99重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約1%至約50重量％的所述至少一種鋁鹽。
55.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述組合物包含約60%至約80重量％的所述至少一種羥基羧酸鹽和約20%至約40重量％的所述至少一種鋁鹽。
56.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述組合物包含約65%至約75重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約25%至約35重量％的所述至少一種鋁鹽。
57.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述組合物包含約70重量％的所述至少一種羥基羧酸的鹽和約30重量％的所述至少一種鋁鹽。
58.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述至少一種鋁鹽包括鋁酸鈉、氯化鋁或其混合物。
59.清潔劑組合物，包括至少一種羥基羧酸的鹽和至少一種鋁鹽。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的清潔劑組合物，還包括一種或多種其它功能材料，所述功能材料各自獨(dú)立地選自漂洗助劑、漂白劑、消毒殺菌劑/抗微生物劑、活化劑、清潔劑助洗劑或填料、PH緩沖劑、織物松弛劑、織物軟化劑、去污劑、消泡劑、抗再沉積劑、穩(wěn)定劑、分散劑、光學(xué)增白劑、防 靜電劑、抗皺紋劑、氣味俘獲劑、纖維保護(hù)劑、護(hù)色劑、染料/增味劑、紫外線保護(hù)劑、防起球劑、防水劑、硬化劑/溶解度改性劑、玻璃和金屬腐蝕抑制劑、酶、除垢劑、氧化劑、溶劑和驅(qū)蟲劑。
【文檔編號】C11D7/10GK103649291SQ201280025570
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月21日
【發(fā)明者】泰勒·N·史密斯, 理查德·雪莉 申請人:里弗領(lǐng)袖可再生能源公司