作为清洁剂的水溶性镁化合物和使用它们的方法.pdf

本发明涉及使用水溶性镁化合物的组合物和方法。在某些实施方案中，该组合物包括水和水溶性镁化合物，但缺乏普遍用于清洁组合物的其他材料。所述方法和组合物可以在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。这些组合物可用于减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、除去皂垢等。

1.  一种清洁器皿的方法，其包括：
在自动器皿清洗机中使器皿与基本上由水和水溶性镁盐组成的水性组合物接触；
其中在接触期间该水性组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子；
回收具有可接受量的硬水起斑的器皿。

2.  权利要求1的方法，其中水性组合物基本上不含选自基本上由以下组成的组的附加的功能组分：碱性源、有机表面活性剂或清洁剂、pH改性剂、增效助剂、加工助剂、活性氧化合物、玻璃或金属腐蚀抑制剂、活化剂、漂洗辅助功能材料、漂白剂、消泡剂、抗再沉积剂、稳定剂、酶、螯合剂、洗涤聚合物、软化剂、酸性源、溶解度改进剂、漂白剂、泡腾剂和碱性源用活化剂、和其任意组合。

3.  权利要求1的方法，其中水性组合物基本上不含螯合剂、表面活性剂和成片助流剂。

4.  权利要求1的方法，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

5.  权利要求1的方法，其中可接受量的硬水起斑包括至多约1/4表面起斑。

6.  权利要求4的方法，其中水溶性镁盐是氯化镁。

7.  权利要求1的方法，其中：
水溶性镁盐包含形成微溶性钙盐的阴离子；和
在接触期间水性组合物包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

8.  权利要求1的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

9.  权利要求1的方法，其中水性组合物由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、和其混合物。

10.  权利要求1的方法，其中水性组合物由水和水溶性镁盐组成。

11.  权利要求1的方法，其中接触包括漂洗或预浸器皿。

12.  权利要求1的方法，其中接触包括漂洗或预浸医疗器械。

13.  权利要求1的方法，其进一步包括减少钙盐的沉淀或减少结垢或者减少固体沉积物。

14.  权利要求1的方法，其中在接触期间水性组合物包含镁与钙的摩尔比大于或等于1的镁离子。

15.  一种清洁硬表面的方法，其包括：
使硬表面与基本上由水和水溶性镁盐组成的水性组合物接触；
其中在接触期间该水性组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子；
获得具有可接受量的硬水起斑的硬表面。

16.  权利要求15的方法，其中水性组合物基本上不含选自基本上由以下组成的组的任何附加的功能组分：碱性源、有机表面活性剂或清洁剂、pH改性剂、增效助剂、加工助剂、活性氧化合物、玻璃或金属腐蚀抑制剂、活化剂、漂洗辅助功能材料、漂白剂、消泡剂、抗再沉积剂、稳定剂、酶、螯合剂、洗涤聚合物、软化剂、酸性源、溶解度改进剂、漂白剂、泡腾剂、碱性源用活化剂、和其组合。

17.  权利要求15的方法，其中水性组合物基本上不含螯合剂、表面活性剂和成片助流剂。

18.  权利要求15的方法，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

19.  权利要求18的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘化镁、乳酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、钼酸镁、水杨酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

20.  权利要求18的方法，其中水溶性镁盐是氯化镁。

21.  权利要求15的方法，其中：
水溶性镁盐包含形成微溶性钙盐的阴离子；和
在接触期间水性组合物包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

22.  权利要求15的方法，其中可接受量的硬水起斑包含至多约1/4表面起斑。

23.  权利要求15的方法，其中水性组合物由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、和其混合物。

24.  权利要求15的方法，其中水性组合物由水和水溶性镁盐组成。

25.  权利要求15的方法，其进一步包括减少钙盐的沉淀、结垢或固体沉积物。

26.  权利要求15的方法，其中在接触期间，水性组合物包含镁与钙的摩尔比大于或等于1的镁离子。

27.  权利要求15的方法，其中接触包括漂洗硬表面。

28.  权利要求27的方法，其中硬表面选自基本上由陶瓷瓷砖、窗户和其组合组成的组。

29.  权利要求15的方法，其中硬表面包含皂垢和接触使得皂垢从表面上除去。

30.  一种清洁器皿的方法，其包括：
在自动器皿清洗机中使器皿与由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成的水性组合物接触：水、抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物；
其中在接触期间该水性组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子；
回收具有可接受量的硬水起斑的器皿。

31.  权利要求30的方法，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

32.  权利要求31的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

33.  权利要求31的方法，其中水溶性镁盐是氯化镁。

34.  权利要求30的方法，其中：
水溶性镁盐包含形成不溶性钙盐的阴离子；和
在接触期间水性组合物包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

35.  权利要求30的方法，其中可接受量的硬水起斑包括至多约1/4表面起斑。

36.  权利要求30的方法，其中水性组合物由水和水溶性镁盐组成。

37.  一种清洁硬表面的方法，其包括：
使硬表面与由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成的水性组合物接触：水、抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物；
其中在接触期间该水性组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子；
获得具有可接受量的硬水起斑的硬表面。

38.  权利要求37的方法，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

39.  权利要求38的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

40.  权利要求38的方法，其中水溶性镁盐是氯化镁。

41.  权利要求37的方法，其中：
水溶性镁盐包含形成不溶性钙盐的阴离子；和
在接触期间，水性组合物包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

42.  权利要求37的方法，其中水性组合物由水和水溶性镁盐组成。

43.  权利要求37的方法，其中可接受量的硬水起斑包括至多约1/4表面起斑。

44.  一种从物体上除去皂垢的方法，该方法包括：
使物体上的皂垢与基本上由水和水溶性镁盐组成的水性组合物接触；
从物体上除去皂垢。

45.  权利要求44的方法，其中除去皂垢得到有光泽的表面。

46.  权利要求44的方法，其中皂垢包括脂肪酸钙盐、三甘油酯和蛋白质。

47.  一种从物体上除去皂垢的方法，该方法包括：
使物体上的皂垢与由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成的水性组合物接触：水、抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物；
从物体上除去皂垢。

48.  一种基本上由水和水溶性镁盐组成的水性硬表面清洁剂：
其中当稀释用作硬表面清洁剂时，该组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子；和
该组合物基本上不含螯合剂、表面活性剂和成片助流剂。

49.  权利要求48的组合物，其中该组合物基本上不含选自基本上由以下组成的组的任何组分：碱性源、有机表面活性剂或清洁剂、pH改性剂、增效助剂、加工助剂、活性氧化合物、玻璃或金属腐蚀抑制剂、活化剂、漂洗辅助功能材料、漂白剂、消泡剂、抗再沉积剂、稳定剂、酶、螯合剂、洗涤聚合物、软化剂、酸性源、溶解度改进剂、漂白剂、泡腾剂和碱性源用活化剂、和其任意组合。

50.  权利要求48的组合物，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

51.  权利要求48的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

52.  权利要求48的组合物，其中该组合物由水和水溶性镁盐组成。

53.  权利要求48的组合物，其中该组合物基本上由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。

54.  权利要求48的组合物，其中水溶性镁盐是氯化镁。

55.  权利要求48的组合物，其中当稀释用于使用时，该组合物包含wt％大于或等于钙离子的wt％的一半的镁离子。

56.  权利要求48的组合物，其中：
水溶性镁盐包含形成微溶性钙盐的阴离子；和
水性组合物当稀释用于使用时包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

57.  一种基本上由水和水溶性镁盐组成的用于清洁器皿的组合物：
其中当稀释用于清洁器皿时，该组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子；和
该组合物基本上不含螯合剂、表面活性剂和成片助流剂。

58.  权利要求57的组合物，其中该组合物基本上不含选自基本上由以下组成的组的组分：碱性源、有机表面活性剂或清洁剂、pH改性剂、增效助剂、加工助剂、活性氧化合物、玻璃或金属腐蚀抑制剂、活化剂、漂洗辅助功能材料、漂白剂、消泡剂、抗再沉积剂、稳定剂、酶、螯合剂、洗涤聚合物、软化剂、酸性源、溶解度改进剂、漂白剂、泡腾剂、碱性源用活化剂、和其组合。

59.  权利要求57的组合物，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

60.  权利要求57的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

61.  权利要求57的组合物，其中该组合物由水和水溶性镁盐组成。

62.  权利要求57的组合物，其中水溶性镁盐是氯化镁。

63.  权利要求57的组合物，其中当稀释用于使用时，该组合物包含镁与钙的摩尔比大于或等于1的镁离子。

64.  权利要求57的组合物，其中：
水溶性镁盐包含形成微溶性钙盐的阴离子；和
水性组合物当稀释用于使用时包含镁与钙的摩尔比大于或等于1的镁离子。

65.  一种由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成的水性硬表面清洁剂：水、抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物；
其中当稀释用作硬表面清洁剂时，该组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。

66.  权利要求65的组合物，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

67.  权利要求65的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

68.  权利要求65的组合物，其中该组合物由水和水溶性镁盐组成。

69.  权利要求65的组合物，其中水溶性镁盐是氯化镁。

70.  权利要求65的组合物，其中当稀释用于使用时，该组合物包含镁与钙的摩尔比大于或等于1的镁离子。

71.  权利要求65的组合物，其中：
水溶性镁盐包含形成不溶性钙盐的阴离子；和
水性组合物当稀释用于使用时包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

72.  一种由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成的用于清洁器皿的组合物：水、抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物；
其中当稀释用作硬表面清洁剂时，该组合物包含摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。

73.  权利要求72的组合物，其中水溶性镁盐包含形成可溶性钙盐的阴离子。

74.  权利要求72的方法，其中水溶性镁盐选自乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。

75.  权利要求72的组合物，其中该组合物由水和水溶性镁盐组成。

76.  权利要求72的组合物，其中该组合物基本上由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。

77.  权利要求72的组合物，其中水溶性镁盐是氯化镁。

78.  权利要求72的组合物，其中当稀释用于使用时，该组合物包含wt％大于或等于钙离子的wt％的一半的镁离子。

79.  权利要求72的组合物，其中：
水溶性镁盐包含形成不溶性钙盐的阴离子；和
水性组合物当稀释用于使用时包含摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。

作为清洁剂的水溶性镁化合物和使用它们的方法
本申请以对于指定除了US之外的所有国家而言的申请人EcolabInc.-一家美国国家公司的名义，以及以对于仅指定US而言的申请人Kim R.Smith、Michael E.Besse、Brenda Tjelta、Lisa M.Sanders和Keith E.Olson-美国公民的名义，作为PCT国际专利申请于2008年5月2日提交，并且要求了于2007年5月4日提交的美国临时专利申请序列号60/927,575的优先权，该临时专利申请在此引入作为参考。
发明领域
本发明涉及使用水溶性镁化合物的组合物和方法。本发明尤其可用于制备预浸剂(presoak)或预洗剂(prewash)、清洁组合物或者漂洗剂(rinse agent)，其特别用于硬表面。本发明还涉及使用该组合物减少石灰垢(lime sale)、除去皂垢、减少硬水起斑等的方法。在某些实施方案中，本发明组合物包括水和水溶性镁化合物，但缺乏普遍用于清洁组合物的其他材料。本发明方法和组合物可以在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。
发明背景
水中的硬度水平可能在许多体系中具有不希望的影响。例如当硬水与清洁组合物组合使用时，硬水可能造成硬水垢或清洁剂组分的沉淀。一般而言，硬水是指以ppm碳酸钙为单位表示，具有超过约100ppm的钙和镁离子含量的水。
传统的方法将一些成分加入硬水中以克服所不希望的硬水影响。水软化剂将钠离子加入以替代硬水中的钙和镁离子。传统的清洁组合物包括增效助剂(builder)比如螯合剂(chelating agent)、多价螯合剂(sequestrant)或阈值剂(threshold agent)而使钙和镁离子停留在硬水中。已经作了大量的努力来开发新的和更好的增效助剂。经过数十年，已经作了大量的努力制备越来越复杂的去污配制物以尝试在硬水中提供所希望的性能。
出人意料的是，在相对于该领域的其余部分反方向地制备更简单的组合物可以克服所不希望的硬水影响。因此更加完全出人意料的是包括添加的硬度离子的更简单组合物将对从硬水形成石灰垢或沉淀物、除去皂垢等具有有益的影响。
发明概述
本发明偏离了通常认可的需要复杂配方来克服与硬水相关的有害和不希望的影响的观念。当清洁或漂洗硬表面时，硬表面的使用通常导致留在表面上的硬水起斑(hard water spotting)、成膜、发暗(staining)或皂垢。当在自动器皿清洗机中清洗餐具、在厨房或浴室中清洁盆子或工作台面或其他硬表面时，或者当清洗车辆时，硬水起斑、发暗、成膜和水垢特别明显。本发明包括克服所述不希望的硬水影响的更简单的组合物。本发明包括使用水溶性镁盐以对抗硬水中钙离子的不希望的影响的方法和组合物。实际上，为此，本发明方法和组合物的一个实施方案仅仅使用水溶性镁盐和硬水。本发明组合物和方法可以减少或防止石灰垢的形成以及与使用硬水来清洁硬表面相关的其他有害影响。本发明可用于制备预浸剂或预洗剂、清洁剂或漂洗剂。本发明涉及使用水溶性镁化合物的组合物和方法。在某些实施方案中，该组合物包括水和水溶性镁化合物，但缺乏普遍用于清洁组合物的其他材料。本发明方法和组合物可以在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。该水溶性镁盐具有可与钙离子缔合的碳酸盐交换的缔合阴离子。优选的是钙阴离子产物具有最高可能的溶解性，但这并不是需要的。这些组合物可用于减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、除去皂垢等。
在另一个实施方案中，本发明包括清洁物体的方法。本发明方法也可以减少硬水起斑、结垢或沉积物。该方法可以包括使物体与包括水和水溶性镁盐的水性组合物接触；和回收具有可接受量的硬水起斑、水垢或沉积物的物体。在该方法中，在接触期间该水性组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。在该方法中，优选的是水溶性镁盐可以包括与钙形成水溶性盐的阴离子。
在另一个实施方案中，本发明包括从物体上除去皂垢的方法。该方法可以包括使物体上的皂垢与水和水溶性镁盐的水性组合物接触；和从物体上除去皂垢。在该方法中，在接触期间该水性组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。在该方法中，优选的是水溶性镁盐可以包括与钙离子一起形成水溶性钙盐的阴离子。
在仍然另一个实施方案中，本发明包括防止或减少物体上的皂垢的沉积物的方法。该方法可以包括使物体与水和水溶性镁盐的水性组合物接触。在该方法中，在接触期间该水性组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。在该方法中，优选的是水溶性镁盐可以包括与钙离子一起形成水溶性钙盐的阴离子。
在另一个实施方案中，本发明包括水和水溶性镁盐的水性组合物。本发明包括基本上由水和水溶性镁盐组成的水性组合物。当稀释用于使用时，该组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。优选的组合物可以包括包含与钙离子一起形成水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐。
在另一个实施方案中，本发明包括一种组合物，该组合物包括水溶性镁盐和选自以下的另外成分：水、抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。在一个实施方案中，本发明包括基本上由水溶性镁盐和另外的组分组成的组合物。当稀释用于使用时，该组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。优选的组合物可以包括水溶性镁盐，该水溶性镁盐可以包括与钙离子一起形成水溶性钙盐的阴离子。

附图简述
图1-6各自具有x、y和z轴。x轴是钙与增效助剂，例如STPP，或水溶性镁化合物的摩尔比的度量。y轴是穿过样品的透光率水平的度量，0％是没有光透过，100％是整个光束透过。由于最初透明的样品中呈现颗粒的形成，因此出现透光率的全部或部分损失。有效的增效助剂防止或减少沉淀，从而得到透明样品。z轴是20-60℃的试验温度的度量。
图1是说明在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH8下作为增效助剂的STPP的性能的比较图。
图2是在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH8下，氯化镁在防止沉淀中的性能的图。
图3是说明在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH10下作为增效助剂的STPP的性能的比较图。
图4是在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH10下，氯化镁在防止沉淀中的性能的图。
图5是说明在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH12下作为增效助剂的STPP的性能的比较图。
图6是在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH12下，氯化镁在防止沉淀中的性能的图。
图7是洗碗机内部的照片，其显示在仅使用17格令(grain)硬水运行100次循环后显著的石灰垢沉积。
图8是在使用17格令硬水并且采用作为唯一的漂洗剂引入的水溶性镁化合物-硫酸镁运行100次循环之后，洗碗机内部的照片。硫酸镁存在作为唯一的漂洗剂防止了石灰垢积累在金属上。不需要增效助剂或成片助流剂(sheeting agent)来获得该优点。
图9是6片玻璃的照片。玻璃“C”是单独使用硬水作为漂洗剂的对照。其他玻璃使用1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1或3∶1的镁/钙摩尔比漂洗并且就此标记。这些比例基于存在的镁的总量，包括存在于进入的水中的镁。图9中的结果显示水溶性镁化合物-硫酸镁作为唯一的漂洗剂减少和防止了石灰垢积累在玻璃上。令人惊奇地，在该实例中，1∶1的镁/钙摩尔比在玻璃上产生增加的硬水结垢，而与对照玻璃相比更高的比例产生减少的结垢。
图10是两片玻璃的照片，在洗碗机中一片用氯化镁并且另一个用硫酸镁进行100次循环。镁与钙的摩尔比为1∶1。出人意料地，当氯化镁代替硫酸镁时，1∶1的镁/钙摩尔比表现出比对照更好的结果。
定义
本文中使用的术语“水溶性”是指可以超过1wt％的浓度溶于水中的化合物。
本文中使用的术语“微溶性”或“略水溶性”是指仅可以0.1-1.0wt％的浓度溶于水中的化合物。
本文中使用的术语“水不溶性”是指仅可以小于0.1wt％的浓度溶于水中的化合物。
本文中使用的术语“螯合剂”和“多价螯合剂”是指以特定的摩尔比与水硬度离子(来自洗涤水、被清洗的污物和基材)形成络合物(可溶或不溶)的化合物。可形成水溶性络合物的螯合剂包括三聚磷酸钠、EDTA、DTPA、NTA、柠檬酸盐等。可形成不溶性络合物的多价螯合剂包括三磷酸钠、沸石A等。本文中使用的术语“螯合剂”和“多价螯合剂”是同义的。
本文中使用的术语“不含螯合剂”是指不含螯合剂或多价螯合剂或者其中不曾加入螯合剂或多价螯合剂的组合物、混合物或成分。如果螯合剂或多价螯合剂通过不含螯合剂的组合物、混合物或成分的污染而存在，螯合剂或多价螯合剂的量应少于7wt％。在另一个实施方案中，该螯合剂或多价螯合剂的量少于2wt％。在另一些实施方案中，该螯合剂或多价螯合剂的量少于0.5wt％并且在仍然另一些实施方案中，该螯合剂或多价螯合剂的量少于0.1wt％。
本文中使用的术语“缺乏有效量的螯合剂”是指含有太少的螯合剂或多价螯合剂以致不显著地影响水的硬度的组合物、混合物或成分。因此，非有效量的螯合剂或多价螯合剂将随着水的硬度和浓缩物的稀释率而变化。
本文中使用的术语“阈值剂”是指抑制水硬度离子从溶液中结晶，但不需要与水硬度离子形成特定络合物的化合物。这将阈值剂与螯合剂或多价螯合剂区分。阈值剂包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、烯烃/马来酸系共聚物等。
本文中使用的术语“抗再沉积剂”是指有助于保持悬浮于水中而不是再沉积到被清洁的物体上的化合物。
本文中使用的术语“不含磷酸盐”是指不包含磷酸盐或含磷酸盐的化合物或者其中不曾加入磷酸盐或含磷酸盐的化合物的组合物、混合物或成分。如果磷酸盐或含磷酸盐的化合物通过不含磷酸盐的组合物、混合物或成分的污染而存在，磷酸盐的量应少于0.5wt％。更优选地，磷酸盐的量少于0.1wt％，并且最优选地，磷酸盐的量少于0.01wt％。
本文中使用的术语“不含磷”是指不包含磷或含磷化合物或者其中没有加入磷或含磷化合物的组合物、混合物或成分。如果磷或含磷化合物通过不含磷的组合物、混合物或成分的污染而存在，磷的量应少于0.5wt％。更优选地，磷的量少于0.1wt％，并且最优选地，磷的量少于0.01wt％。
“清洁”是指进行或促进污物除去、漂白、细菌数量减少、漂洗、或其组合。
本文中使用的术语“器皿(ware)”包括物品例如食用和烹饪用器具。本文中使用的术语“器皿清洗”是指清洗、清洁或漂洗器皿。
本文中使用的术语“硬表面”包括淋浴设备、水槽、盥洗室、浴缸、工作台面、窗户、镜子、运输车辆、地板等。这些表面可以是典型作为“硬表面”的那些(例如墙、地板、便盆等)，或织物表面例如编织物、机织物和非织造表面(例如外科手术服、绸缎、床用织物、绷带等)，或患者护理设备(例如呼吸器、诊断设备、分流通管(shunt)、身体观测设备(body scope)、轮椅、床等)，或者外科手术和诊断设备。
本文中使用的措词“健康护理表面”是指作为健康护理行为的一部分使用的器械、装置、手推车、箱子、家具、结构、建筑等的表面。健康护理表面的实例包括医疗或牙科器械、医疗或牙科装置、用于监控患者健康的电子设备、和地板、墙或在其中进行健康护理的结构的固定器的表面。健康护理表面在医院、外科手术室、体弱者房间、分娩室、停尸房和临床诊断室中找到。健康护理表面包括用于动物健康护理的制品和表面。
本文中使用的术语“器械”是指可从用根据本发明的稳定组合物清洁中获益的各种医疗或牙科器械或装置。
本文中使用的措词“医疗器械”、“牙科器械”、“医疗装置”、“牙科装置”、“医疗设备”或“牙科设备”是指用于医疗或牙科的器械、装置、工具、器具、器械和设备。这些器械、装置和设备可以被冷杀菌、浸泡或清洗和然后热杀菌，或者另外从在本发明的组合物中清洁而获益。这些各种器械、装置和设备包括，但不限于：诊断仪器、托盘、盆、固定器、支架、镊子、剪刀、剪切机、锯子(例如骨锯和它们的刀片)、止血器、小刀、凿子、骨钳、锉刀、钳子、钻孔机、钻头、粗锉、磨锥、扩张器、破碎机、升降机、夹子、持针器、支座、血管夹、钩子、圆凿、刮器、牵引器、矫直机、穿孔器、拔出器、匙、角膜刀、刮刀、压榨器(expressor)、套管针、扩张器、笼罩、玻璃器具、管材、导尿管、插管、塞子、支架(管)、观测设备(例如内诊镜、听诊器和关节镜)和相关装置等，或其组合。
本文中使用的固体清洁组合物是指固体形式例如粉末、颗粒、凝聚物、薄片、细粒、粒料、片剂、锭剂、圆盘、团块、砖形物、实心块、单位药剂或本领域那些技术人员已知的其它固体形式的清洁组合物。术语“固体”是指在固体去污组合物的储存和使用的预期条件下去污组合物的状态。一般而言，预期的是当暴露于至多约100°F和大于约120°F的温度时去污组合物将保持固体形式。
通过用于描述加工过的组合物的术语“固体”，是指硬化的组合物在适度的应力或压力或者仅仅重力下将不会可察觉地流动并且将基本保持其形状，例如当从模具中取出时模具的形状、当从挤出机中挤出时形成的制品得形状等。固体浇铸组合物的硬度水平可以从相对致密和坚硬的熔融实心块例如混凝土的密度到特征在于延展性并且海绵状的、类似于填隙材料的稠度。
本文中使用的重量百分比(wt％)、以重量计的百分比、重量％等是同义的，其是指作为物质的重量除以组合物的总重量并且乘以100的物质浓度。
本文中使用的修饰本发明组合物中或用于本发明方法中成分的数量的术语“约”是指可能例如通过在真实世界中用于制备浓缩物或使用溶液的典型测量和液体处理步骤；通过这些步骤中疏忽的误差；通过用于制备组合物或实施方法的成分的制备、来源或纯度的差异等而产生的数量的变化。术语约还包括因针对由特定初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而变化的量。无论是否被术语“约”修饰，权利要求书均包括所述数量的等价物。
应该注意的是，本说明书和附属的权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数对象，除非上下文另外明确地说明。因此例如对提及包含“化合物”的组合物包括两种或更多种化合物的混合物。还应该注意术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非上下文另外明确地说明。
使用水溶性镁化合物的方法和组合物
本发明可用于制备和用作用于处理各种表面的预浸剂或预洗剂、清洁剂或漂洗剂。根据本发明制备的组合物可用于自动器皿清洗机、手工洗碗、清洁硬表面例如窗户、镜子、陶瓷瓷砖和盆、石墨、塑料、不锈钢、木材、工作台面或车辆，仅举若干实例。根据本发明制备的组合物也可用于清洁或处理医疗或牙科设备或器械和用于清洗亚麻布。本发明涉及使用水溶性镁化合物的组合物和方法。出人意料地，本发明人已发现水溶性镁化合物可用于例如减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、减少皂垢的形成、除去皂垢等。在某些实施方案中，本发明组合物包括并且本发明方法使用水和水溶性镁化合物，但缺乏普遍用于清洁组合物中的其他材料。这些组合物可用于其中水起斑或结垢是个问题的各种情形例如清洁或漂洗硬表面例如瓷砖、玻璃器皿、其他器皿等的任一个中。
本发明人发现，在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子的水溶性镁盐有利地减少来自硬水的石灰垢或沉淀物形成、除去皂垢等。例如，镁离子和钙离子可以为1∶1摩尔比或者本发明组合物可以包括更大数量的镁离子。在一个更优选的实施方案中，镁离子和钙离子可以为约1.5∶1-约3∶1的摩尔比。另外，本发明人发现包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐的组合物比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。这些组合物可用于减少来自硬水的石灰垢或沉淀物形成、除去皂垢等。
令人惊奇地，含水溶性镁盐的水可以在减少硬水的某些有害影响中具有有益影响。实际上，仅仅水溶性镁盐于硬水中的组合物可以具有这些有益影响。出人意料地发现，水溶性镁盐像传统的螯合剂或多价螯合剂(三聚磷酸钠(STPP))一样在防止钙盐沉淀中起作用。还出人意料地，仅仅水溶性镁盐于硬水中的组合物减少从硬水形成石灰垢。另外出人意料地，仅含水溶性镁盐的洗涤水减少了从在器皿清洗后的玻璃上和接触水的洗碗机的一些部分上的硬水形成石灰垢。令人惊奇地，仅包含于硬水中的水溶性镁盐的组合物从瓷砖上除去皂垢。使用包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子的组合物，可以实现这些益处。使用比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效的包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐，可以在较低的水溶性镁盐浓度下实现这些益处。
如上所述，通过包括水和水溶性镁化合物但缺乏普遍用于清洁组合物中的其他材料的组合物，可以实现这些有益影响。即，在某些实施方案中，仅仅水和水溶性镁化合物的组合物可以展现出这些有益影响。该组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子摩尔量的镁离子。该组合物可以包括使用包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐的水溶性镁盐。
在某些实施方案中，本发明组合物基本上由水和水溶性镁化合物组成。本文中使用的措词“基本上由...组成”是指组合物包括所列出的组分(例如水和水溶性镁化合物)，但缺乏有效量的普遍用于清洁组合物中的任何清洁组分。
在一个实施方案中，本发明组合物不含普遍用于清洁组合物中的清洁组分。本文中使用的措词“不含普遍用于清洁组合物中的清洁组分”是指不含普遍用于清洁组合物中的清洁组分或者其中不曾加入普遍用于清洁组合物中的清洁组分的组合物、混合物或成分。如果普遍用于清洁组合物中的清洁组分通过不含普遍用于清洁的清洁组分的组合物的污染而存在，普遍用于清洁组合物中的清洁组分的量应少于0.5wt％。更优选地，普遍用于清洁组合物中的清洁组分的量少于0.1wt％，并且最优选地，普遍用于清洁组合物中的清洁组分的量少于0.01wt％。
本文中使用的“普遍用于清洁组合物中的清洁组分”是指：碱性源、有机表面活性剂或清洁剂(例如表面活性剂或表面活性剂体系，如阴离子、非离子、阳离子和两性离子表面活性剂)、pH改性剂(例如有机或无机碱性源或pH缓冲剂)、增效助剂(例如无机增效助剂如硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、其盐或酸形式)、加工助剂、活性氧化合物、玻璃或金属腐蚀抑制剂、活化剂、漂洗辅助功能材料、漂白剂、消泡剂、抗再沉积剂、稳定剂、酶、螯合剂或多价螯合剂(例如膦酸盐、磷酸盐、氨基羧酸盐、聚羧酸盐等)、洗涤聚合物(detersive polymer)、软化剂、酸性源、溶解度改进剂、漂白剂或附加漂白剂、泡腾剂或碱性源用活化剂。
本文中使用的“普遍用于清洁组合物中的清洁组分”不包括抗菌剂、辅助硬化剂(secondary hardening agent)、去污填料、美学提高剂(例如染料、添味剂、香料)、润滑剂组合物、分散剂或增稠剂。
在某些实施方案中，本发明组合物也可以包括抗菌剂、粘度改性剂(纤维素聚合物、瓜儿衍生物和树胶等)、美学提高剂(即染料、添味剂、香料、香味剂)、润滑剂组合物、分散剂、防腐剂或增稠剂。
本文中相对于本发明组合物的组分使用的水是指从市政或私有水系统例如公共供水系统或水井得到的饮用水。水可以是硬水、城市供水、井水、由市政水系统提供的水、由私有水系统提供的水、处理过的水、或者直接来自系统或井的水。在一个实施方案中，本发明方法使用未用聚合物水软化剂床处理(例如在使用当天)和需要用氯化钠定期再生以工作的水。一般而言，硬水是指具有超过约100ppm的钙和镁离子含量的水。通常，硬水中钙与镁的摩尔比为约2∶1或约3∶1。尽管大多数场所具有硬水，但水硬度倾向于从一个场所变化到另一个。
本发明组合物
在一个实施方案中，本发明包括基本上由水和水溶性镁盐组成的水性组合物。在一个选择性实施方案中，该水性组合物进一步基本上由增稠剂组成。在另一个实施方案中，该水性组合物由水和水溶性镁盐组成。在另一个实施方案中，水性组合物基本上由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。
当稀释用于使用时，该组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。当稀释用于使用时，该组合物包含wt％大于或等于钙离子的wt％的一半的镁离子。水溶性镁盐优选包括形成不溶性钙盐的阴离子；和当稀释用于使用时水性组合物包括摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。本发明的水性组合物优选包括少于1wt％的磷和/或少于1wt％的磷酸盐。
本发明包括一种包括水溶性镁盐和选自以下的另外成分的组合物：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。在一个选择性实施方案中，该组合物基本上由水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂，或其混合物。
在一个实施方案中，本发明组合物是固体块。该固体块可以包括约99-100wt％的水溶性镁盐。在该实施方案中，该组合物优选包含少于1wt％的磷和/或少于1wt％的磷酸盐。
本发明组合物可以包括在水中以与所述钙成预定比例的镁化合物。镁化合物可以是包括与钙形成水溶性盐的阴离子的水溶性镁盐。与镁离子和钙离子均形成水溶性盐的阴离子包括氯离子和乙酸根。硫酸根与镁形成水溶性盐，但其钙盐是水不溶性的。本发明组合物可以缺乏有效量的或基本上不含例如螯合剂、多价螯合剂、增效助剂、阈值剂、表面活性剂和成片助流剂。
本发明方法
意识到本发明的清洁组合物可用于广泛种类的工业、家庭、健康护理、车辆护理和其他这类应用中。一些实例包括表面抗菌、器皿清洁、车辆清洁、地板清洁、表面清洁、预浸、现场清洁、窗户清洁和广泛种类的其他这类应用。
本发明包括清洁物体的方法。该清洁方法优选使得减少硬水起斑、结垢或沉积物。本发明方法的实施方案可以包括使物体与包括水和水溶性镁盐的水性组合物接触。本发明方法也可以包括回收具有可接受量的硬水起斑、结垢或沉积物的物体。
以下定级体系用于评定硬表面上的起斑。在开发定级体系中使用透明玻璃。具有1、1.5和2等级的表面被认为具有可接受量的起斑。具有3等级的表面具有勉强可接受量的起斑，而定级为4或5的表面具有不可接受量的起斑。
定级            起斑          膜
1           基本没有起斑    没有膜
1.5         1/8表面起斑     几乎观察不到膜
2           ¹/₄表面起斑     微量/几乎观察不到
3           ¹/₂表面起斑     轻微膜
4        ³/₄表面起斑      中等膜
5        整个表面起斑     厚膜
本文中使用的可接受量的硬水起斑、结垢或沉积物是指在提供的格栅中定级为1、1.5或2的表面。换句话说，具有多至1/4表面起斑和/或仅仅存在几乎观察不到的膜的表面被认为是可接受的。在另一些实施方案中，具有少于1/4包含起斑的表面的表面被认为是可接受的。在仍然另一些实施方案中，具有至多约1/8包含起斑的表面的表面被认为是可接受的，并且在另一些实施方案中表面基本上不含起斑。
在接触期间，水性组合物可以包括摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。在一个实施方案中，在接触期间水性组合物包括wt％大于或等于钙离子的wt％的一半的镁离子。在另一个实施方案中，水溶性镁盐包含形成不溶或微溶性钙盐的阴离子，和在接触期间水性组合物包括摩尔量等于或大于钙离子的摩尔量的两倍的镁离子。
本领域技术人员将理解的是由来自可溶性镁化合物的阴离子形成的钙盐的溶解性越高，则需要越低的镁/钙比例。换句话说，如果形成的钙盐是高度可溶的，则镁与钙的浓度比将接近1∶1，而如果所得的钙盐的溶解性低，则镁与钙的比例将必须高于1∶1。
在本发明的一个实施方案中，水性组合物基本上由水和水溶性镁盐组成。在另一个实施方案中，水性组合物由水和水溶性镁盐组成。在仍然另一个实施方案中，水性组合物基本上由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。
本发明方法可用于清洁任何种类的物体。例如，接触可以包括接触各种物体或表面的任一种。在本发明方法的一个变型中，接触包括漂洗硬表面。硬表面选自陶瓷瓷砖、窗户、和其组合。硬表面可以存在于浴室或厨房中。在另一个实施方案中，接触包括漂洗或预浸器皿。本发明也可用于漂洗或清洗医疗器械或者漂洗或清洗洗车处的车辆。
本发明方法可以减少硬水的各种有害影响的任一种。在一个实施方案中，本发明方法可以减少结垢。本发明在从硬表面上除去存在的皂垢中显著有效。在该方法中，使物体上的皂垢与包括水和水溶性镁盐的水性组合物接触，和从物体上除去皂垢。在另一个实施方案中，水性组合物基本上由水和水溶性镁盐组成。该水性组合物可以进一步基本上由增稠剂组成。在一个实施方案中，该水性组合物由水和水溶性镁盐组成。该水性组合物可以基本上由水、水溶性镁盐和选自以下的另外成分组成：抗菌剂、粘度改性剂、美学提高剂、润滑剂、分散剂、防腐剂、增稠剂、或其混合物。
本发明方法可以从各种表面的任一种上除去皂垢。在一个实施方案中，接触包括接触浴室表面。接触还可以包括陶瓷瓷砖、器皿清洗机的内表面，和除去皂垢，得到有光泽的表面。本发明方法可用于除去各种类型的皂垢的任一种。例如，皂垢可以包括单独的或者在其他污物例如三甘油酯和/或蛋白质(其可以使得皂垢更加附着在表面上)存在下的脂肪酸钙盐。
本发明方法可用于从各种类型的表面的任一种上除去皂垢。皂垢可以在浴室表面上。浴室表面可以是淋浴装置中或周围的表面，例如淋浴室、管件固定器、墙壁、玻璃淋浴门等。皂垢可以在器皿清洗机的表面上。在一个实施方案中，皂垢在硬表面上。硬表面可以是车辆、食用或烹饪用器具、建筑表面例如窗户或地板、或者工作台面。
在本发明方法中，有效地除去皂垢可以是指从表面上除去肉眼可察觉量的皂垢。在一个方面中，有效地除去皂垢得到有光泽的表面。有效地除去皂垢得到不含石灰垢的表面，而不必使用水软化聚合物床。在本发明的一个实施方案中，包含过量钙离子的水性组合物包含至少约50ppm钙离子，例如归因于钙离子的至少约5格令/加仑的硬度。在本发明方法的一个实施方案中，加入包括加入水溶性镁化合物以实现约为钙离子的wt％的一半的总镁离子wt％。例如，对于含有5格令的钙离子作为水硬度的水而言有至少约2格令的总镁离子。在本发明方法的一个实施方案中，加入包括加入含有与钙形成可溶性盐的阴离子的水溶性镁化合物(例如MgCl₂)，以实现大于约钙离子的wt％的一半的总镁离子wt％(其约为1∶1摩尔比)。在本发明方法的一个实施方案中，加入包括加入包括与钙形成不溶的盐的阴离子的水溶性镁化合物(例如MgSO₄)，以实现约为钙离子的wt％的总的镁离子wt％(其约为2∶1摩尔比)。
本发明包括使用水溶性镁化合物加上水用于石灰垢控制的组合物或方法。在一个实施方案中，本发明包括从水性组合物中减少钙沉淀物或石灰垢的方法。该方法可以包括：提供包含过量钙离子的水性组合物；将水溶性镁化合物加入包含过量钙离子的水性组合物中；使用其中加入镁化合物的水性组合物用于清洁。镁处理过的水可用于其中希望从水性组合物中减少钙沉淀物或石灰垢的各种目的中的任一种。例如，该方法可以包括使用其中加入镁化合物的水性组合物用于在器皿清洗中漂洗器皿。该方法可以包括在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。该方法可以有利地减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、除去皂垢等。本发明方法可以使用包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐，其比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。
本发明还包括从水性组合物中减少钙盐沉淀的方法。该方法可以包括：提供包含过量钙离子的水性组合物；将水溶性镁化合物加入包含过量钙离子的水性组合物中；和使用其中加入镁化合物的水性组合物用于在器皿清洗中漂洗器皿、作为器皿清洗中器皿的预浸剂、作为器皿清洗中器皿的去污剂、用于洗车处车辆的漂洗、用于漂洗淋浴设备或其他浴室固定器、用于漂洗窗户等。该组合物可以不含增效助剂、多价螯合剂、螯合剂或阈值剂。该方法可以包括在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。该方法可以有利地减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、除去皂垢等。该方法可以使用包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐，其比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。
本发明包括一种清洁物体的方法。该方法可以包括：提供水溶性镁化合物的固体块；使固体块与水性组合物接触以形成包括水溶性镁化合物的水性组合物；和将包含水溶性镁化合物的水性组合物施加至物体上以清洁物体。该方法可以包括在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子，例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。该方法可以有利地减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、减少硬水起斑、除去皂垢等。该方法可以使用包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐，其比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。
在一个实施方案中，本发明包括一种固体块清洁组合物。该固体块清洁组合物可以包括约99-100wt％的水溶性镁化合物。
在另一个实施方案中，本发明方法可以包括将本发明水性组合物注入或将本发明固体组合物放入用于漂洗表面的水流中。在一个实施方案中，本发明方法使用未用例如在现今应用中出于有效性而需要用氯化钠定期再生的聚合物水软化剂床处理过的水。
接触可以包括用于施加组合物、例如喷射组合物、将物体浸入组合物中、或其组合的许多方法的任一种。该组合物可以施加在各种区域、包括厨房、浴室、工厂、医院、牙科办公室和食用植物上，并且可以施加在各种具有光滑、不规则或多孔形态的硬表面上。合适的硬表面包括例如建筑表面(例如地板、墙壁、窗户、水槽、桌子、柜台和标记)；食用器具；硬表面医疗或外科手术器械和装置；和硬表面包装。这些硬表面可由各种材料包括例如陶瓷、金属、玻璃、木材或硬塑料制成。
本发明的组合物的浓缩物或应用浓缩物可以通过用于将清洁组合物施加至物体上的任何常规的方法或装置施加至物体上或者与物体接触。例如，可以将物体用所述组合物或者由该组合物制成的应用溶液擦拭、喷射和/或浸渍。可以将该组合物喷射或擦拭在表面上；可以使该组合物流过表面或者可以将表面浸入该组合物。接触可以人工操作或通过机器。
水溶性镁化合物
合适的水溶性镁化合物包括选自以下的那些：乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、柠檬酸镁、甲酸镁、六氟硅酸镁、碘酸镁、碘化镁、乳酸镁、钼酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁(magnesium phosphinate)、水杨酸镁、硫酸镁、亚硫酸镁、酒石酸镁、硫代硫酸镁、其水合物、和其混合物。这些盐可以作为水合盐或无水盐提供。
合适的水溶性镁化合物包括具有也与钙形成可溶性盐的阴离子的镁盐。这类盐包括选自以下的那些：乙酸镁、苯甲酸镁、溴化镁、溴酸镁、氯酸镁、氯化镁、铬酸镁、甲酸镁、碘化镁、乳酸镁、硝酸镁、过氯酸镁、次磷酸镁、水杨酸镁、其水合物、和其混合物。这些盐可以作为水合盐或无水盐提供。
被认可为用于直接食品接触的GRAS的水溶性镁化合物包括氯化镁和硫酸镁。
水溶性镁化合物的浇铸或压制的固体块或圆盘(puck)也可以包含水不溶性镁化合物。水不溶性镁化合物可以减缓水溶性镁化合物溶解的速度，从而提供有用的固体清洁组合物。在某些实施方案中，水溶性与水不溶性的镁化合物的比例可以为约1∶10-约10∶1、约1∶5-约5∶1，或约1∶3-约3∶1。
另外的成分
在某些实施方案中，所述发明组合物也可以包括抗菌剂、粘度改性剂(纤维素聚合物、瓜儿衍生物和树胶等)、美学提高剂(即染料、添味剂、香料、香味剂)、润滑剂组合物、分散剂、防腐剂或增稠剂。这些成分是已知的并且描述于例如美国专利申请公开No.2003/0139310和/或No.20060113506中，出于所有目的，这些在此引入作为参考。
将排除的成分
所述组合物可以缺乏有效量的或基本上不含例如附加的功能组分或成分，例如螯合剂、多价螯合剂、增效助剂、阈值剂、表面活性剂和成片助流剂。
本发明组合物可以基本上不含添加的多价螯合剂或螯合剂，或者甚至不含添加的多价螯合剂或螯合剂。在一个实施方案中，本发明清洁组合物基本上不含或不含添加的多价螯合剂或螯合剂。螯合剂或多价螯合剂包括膦酸盐、磷酸盐、氨基羧酸盐、聚羧酸盐等。
在优选实施方案中，本发明组合物不包括并且本发明方法不使用表面活性剂或表面活性剂体系。所排除的表面活性剂包括阴离子、非离子、阳离子和两性离子表面活性剂，其可从许多来源商购获得。
在另一个实施方案中，本发明组合物不包括并且本发明方法不使用润湿剂或成片助流剂。润湿剂或成片助流剂通常是能够减小漂洗水的表面张力以促进成片作用和防止在漂洗后由成珠的水造成的起斑或条纹(streaking)的水溶性或可分散的低发泡有机材料。
应用组合物
本发明组合物包括浓缩组合物和应用组合物。例如，浓缩组合物可以例如用水稀释形成应用组合物。在一个实施方案中，可以在施加于物体上之前将浓缩组合物稀释成应用溶液。出于经济原因，浓缩物可以市售并且最终使用者可以用水或水性稀释剂将浓缩物稀释成应用溶液。浓缩组合物中活性组分的含量取决于预期的稀释倍数和所希望的水溶性镁盐浓度。
一般而言，对于水性清洁组合物，使用约1流体盎司/约20加仑水至约5流体盎司/约1加仑水的稀释。在典型的应用场所，使用普遍可获得的自来水或家用水用大比例(major portion)的水稀释浓缩物，使材料以约3-约20盎司浓缩物/100加仑水的稀释比例混合。可由浓缩物通过用水以提供具有所希望性能的应用溶液的稀释比例稀释浓缩物来制备应用溶液。在例举的实施方案中，浓缩物可以以至少约20∶1或约20∶1-约2000∶1的稀释剂/浓缩物的重量比稀释。
在使用场所，可用水稀释浓缩物以提供应用溶液。当去污组合物用于自动器皿清洗机或洗碗机中时，预期使用场所将位于自动器皿清洗机内部。
固体的实施方案
本发明还涉及包括水溶性镁化合物的固体清洁组合物。例如，本发明包括氯化镁的浇铸的固体块。进一步举例来说，本发明包括包括水溶性镁化合物和碳酸镁的压制的固体块或圆盘。
根据本发明，水溶性镁化合物(例如氯化镁)的固体清洁组合物可以通过以下方法制备，该方法包括：提供水溶性镁化合物(例如氯化镁)的粉末或结晶形式；使水溶性镁化合物的粉末或结晶形式熔融；将熔融的水溶性镁化合物转移到模具中；和将熔融的盐冷却以使其固化。例如通过以下方式制备氯化镁固体块：将六水合氯化镁加热至其约118℃的熔点。然后将熔融的盐转移到塑料容器中，从而当冷却至环境温度时提供硬固体。为了由氯化镁形成浇铸的固体，水合水(和如果希望，附加的水)的存在提供了与无水盐相比降低的熔点，从而使工艺的温度降低至实用水平。
根据本发明，水溶性镁化合物(例如碳酸镁)的固体清洁组合物可以通过以下方法制备，该方法包括：提供水溶性镁化合物(例如碳酸镁)的粉末或结晶形式；轻微地压制水溶性镁化合物以形成固体(例如块或圆盘)。通过在约1000psi下将约50克一水合碳酸镁压缩约20秒来制备固体块。
水溶性镁化合物的固体(例如压制或浇铸的块或圆盘)形式可用于例如处理饮用水、处理工厂或家庭的总水体系、或者处理送入机械装置例如洗碗机或洗车处的水。该方法可以包括例如使水溶性镁化合物的固体形式与需要处理的水接触；和使用该水用于清洁。镁离子可以减少所不希望的钙盐的沉淀。随着固体组合物溶解，镁可以由此连续处理水。
本公开内容中使用的固体清洁或漂洗组合物包括各种形式，包括例如固体、粒料、块和片，但没有粉末。应该理解的是术语“固体”是指在固体清洁组合物的储存和使用的预期条件下，去污组合物的状态。一般而言，预期当在至多约100°F或大于120°F的温度下提供时，去污组合物将保持固体。
在某些实施方案中，固体清洁组合物以单位剂量的形式提供。单位剂量是指大小为使得在单个清洗循环期间使用整个单位的固体清洁组合物单位。当固体清洁组合物作为单位剂量提供时，其可以具有约1g-约50g的质量。在其他实施方案中，该组合物可以是具有约50g-250g、约100g或更大、或者约40g-约11,000g大小的固体、粒料或片。
在其他实施方案中，固体清洁组合物以多用途固体例如块或多个粒料的形式提供，并且可以重复使用以生成水性去污组合物用于多个清洗循环。在某些实施方案中，固体清洁组合物作为具有约5g-10kg质量的固体提供。在某些实施方案中，多用途形式的固体清洁组合物具有约1-10kg质量。在另一些实施方案中，多用途形式的固体清洁组合物具有约5kg-约8kg质量。在其他实施方案中，多用途形式的固体清洁组合物具有约5g-约1kg，或约5g-500g质量。
包装系统
在一些实施方案中，可以将固体组合物包装。包装接受器或容器可以是刚性或柔性的，并且由适用于容纳根据本发明制备的组合物的任何材料组成，这些材料例如为玻璃、金属、塑料膜或片材、纸板、纸板复合物、纸等。
有利地，由于所述组合物在环境温度下或附近加工，因此加工过的混合物的温度足够低，使得可以直接在容器或其他包装系统中形成混合物，而不会在结构上使材料损坏。因此，与用于在熔融条件下加工和分配的组合物的那些材料相比，更广泛种类的材料可用于制造所述容器。
用于容纳所述组合物的合适包装由柔性的容易打开的膜材料制备。
加工过的组合物的分配
根据本发明的固体清洁组合物可以以公知的任何合适方法分配。该清洁或漂洗组合物可由喷射型分配器例如披露于美国专利Nos.4,826,661、4,690,305、4,687,121、4,426,362以及美国专利Nos.Re 32,763和32,818中的那些分配，出于所有目的，这些专利的披露内容在此引入作为参考。简单来说，喷射型分配器通过以下方式工作：将水喷射撞击到固体组合物的暴露表面上使一部分组合物溶解，和然后立即将包括该组合物的浓缩溶液从分配器中导出到储存容器或者直接导出到使用点。当使用时，将产品从包装(例如膜)中取出并且放入分配器中。水的喷射可以通过形状符合所述固体形状的喷嘴进行。分配器外壳也可以紧密配合在分配系统中的去污剂形状，从而防止不恰当的去污剂的引入和分配。通常将水性浓缩物导向使用场所。
在一个实施方案中，本发明组合物可以通过间歇或连续地浸入水中来分配。该组合物于是可以溶解，例如在控制或预定的速率下。该速率可以有效地保持有效用于清洁目的的被溶解的清洁剂的浓度。
在一个实施方案中，可以通过从固体组合物上刮擦固体并且使刮屑与水接触来分配本发明组合物。可以将刮屑加入水中以提供有效用于清洁目的的被溶解的清洁剂的浓度。
可以参照以下实施例更好地理解本发明。这些实施例意在成为本发明的具体实施方案的代表，不意在限制本发明的范围。
实施例
实施例1-水溶性镁化合物减少钙盐从硬水中的沉淀
该实施例说明了在防止钙盐沉淀方面，将硬度离子(Mg²⁺)加入水中与常规的螯合剂或多价螯合剂(三聚磷酸钠(STPP))一样起作用。
材料和方法
水中沉淀物的形成减少了可见光穿过水的透光率。100％的透光率表示没有沉淀物形成，而0％的透光率表示形成了大量沉淀物以致于光不再穿过样品。对于含有MgCl₂(本发明)或STPP(比较例)的水，在约8、约10和约12的pH值下并且在约20℃、约45℃和约70℃的温度下测量透光率。选择温度以反映室温(20℃)、一般洗衣温度(45℃)和一般自动器皿清洗温度(70℃)。结果报导在图1-6和下表中。
结果
得到的数据示于图1-6和相应的下表中。
图1-6中的图各自具有x、y和z轴。x轴是钙与增效助剂例如STPP或水溶性镁化合物的摩尔比的度量。y轴是穿过样品的透光率水平的度量，0％是没有光透过，100％是整个光束透过。由于最初透明样品中发生颗粒的形成，因此出现透光率的全部或部分损失。有效的增效助剂防止或减少沉淀，从而得到透明样品。z轴是20-60℃的试验温度的度量。
图1是比较例的说明。图1是在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH8下作为增效助剂的STPP的性能的图，并且说明了Ca/增效助剂比例和温度对STPP的增效性能的影响。图1的数据在下表中提供。总的来说，图1的图表显示STPP是良好的螯合剂并且如预期的那样当钙离子的浓度增加时和当温度增加时，STPP在使钙离子螯合中具有降低的有效性，正如样品的透光率降低反映的那样。
          ppm    ％      Ca/STPP  Ca/STPP
pH  T(C)  CaCO3  透光率  (wt)     (摩尔)
8   20    50     100     0.07     0.61
8   20    300    81.1    0.40     3.68
8   20    600    67.4    0.80     7.36
8   45    50     99.2    0.07     0.61
8   45    300    72.6    0.40     3.68
8   45    600    64.1    0.80     7.36
8   70    50     99.1    0.07     0.61
8   70    300    41.3    0.40     3.68
8   70    600    41.5    0.80     7.36
图2是本发明的说明。图2是在各种钙含量的存在下，在各种温度下和在恒定的pH8下氯化镁在防止沉淀中的性能的图。图2的数据在下表中提供。该图表显示即使在中性pH下，水溶性镁盐(例如氯化镁)也出人意料地能够控制水硬度的沉淀。总的来说，图2的图表显示氯化镁是良好的螯合剂并且当钙离子的浓度增加时和当温度增加时，氯化镁在使钙离子螯合中具有降低的有效性，正如样品的透光率降低反映的那样。图2中所示的结果令人惊奇地与比较用图1中所示的一致。