清洗组合物及其使用方法 【发明领域】
本发明涉及适用于泡沫生成装置的清洗组合物。更具体地讲，本发明涉及含水重量百分比大于35％的清洗浓缩物，其中按照本发明制备的清洗组合物基本不含有异硬脂酸和有机溶剂。
【发明背景】
人们越来越需要开发一种用于表面、尤其是实际用于非水平硬表面的清洗组合物。事实上，人们一直在努力开发增稠的水性硬表面清洗组合物。该增稠的水性硬表面清洗组合物(例如高粘度组合物)可以清洗污垢表面，例如食品与饮料加工厂、乳制品厂、酿酒厂和厨房。由于高粘度组合物的直接原因，该组合物在污垢表面停留足够长的时间作用于污垢，所以可以达到清洗效果。
不幸地是，常规增稠的水性硬表面清洗组合物配制成本高，且不利于环境保护。此外，为了生成泡沫，由于高粘度该组合物需要使用带有水与气压供应、成本昂贵又笨重的泡沫生成装置。该常规组合物也不利于冲洗干净。
人们越来越希望开发一种清洗组合物，其不仅制备成本低，而且保护环境，并且能够利用只需要水压产生泡沫(例如，低粘度)的装置施用于污垢表面。因此，本发明涉及含水量大于35％(重量百分比)的清洗浓缩物，按照本发明制备的清洗组合物基本不含有异硬脂酸和有机溶剂。此外，本发明清洗组合物能够通过不使用空气压缩机产生的气体制成泡沫的装置施用并清洗表面。
相关内容
已经公开了制备清洗组合物的多个专利。在美国专利6,268,324中，公开了含有棒状胶粒增稠系统的增稠硬表面清洗剂。
还公开了制备清洗组合物的其它专利。在美国专利5,399,285中，公开了含有胺氧化物表面活性剂的硬表面清洗剂。
还公开了制备清洗组合物的其它专利。在美国专利4,889,654中，公开了水性泡沫消毒溶液。
发明概述
一方面，本发明涉及一种含有下列成分的清洗浓缩物：
(a)任选的一种碱；
(b)阳离子成分；
(c)阴离子成分其中清洗浓缩物基本不含有异硬脂酸和有机溶剂，并且阳离子成分和阴离子成分形成棒状胶粒。
另一方面，本发明涉及一种清洗污垢表面的方法，其中包括下列步骤：
(a)将粘度为1.0-20.0cps的清洗组合物施用于表面，该组合物含有：
(i)任选的一种碱；
(ii)阳离子成分；
(iii)阴离子成分，该阳离子成分与阴离子成分生成棒状胶粒；
(b)使清洗组合物作用于表面上的污垢，其中使用泡沫生成装置在每平方米表面上施用60-230ml清洗组合物，产生厚度为0.2-3.0cm、泡沫直径0.75-2.5mm地泡沫层。
如文中所用，“清洗浓缩物”指的是使用前优选用水稀释的组合物。如文中所用，“清洗组合物”指的是以水作为溶剂或补充的组合物，基于清洗组合物总重量，其中含水大约0.5-15％，优选含水大约0.75-10％，最优选含水大约1.0-5.0％，文中所有范围都包含其中。如文中所用，“基本不含有”指的是基于清洗浓缩物、清洗组合物或两者总重量，重量百分比低于大约1％，优选的是重量百分比低于大约0.75％，最优选的是重量百分比低于0.5％。棒状胶粒指的是阳离子成分与阴离子成分形成的棒状胶粒增稠组合物。
优选实施方式的详细描述：
除了用于清洗组合物的碱以外，对于本发明使用的碱通常没有限制。本发明使用的碱选自碱金属或碱土金属的氧化物，其中包括其混合物。本发明清洗组合物使用的碱优选为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，更优选的是氢氧化钾。本发明使用的其它碱包括碳酸钠、三磷酸钠、硅酸钠、氢氧化铵及其混合物与类似物。
如果需要，基于清洗浓缩物的总重量，应用于本发明清洗浓缩物的碱用量通常大约在1.0-20.0％，优选大约在2.0-15.0％，最优选大约在5.0-12.0％，文中所有范围都包含其中。
本发明所用的阳离子成分仅限于能够与阴离子成分结合使用生成棒状胶粒的范围。通常，阳离子选自胺、季铵、胺氧化物及其混合物和类似物。该阳离子成分优选的是含有一个或两个烷基基团和一个或两个氧化烷基团的叔胺，根据具体情况而定，氧化烷基团优选的是环氧丙烷，最优选的是环氧乙烷。适用于本发明的季铵化合物包括由脂肪胺、芳族胺、叔胺氧化物及其混合物与类似物制备的化合物。本发明所用阳离子成分最优选的是由Stepan公司提供的、商标为Ammonyx MO的氧化胺。
本发明所用的阴离子成分仅限于能够与文中所述的阳离子成分结合使用生成棒状胶粒的范围。该阴离子成分包括优选含有亲脂成分和/或磺酸基团、硫酸基团或羧酸基团的耦合剂或清洗剂，且不限于此。本发明所用的阴离子成分说明实例有来源于C6-10脂肪酸盐的阴离子成分，例如香豆磺酸盐(cumericsulfonate)、2-羟基对甲苯苯甲酸盐、线性十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或钾、十八烷基苯磺酸钾、月桂基硫酸钠、及其混合物与类似物。最优选的阴离子成分选自十二烷基苯磺酸钠，由如Stepan公司的供应商提供。有关本发明阳离子与阴离子成分公知类型的更详细描述，参见美国专利6,268,324，其全部内容通过在此引述合并于本文。
基于清洗浓缩物的总重量，使用的阳离子成分重量百分比通常大约在0.1-35.0％，优选大约在1.0-20.0％，最优选大约在2.0-15.0％，文中所有范围都包含其中。
基于清洗浓缩物的总重量，使用的阴离子成分重量百分比通常大约在0.01-8.0％，优选大约在0.05-5.0％，最优选大约在0.1-2.5％，文中所有范围都包含其中。
可用于本发明的任选添加剂包括稳定剂、螯合剂和漂白剂。用于本发明的优选稳定剂包括例如二甲苯磺酸钠、parrafinsulfonate、月桂基硫酸钠、萘磺酸盐、及其混合物和类似物；最优选的是月桂基磺酸钠。可以用于本发明的鏊合剂包括例如焦磷酸铵、多偏磷酸钠、三磷酸钠、三磷酸钾、2-膦酰基-丁烷、1，2，4-三羧酸聚丙烯酸(例如Acusol 445)，及其混合物和类似物。
可用于本发明清洗组合物的漂白剂包括可用于清洗组合物的任何漂白剂。该漂白剂包括过氧化苯甲酰、过氧化氢、酰基过氧化物、过碳酸钠、过硼酸钠、次氯酸钠、及其混合物和类似物。
本发明清洗浓缩物所用的任选添加剂用量如下：基于清洗浓缩物的总重量，稳定剂重量百分比通常在大约0.5-10.0％；螯合剂重量百分比在大约0.5-10.0％；漂白剂重量百分比在大约1.0-40.0％；文中所有范围都包含其中。浓缩物的补充基本上是水，其中通常水占到清洗浓缩物总重量的大约35.0-70.0％，优选占到大约35.0-55.0％，最优选占到大约35.0-45.0％。
当制备本发明的清洗浓缩物时，例如，在室温与大气压力下以适中的旋转搅拌条件，将各成分(例如阳离子成分与阴离子成分、碱和水)加入混合容器(没有特殊的顺序)并搅拌。所得的清洗浓缩物就可以直接出售了，并带有使用前用水稀释(形成清洗组合物)的说明，和/或以泡沫生成装置(例如喷射器)施用清洗浓缩物的说明。将清洗组合物直接销售给最终用户也在本发明范围之内。
在最优选实施方式中，本发明清洗组合物具有大约1.0-20.0cps的粘度，优选大约在1.0-15.0cps，最优选大约在1.0-12.0cps，文中所有范围都包含其中。该粘度值是经过粘度测定产生的，该测定室温下使用了Brookfield粘度计，还使用了由极限值集合确定的液体比重剂。
当使用本发明清洗组合物生成泡沫时，可以使用任何常规的泡沫生成系统或泵(例如泡沫生成装置)。该系统或泵包括喷射器和与美国专利3,337,195和3,823,727描述相似的泡沫生成装置，其专利的全部内容通过在此引述合并于本文。如前文所述，本发明的清洗组合物可以与不带有空气压缩机的泡沫生成装置结合使用。
因此，如果需要，本发明的清洗浓缩物可以与喷射器结合使用，例如美国专利5,159,958、5,673,725、5,927,338和国际专利申请WO 94/04857记载的喷射器，其专利内容通过在此引述合并于本文。然而，在特别优选实施方式中，本发明的清洗组合物可以与大容积的起泡机(具有压缩空气源的起泡机)结合使用，例如由Lafferty设备Mfg公司提供的、商标为LC的起泡机。
当使用本发明清洗组合物清洗污垢表面时，可以先将清洗组合物预先混合，或者可以将浓缩物加入或吸入泡沫生成装置中，并在靠近装置的位置或装置内与水混合。不管清洗组合物是如何产生的，可以将空气与清洗组合物混合，产生泡沫清洗组合物；空气可以是大气，也可以是来自压缩机的气体，或兼而有之。然后，通常使用喷射棒，将泡沫清洗组合物施用于需要清洗的污垢表面。
通常，制备泡沫清洗组合物的水大约在45-80℃，优选的大约在55-65℃。通常，泡沫生成装置内的水压大约在10-400psi，优选的大约在30-200psi。通常，将吸入泡沫生成装置的空气压缩成大约20-180psi，优选压缩成大约25-150psi，最优选压缩成大约25-120psi，文中所有范围都包含其中。向喷射棒输送泡沫清洗组合物的优选管道具有大约1.25-5cm的内径，优选的是大约1.25-2.75cm内径；该管道的优选长度短于大约25米，最优选的长度短于大约15米。
向需要清洗的污垢表面施用泡沫清洗组合物时，通常泡沫清洗组合物会从泡沫生成装置的出口(例如喷射棒)以大约5-30.0m/s的速度喷出。例如，将泡沫清洗组合物喷射到或施用到距离上不影响泡沫生成装置操作者的表面上。当施用于污垢表面时，每平方米表面使用大约60-230ml泡沫清洗组合物，优选的是大约70-120ml泡沫清洗组合物。通常，将制成的泡沫清洗组合物施用到表面上，其厚度大约在0.2-3.0cm(优选的是大约0.2-1.0cm)，泡沫直径(例如气泡)大约是0.75-2.5mm。
泡沫清洗组合物施用于污垢表面后，将泡沫清洗组合物放置在壁上大约5.0-45分钟，优选的是大约10.0-30分钟。令人意外的是，尽管其相对低的粘度特性，本发明的清洗组合物表现出优秀的表面附着性(例如在非水平表面上)。在优选实施方式中，可以对附着泡沫清洗组合物的污垢表面再次施用泡沫清洗组合物。第二次施用泡沫清洗组合物的用量通常是大约第一次施用表面用量的10.0-50.0％，优选的是大约第一次施用表面用量的15.0-30.0％。施用泡沫清洗组合物后，为了基本去除表面上的污垢，接着用水冲洗附着泡沫清洗组合物的污垢表面。
下列实施例为了便于理解本发明，而不是用于限制权利要求书记载的发明范围。
实施例1
在混合容器中，将下列成分混合制备清洗浓缩物：成分 重量百分比％去离子水 38.0-42.0二甲苯磺酸钠 2.40-2.60十二烷基苯磺酸盐 0.62-0.68 C8脂肪酸 0.23-0.27 45％的氢氧化钾 3.80-4.20 氧化胺 5.00-5.40 45％的氢氧化钾 16.00-18.00 聚丙烯酸 0.710-0.790 三磷酸钠 2.35-2.65 13.5％的次氯酸钠 25.5-28.5
本实施例的清洗浓缩物与96％重量百分比的去离子水混合，生成清洗组合物。
实施例2
使用固定在墙上的Lafferty LC起泡机(型号为915105)，将实施例1的清洗组合物与水和空气混合，然后再施用到垂直的不锈钢板上。将带有透明粉红色管道口的化学吸入管子放入装有清洗组合物的容器中。打开水与空气连接并调节，使泡沫清洗组合物施用到垂直的不锈钢板上。施用10分钟后，通过观察钢板覆盖率记录泡沫清洗组合物的垂直附着特性。在60psi供水压力和60psi空气压力下，施用均匀平整覆盖的泡沫清洗组合物。接触10分钟后，至少65％的初始覆盖表面依旧保留着泡沫清洗组合物。
此实验结果令人意外地说明，尽管其具有低粘度特性，但是本发明的泡沫清洗组合物表现出优秀的附着特性。