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指示使用的肥皂
                          背景技术

    本发明涉及洗手、洗澡以及表面清洗用肥皂。

    肥皂和水是有效的清洁剂，并且根据其组分，能够有效的抵抗细菌和其它致病因素。在许多情形下，有效的清洁和疾病控制仅在一定的时段后或者高温下发生。虽然，对于成年人来说判断恰当的清洗时间可能相对容易，但是对于儿童却并不总是这样。例如，儿童在刷牙或洗手的时候，倾向于花费短于其父母和其它看护者要求的时间。这导致无效的清洁。

    因此，对于儿童来说学会正确地完成如刷牙或洗手这样的重要的卫生工作是非常重要的。为了使上述习惯较早形成，父母或监护人典型的是依赖于不断的提醒和近距离监视。建立和加强这些卫生习惯，花费父母或监护人大量的时间和注意力。此外，儿童也会仅在感到被监视下才按照指令去做。最普遍的是，儿童仅仅是在父母或监护人的压力下逐渐学会这些习惯，并且在没有近距离监视时不能维持这些习惯。

    养成上述卫生习惯的一个重要方面就是要让儿童在没有压力和自然的状态下，集中注意力在卫生活动上，来完成这个任务。达到上述目的一个方法就是引入娱乐和玩耍因素，使得儿童乐于完成卫生活动并建立上述习惯。另一个方法是通过提供容易理解的和同正确完成卫生任务相关的反馈信号给他们一种成就感。如果有娱乐和玩耍的因素，再加上明显的反馈指示，儿童会乐意地在不需要其父母和监护人地任何监视和监督下完成卫生任务。

    为改善上述问题已做过各种努力。对于刷牙，开发了风味牙膏以鼓励儿童刷更长的时间，因为他们喜欢其味道。但是，这种方法不适宜于肥皂。还可采用同样具有缺陷的时钟和计时器。

    因此，仍然需要一种可被消费者使用并能在充分使用时给予指示的肥皂产品。本发明的目的是提供这种使用指示肥皂。

                          发明概述

    为解决现有技术中所遇到的上述困难和问题，开发了一种新的清洁辅助剂，其中所述清洁辅助剂包括一种能够在使用者使用一段时间后给出能感觉到的变化的指示剂。例如，所述清洁辅助剂可以是肥皂，变化可以是颜色、粘度、气味、温度或甚至是声音。可观察到的变化可发生在从有限时间至最多5分钟或优选约45秒钟，或更优选15-35秒钟。

    如果所述清洁辅助剂是肥皂，则优选制备肥皂的第一组分包括液体皂和染料，第二组分包括抗坏血酸和氯化铁。上述组分混合在一起制备肥皂。所述肥皂能将颜色从绿变到蓝。

    所述肥皂可替代地含有液体皂和聚乙烯醇，和可选择的包括硼砂和柠檬酸的第二组分。可替代地，所述可以是液体皂和对离子敏感的聚合物质的第二组分。在另一个可替代组成中，第一组分可以是液体皂和聚氧化烯嵌段共聚物，和第二组分可包括聚丙烯酸。在另一个可替代组成中，所述肥皂第一组分包括液体皂和阳离子纤维素季铵衍生物，和第二组分包括聚丙烯酸。所述组分混合在一起制备肥皂。

    肥皂粘度改变从胶状变为液体状。肥皂在组分混合后从有限时间至最多45秒粘度改变。更特别的是，肥皂在组分混合之后的15-35秒之间改变粘度。

    所述肥皂可替代地含有包括液体皂、染料和聚乙烯醇的第一组分，和包括硼砂、柠檬酸、抗坏血酸和氯化铁的第二组分。所述组分混合在一起制备肥皂。所述肥皂的粘度从胶状变为液体状，同时颜色从绿变为蓝。所述肥皂在组分混合后至45秒改变颜色和粘度。更特别的是，肥皂在组分混合之后的15-35秒之间改变粘度。

    本发明还包括一种卫生教育辅助剂和一种养成卫生习惯的方法。所述卫生教育辅助剂具有一种能够在使用者使用一段时间后提供可察觉变化的指示剂。所述养成卫生习惯的方法包括以下步骤：向使用者手中加肥皂和水，摩擦双手直到发现使用者可发现的变化，和用水冲洗手，其中所述肥皂含有能够在手中使用肥皂一段时间之后显示变化的指示剂。

                            发明详述

    长期以来，父母都关注他们的孩子能够洗足够长的时间以除去皮肤上的灰尘和/或杀死其上的致病生物体。由于儿童喜欢匆匆完成这一步骤，父母经常在这方面遭到失败。发明人相信，能显示预设的足够长时间的清洗完成的肥皂可以帮助父母和其它监护人完成对儿童正确冲洗的技巧。发明人相信儿童将会发现他们的肥皂是有趣的、好玩的，并且喜欢使用它们，因此建立并强化正确的卫生习惯。

    比洗手更困难的表面清洗问题的另一方面是避免清洗不完全。例如，在清洗厨房和浴台时，可能忽略部分区域，并且也没有忽略部分区域的指示。指示剂告诉使用者其需要冲洗的的确已冲洗对于某些区域来说是非常重要的，如医用和牙具的清洗，婴儿奶瓶和橡皮奶头的清洗，器具和更多的清洗。从这方面来说，本发明的肥皂可被认为是“彻底”清洗指示剂。

    清洗皮肤或表面的时间已得到广泛的研究。美国卫生和公共事业部和公共卫生局的一个分支机构，人类疾病控制中心(CDC)已发布这种清洗的指南。CDC的Guideline for Handwashing and HospitalEnvironmental Control，1985的第7页指示“理想的洗手持续时间是未知的，但冲洗15秒钟或以下被报道为能有效除去皮肤上绝大多数暂时性污染物”。CDC Guidline第9页建议“对于日常的洗手，剧烈摩擦沾满肥皂泡的双手的所有皮肤至少10秒钟，然后在水流下冲洗”。Association for Professionals in Infection Control andEpidemiology(APIC)的Guidline for Hand Washing and HandAntisepsis in Health-Care Settings(1995)在表1中也建议日常的洗手时间为10-15秒钟。抗菌肥皂或洗涤剂或酒精基擦手油被认为是为了除去或杀死短暂性的微生物，而肥皂或洗涤剂被认为是为了除去污垢和短暂性微生物。

    APIC的Guidline(第7页)提示在美国和欧洲，传统的外科洗手为5分钟。如将要所指明的，当需要一较长时间时，本发明可选择适当的组分。

    在其最广义的实施方式中，本发明包括肥皂和能够在一段时间后提供可察觉变化的指示剂。它优选含有至少一种染料或染料前体(pre-dye)和一种导致改变发生的调节剂。这些组分可保持分开一直到开始清洗，或以一种直到冲洗才会发生改变的方式混合。因此，所述组分可分存于两部分的分配器中或在一种组分用某种办法失去活性的情况下保存在一起，如通过微胶囊形式，直到充分的物理刺激才导致有效的混合。所述组分还可简单地以互不相溶的两相混合物保持分开。

    本发明的肥皂可通过任何机理指示使使用者在预定的充分的时间后能够观察到的改变；颜色、气味、声音、温度和粘度变化或者上述变化的结合。这些指示剂可通过pH改变、氧化和还原、金属络合和凝胶化而被激活。所述指示剂还可用于保证需要清洗的部分都被清洗，或者另一方面，需要清洗的另一部分，或另一表面已被清洗。

    颜色的变化可以是从无色到有色，从有色到无色，或者从一种颜色到另一种颜色。粘度变化可以从液体到胶体，液体到糊状，液体到固体，和任何上述改变。声音可以是在恰当的时间产生或终止，或产生气味，如使用者不能看到颜色的变化。

    以下实施方式说明了本发明的不同保护范围。

    指示肥皂的制备从标准的无色的、买卖双方直接交易所得的液体肥皂开始，Kimberly-Clark Professional antibacterial Clear SkinCleanser(PCSC C2001-1824)。将少量的食品级染料，在本实施例中是0.2％重量的从Cincinnati，Ohio的BF Goodrich获得的FD&C(food，drug &cosmetic)3号绿染料加入液体肥皂中。分别混合抗菌肥皂和脱色剂。上述脱色剂是从Milwaukee，Wisconsin的AldrichChemical Company得到的1％重量的抗坏血酸和1％重量的AldrichChemical Company的氯化铁。当上述两组分以大约相等的比例在手中混合时，例如最初颜色为绿色。约30秒钟后，颜色逐渐变蓝。颜色变化的速度由脱色剂的浓度控制。剩余蓝色对于指示使用后手清洗的情况是有用的。

    聚合物溶液的粘度变化可由多种因素引起。其中粘度增加的一种可通过化学或物理增加聚合物表观分子量而达到。上述化学方法包括交联反应如聚(乙烯醇)溶液与硼砂混合，而物理方法包括形成共聚物络合物如氢键、疏水和聚合电解质络合物。另一方面，某些特定的化学物质溶液是胀流型或震凝性流体。它们的粘度随着剪切速率或时间变化，因此可以加入液体肥皂中引起粘度变化。

    本发明的一个粘度变化实施方式中，使用同样无色的液体肥皂(PCSC C2001-1824)。将0.2％重量的3号FD&C绿色染料和从AldrichChemical获得的5％重量的聚乙烯醇加入液体肥皂制备第一组分，所述聚乙烯醇的平均分子量为85000-146000，并且87-89％的水解。在此情况下，液体肥皂中的0.2％重量的十水硼酸钠(Aldrich Chem.)和2％重量的柠檬酸混合物是第二组分。当上述二组分混合时，在手中形成胶体。一段时间后，在此情况下取决于柠檬酸的浓度，胶体被破坏，非常成为水状。

    在本发明的另一个粘度变化的实施方式中，大约相同量的水溶性离子灵敏聚合物和液体肥皂(PCSC C2001-1824)从一个两室分配器中加到手上。在清洗过程中，所述系统的粘度在手中急剧上升并变得粘稠。所述混合物也容易用水从手上冲洗掉。所述离子灵敏聚合物在已经授权的2001年2月27日公开的Pomplun等的美国专利6194517和已经受理申请日为1998年12月31日的第09/223999美国申请中记载。所述专利教导了含有约25-90％重量的不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酯的水溶性聚合物；大约10-75％重量的二价离子抑制剂和约0-10％重量的增塑剂。所述聚合物在二价离子浓度低于50ppm和一价离子浓度低于0.5％重量的水性环境中是可溶的。所述聚合物在二价离子浓度超过约50ppm的水溶液中不溶。

    聚(丙烯酸)以10％重量(获自Aldrich，MW 45000)加入到液体肥皂(PCSC C2001-1824)中。所述混合物能像原液体肥皂一样容易地施用于手上，但在洗手过程中非常粘，并且在两手分开时在其间产生粘纤维。所述混合物容易用水从手上冲洗掉。

    制备PLURNICF127NF嵌段共聚物和液体肥皂(PCSC C2001-1824)溶液，其中PLURNICF127NF的浓度为15％重量。将该溶液与10％重量的聚(丙烯酸)(获自Aldrich，MW45000)从一个两室分配器中施加到手上。所述混合物的粘度明显增加，并且在洗手过程中变得非常粘稠，仍然易于从手上用水冲洗掉。采用5％重量的聚(乙烯醇)(获自Aldrich，99％水解，MW85000-146000)代替15％重量的PLURNICF127NF，具有相似的效果。值得注意的是，粘度增加还可单独由温度响应性聚合物引起，也就是说，通过使用PLURNIC型嵌段共聚物而不用聚丙烯酸。

    适用于该系统的嵌段共聚物包括多元醇和那些聚乙二醇/聚(乳酸和甘油)poly(lactic-co-glyclic)acid。商业上可得的嵌段共聚物包括获自BASF的PLURNIC和TETRONIC。适宜的基于聚氧丁烯的嵌段共聚物符合以下总式：

                HO(C2H4O)b(C4H8O)a(C2H4O)bH

    其中a和b是整数，使得(C4H8O)代表的疏水基的分子量至少约为500，优选至少约为1000，最优选至少约为3000，取决于羟基的数目，聚氧乙烯链至少占约为60％，优选至少约为70％，基于共聚物的重量，和所述共聚物的总平均分子量至少约为5000，优选至少约为10000，最优选至少约为15000。

    所述共聚物的特征是，链中所有的疏水性氧丁烯基团都与活性氢原子的前位有机基相连以组成基于聚氧丁烯的共聚物。亲水性氧乙烯基用来套住基于聚氧丁烯的聚合物。

    可用于形成水溶性胶体的聚氧乙烯-聚氧丁烯嵌段共聚物可用下式表示：

                HO(C2H4O)b(C3H6O)a(C2H4O)bH

    其中a和b是整数，使得(C3H6O)代表的疏水基的分子量至少约为900，优选至少约为2500，最优选至少约为4000，取决于羟基的数目；聚氧乙烯链至少占约为60％，优选至少约为70％，基于共聚物的重量，和所述共聚物的总平均分子量至少约为5000，优选至少约为10000，最优选至少约为15000。

    除上述指出的那些适宜于组成本发明组合物的聚氧乙烯嵌段共聚物外，其它可以在较低浓度水溶液中形成凝胶的聚氧化烯聚合物也是适宜的。美国专利4810503中记载了一种这样的聚合物，在此引入作为参考。这些聚合物通过用平均具有约20-45个碳原子的α-烯烃环氧化物或其混合物封端通常的聚醚多元醇之上获得。这些聚合物凝胶的水溶液可以与离子型或非离子型表面活性剂联用。封端聚醚聚合物和表面活性剂的结合形成低浓度的封端聚合物和表面活性剂的含水凝胶，封端聚合物和表面活性剂的总量通常不超过10％重量。制备该含水凝胶的详细方法在美国专利4810503中公开。

    制备CELQUATH-100(一种获自National Starch & Chemicals的阳离子纤维素季铵衍生物)和液体肥皂(PCSC C2001-1824)的溶液，CELQUATH-100的浓度为1.5％重量。将该溶液和10％重量的聚(丙烯酸)(获自Aldrich，MW45000)从一个两室分配器中施用到手上。在洗手过程中，所述混合物的粘度明显增加，仍然易于用水从手上洗去。

    在另一个实施方式中，上述方法联用来制备一种改变颜色和粘度的肥皂。抗菌液体肥皂(PCSC C2001-1824)还是基质。0.1％重量的3号FD&C绿染料和5％重量的聚乙烯醇加入到液体肥皂中形成一组分。第二组分由液体肥皂、0.2％重量的5号FD&C黄染料(BFGoodrich)、1％重量的十水四硼酸钠组成。第三组分是2％重量的柠檬酸水溶液。一旦混合上述组分，就会形成绿色胶体。大约30秒钟后，肥皂的粘度降低并且颜色逐渐变为蓝色。

    在另一个实施方式中，抗菌液体肥皂仍为基质，下述总的制备方法用于所有试验：

    制备20毫升含有0.01％重量染料的液体肥皂。采用物理混合以保证整个液体颜色均一。

    制备20毫升含有0.05％重量柠檬酸(Aldrich Chemical Co，Milwaukee，WI)的液体肥皂，混合以保证均质溶解。

    制备20毫升含有0.05％重量的碳酸钠(Aldrich Chemical Co，Milwaukee，WI)，混合以保证溶解在肥皂中。

    制备20毫升含有溶解于其中的0.01％重量氯化铜(AldrichChemical Co，Milwaukee，WI)的液体肥皂。

    将大约5毫升含有染料的液体肥皂与等体积的含有“活化剂”(如柠檬酸等)液体肥皂混合，注意颜色变化。

                        颜色变化    染料    从    到    试剂  红色28号    无色    荧光红    柠檬酸  红色27号    粉红色    蓝色    铜离子  红色30号    黄色    红色    碳酸钠

    FD&C染料(获自BF Goodrich，Cincinnati，Ohio)  绿色3号    绿色    蓝色    碳酸钠  黄色6号    红色    黄色    柠檬酸

    食品/饮料染料(获自Aldrich Chemical Co，Milwaukee，WI)  新胭脂红    红色  紫罗兰色    碳酸钠    石蕊  (Litmas)    粉红色    紫色    碳酸钠  胭脂红酸    粉红色    紫色    碳酸钠

    其它染料    茜素氨羧络合剂  (Alizarin complexone)  黄色  紫色    碳酸钠    中性红  红色  黄色    碳酸钠    百里酚蓝  黄色  蓝色    碳酸钠    酚酞  无色  洋红色    碳酸钠    氯酚红  黄色  红色    碳酸钠    溴百里酚蓝  黄色  绿色    碳酸钠    硝嗪黄  黄色  紫色    碳酸钠

    因此，对于液体肥皂配方来说有多种化学颜色变化。

    本发明的肥皂可采用任何已知的便利于分配二组分系统的方法来分配。这些分配器如洗发水分配领域中已知的那些等等。这些系统可使用能同时取出大约相同体积两组分的塑料挤瓶或单个的插棒式泵。本方法的一个可随意使用的分配方式包括两个组分和一个在柔性袋中的分离器，以在撕开或切开时两组分都能倒出。这样的分配器的实例见美国专利5645822。

    根据本领域技术人员的理解，本发明的改变和变化都在本领域技术人员考虑的范围之内。这种改变的实例在上面指出的专利中例举，其中任何一个与本说明书相一致的都在此处整体引入作为参考。这种改变和变化都在发明人意指的本发明的范围之内。