使用具有抗菌性能的植物乳剂涂覆的揩巾的制作方法

专利名称：使用具有抗菌性能的植物乳剂涂覆的揩巾的制作方法
使用具有抗菌性能的植物乳剂涂覆的揩巾
背景技术：
现有的许多揩巾使用抗菌溶液浸溃，用于递送至受污染的表面。然而，不幸的是，许多抗菌活性物因为缺少环境兼容性，不适合用于这样的揩巾。已知的是，虽然精油是环境友好的，并且有效地抵抗微生物，然而其面临显著的问题。例如，精油是高挥发性的，并且在氧的存在下不稳定，这最终限制了它们大部分应用中的有效性，所述应用通常在揩巾中采用(例如，食品专用揩巾)。克服这一问题的尝试通常涉及使用大量的精油以延长抗菌活性。遗憾的是，这经常恰好导致另一个问题，即高浓度的精油可能会对某类食品(如水果)造成损害。因此，现在存在对于在揩巾中使用的改良配方的需求，该配方安全、稳定并且能够提供一段时间的抗菌活性。发明概沭根据本发明的一个实施方案，公开了一种揩巾，所述揩巾包括纤维材料，所述纤维材料使用具有油相和水相的水包油乳剂处理。所述油相包含植物精华油，并且所述水相包含水可分散生物聚合物，所述生物聚合物至少部分地包封所述植物精华油。根据本发明的另一个实施方案，公开了一种用于从表面去除细菌的方法。所述方法包括使用揩巾接触所述表面，所述揩巾包含使用具有油相和水相的水包油乳剂处理的纤维材料，其中所述油相包含植物精华油，并且所述水相包含水可分散生物聚合物。所述生物聚合物至少部分地包封所述植物精华油。在该实施方案中，在使用所述揩巾接触所述表面之前，将水施加到所述浓缩物，以开始所述生物聚合物的分散和所述植物精华油的释放。根据本发明的又一个实施方案，公开了一种抗菌浓缩物，所述抗菌浓缩物具有约5wt.%或更少的含水量。所述浓缩物包含至少一种单職酹，所述单職酹的量约0.05wt.%到约50wt.%,至少一种水可分散生物聚合物,所述生物聚合物的量约30wt.%到约90wt.%,和乳化剂体系，所述乳化剂体系的量约Iwt .%到约25wt.%。所述水可分散生物聚合物至少部分地包封所述单萜酚。下面，将更详细地讨论本发明的其它特征和方面。代表性实施方案的详细描述现在将详细参照本发明的各种实施方案，其一个或多个实例将在下面阐述。每个实例以解释本发明，而不是限制本发明的方式提供。事实上，本领域技术人员显而易见的是，本发明可以进行各种修改和变化，而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方案的部分说明或描述的特征，可以用在另一个实施方案以产生又一个实施方案。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物范围内的这些修饰和变化。一般而言，本发明涉及一种环境友好的并且还显示抗菌活性的水包油乳剂。更具体地，乳剂的油相含有源自于植物(例如:麝香草酚、香芹酚等)的植物精华油。由于植物精华油在存储期间和在用于期望的应用之前，易于从乳剂中浸出，因此在乳剂的水相中还使用了水可分散聚合物，以增强该油的长期稳定性，这又增强了抗菌效力。在试图不受理论限制的情况下，据信水可分散聚合物可以有效地将植物精华油包封到乳剂中并抑制其过早释放。乳剂一旦形成，就可以去除水，变成基本上无水的浓缩物。以这样的方式，水可分散聚合物在使用之前一般不会分散并过早地释放植物精华油。在需要的时候，可以简单地向浓缩物中再次施加水分，以分散聚合物并激活植物精华油的释放。当然，为了提供最佳程度的环境兼容性，水可分散聚合物也可以是可生物降解和/或可再生的“生物聚合物(biopolymer)”。出人意料地是,还发现这种乳剂可以长时间保持稳定性。下面将更为详尽地描述本发明的各种实施方案。I乳剂组分A.棺物精华油植物精华油作为抗菌活性物应用于本发明的组合物中，油可以是提取自植物的“精油”。同样， 植物精华油也可从精油中分离或纯化，或者可以简单合成地制备，以模拟源自植物的化合物(例如:合成制备的麝香草酚)。植物精华油一般是可溶于脂类的，并且因为植物精华油能够破坏微生物细胞膜的脂质成分，从而抑制其增殖，因此被认为具有抗菌效力。精油来自于草本植物、花、树木以及其它植物，通常以微小液滴存在于植物细胞之间，并且可以通过本领域技术人员的已知方法萃取(例如:蒸汽蒸懼法、脂吸法(enfleurage)(如使用一种(或多种)脂肪提取)、浸溃、溶剂萃取或机械压榨)。适用于本发明的合适的植物精华油的实例可以包括茴香油、柠檬油、橙油、牛至、迷迭香油、冬青油、百里香油、薰衣草油、丁香油、啤酒花(hops)、茶树油、香茅油、小麦油、大麦油、柠檬草油、杉木叶油、柏木油、肉桂油、勐腊毛麝香油(fleagrass)、香叶油、檀香木油、紫罗兰油、蔓越橘油、桉叶油、马鞭草油、薄荷油、安息香胶油、罗勒油、小茴香油、冷杉叶油、香脂油、薄荷醇、牛至油(ocmeaoriganum oil)、金印草油(Hydastis carradensis)、小檗科油、娜擅宁油(Ratanhiae oil)和姜黄油、芝麻油、澳洲坚果油、月见草油、西班牙鼠尾草油、西班牙迷迭香油、芫荽油、百里香油、多香果油、玫瑰油、香柠檬油、花梨木油、春黄菊油、鼠尾草油、香鼠尾草油、柏树油、海茴香油、乳香油、姜油、葡萄柚油、茉莉花油、杜松子油、酸橙油、柑橘油、甘牛至油、没药油、橙花油、广藿香油、胡椒油、黑胡椒油、香橙叶油、松树油、奥图玫瑰油、荷兰薄荷油、甘松油、岩兰草油、或依兰油。本领域技术人员已知的其它精油也可用于本发明的内容中(例如:可参考2004年和2008年出版的第10版和第12版《国际化妆品原料字典》(InternationalCosmetic Ingredient Dictionary))。在一个实施方案中，从一个希腊(hirtum)品种的牛至(Origanum vulgare)中提纯含香芹酚和麝香草酚的油。理想地，这是产生高质量油的杂交株，但不限于该属、种或株。油提取物也可从荆芥属植物中获得，所述荆芥属的植物包括但不限于总花猫薄荷(Nepetaracemosa)(猫薄荷(catmint))、朽1樣猫薄荷(Nepeta citriodora)、捕圆叶荆芥(Nepetaelliptica)、印度猫薄荷(Nepeta hindostoma)、长叶猫薄荷(Nepeta lanceolata)、白叶猫薄荷(Nepeta leucophylla)、长荀荆芥(Nepeta longiobracteata)、穆西尼猫薄荷(Nepetamussinii )、小猫薄荷(Nepeta nepetella)、希索普猫薄荷(Nepeta sibthorpii )、短柄荆芥(Nepeta subsessilis)、块莖猫薄荷(Nepeta tuberosa)、Thymus glandulosus、Thymushyemalis、银斑百里香(Thymus vulgaris)、以及 Thymus zygis。如上所述，本发明也可采用精油的分离物和/或衍生物。例如，单萜酚类特别适合用于本发明。单萜酚可以从植物精华油提取物中分离和纯化，也可采用已知的合成地制备。适合的单萜酚可以包括，例如麝香草酚、香芹酚、桉油精等。麝香草酚(异丙基甲酚)是一种尤为合适的单萜酚，它是在大气压下沸点约238°C的晶体物质。香芹酚(异丙基-邻甲苯酚)，麝香草酚的异构体，是另一种合适的化合物。香芹酚是大气压下的沸点为约233°C的液体。麝香草酚和香芹酚及其异构体，可以来自植物精华油提取物或合成。例如，香芹酚可以通过亚硝酸与1-甲基-2-氨基-4-丙基苯的反应合成。除了以分离或预合成的形式使用以外，也可以采用以单萜酚为主要成分的精油，所述单萜酚的终浓度在本文所提供的范围内。术语“主要成分”通常指单萜酚含量为50wt.%以上的精油。本领域众所周知的是，这样的精油还可含有较少量的其它成分，例如非芳香族萜类化合物。以有机酚类化合物为主要成分的精油包括，例如茴香油、月桂无職油(bay oil terpineless)、丁香花油、丁香叶油、丁香油、丁香茎油、牛至油、秘鲁香脂、多香果油、桉叶油和百里香油。B.水分散的生物聚合物水可分散生物聚合物一般被放置在水相环境中时开始分散(例如:裂解、溶解、改变物理形式等)。该聚合物分散从而释放期望的抗菌活性物所需的时间量至少部分地取决于特定的最终用途设计标准。在大多数实施方案中，水可分散聚合物将会在约5分钟内开始分散并释放抗菌活性物，合适的是在约I分钟内，更为合适的是在约30秒内，最为合适的是在约10秒内。可以在本发明中使用任意的多种水可分散生物聚合物。典型地，生物聚合物是蛋白质、糖蛋白、或者是来源于动物、植物或细菌的多糖或蛋白聚糖。这样的聚合物可以是天然的或改性的(例如化学地或酶促地等)。为了增强水可分散性，通常期望这样的聚合物具有亲水官能团，如羟基、硫化物、氨基和/或羧基。具有羟基官能团的生物聚合物的合适的例子可以包括，例如淀粉、直链淀粉、右旋糖苷、几丁质、支链淀粉、胶凝糖、木聚糖、半乳甘露聚糖、卡拉胶、琼脂、刺槐豆胶、胍尔豆胶、阿拉伯树胶、果胶、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素等，及其衍生物和/或混合 物。具有羧基官能团的生物聚合物的合适的例子可以包括，例如藻酸盐、黄原胶、透明质酸、肝素、硫酸软骨素、角质素、皮肤素、氧化纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基淀粉等，及其衍生物和/或混合物。具有氨基官能团的生物聚合物的合适的例子可以包括，例如壳聚糖，以及结构中含有天然的或二乙酰形式的二醇胺类残基的其它多糖、胶原蛋白、胶原生物聚合物(例如:去端肽胶原、溶解胶原蛋白、明胶和水解胶原蛋白)、角蛋白水解物、纤维蛋白、蚕丝蛋白、卵白蛋白、牛血清白蛋白、玉米蛋白、谷蛋白、酪蛋白、大豆蛋白、肝素前体、玻尿酸等，及其衍生物和/或混合物。水可分散淀粉聚合物由于其来自植物、可生物降解、可再生、并且能容易改性以增强其水敏感性，因此特别适合于用于本发明。尽管许多植物产生淀粉聚合物，典型的来源包括谷物的种子，例如，玉米、糯玉米、小麦、高粱、稻米和糯米；块茎，例如马铃薯；根茎，如木薯(例如:甜木薯(cassava)和树薯(manioc))、甘薯和竹芋；以及西谷椰子的木髓。化学改性淀粉一般具有高度的水敏感性，在本发明中是特别合适的。这种化学改性淀粉可以通过本领域已知的工艺(例如:酯化、醚化、氧化、酸水解、酶水解等)获取。淀粉醚和/或酯也可是特别合适的，例如羟烷基淀粉和羧甲基淀粉等。羟烷基淀粉的羟烷基可以包含例如2到10个碳原子，在一些实施方案中可以包含2到6个碳原子，在另外一些实施方案中可以包含2到4个碳原子。代表性的羟烷基淀粉如羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羟丁基淀粉及其衍生物。淀粉酯，例如可以使用多种酸酐(例如:醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐等)、有机酸、酰基氯或其它酯化试剂制备。酯化程度可以根据需要而改变，例如I到3个酯基每淀粉糖苷单元。
淀粉聚合物可以包含不同重量比例的直链淀粉和支链淀粉，不同的聚合物分子重量等。高直链淀粉含有按重量计大于约50%的直链淀粉，低直链淀粉含有按重量计少于约50%的直链淀粉。虽然不是必需的，直链淀粉含量按重量计约10%到约40%的，在一些实施方案中，低直链淀粉含量按重量计约15%到约35%，特别适合用于本发明。这样的低直链淀粉的实例包括玉米淀粉和马铃薯淀粉，二者所含直链淀粉均为按重量计约20%。特别适合的低直链淀粉是那些数均分子量(“Mn”)为约50，000克到约1，000, 000克每摩尔，在一些实施方案中约75，000克到约800，000克每摩尔，另外一些实施方案中约10，000克到约600，000克每摩尔；和/或重均分子量(“Mw”)约5，000, 000克到约25，000, 000克每摩尔，在一些实施方案中约5，500, 000克到约15，000, 000克每摩尔，另外一些实施方案中约6，000, 000克到约12，000，000克每摩尔的低直链淀粉。重均分子量对数均分子量之比(“Mw/Mn”)，S卩“多分散指数”，也相对地高。例如，多分散指数范围可以是约10到约100，在一些实施方案中是约20到约80。重均分子量和数均分子量可以通过本领域的技术人员已知的方法确定。另外，除淀粉聚合物之外的植物蛋白，或者植物蛋白与淀粉聚合物结合，也适合用于本发明，如玉米蛋白、玉米麸、小麦麸、乳清蛋白、大豆蛋白等。该蛋白可以是本领域已知的任何蛋白，有时可以作为较大剂型的部分后的，例如碳水化合物和纤维的分离物。任何形式的蛋白均可使用，例如分离物、浓缩物和粉状物。例如，大豆蛋白可以是含约75wt.%到约98wt.%蛋白质的分离物形式、含约50wt.%到约75wt.%蛋白质的浓缩物形式或含约30wt.%到约50wt.%蛋白质的粉状物形式。在某些实施方案中，期望的是使用相对纯的蛋白质，例如那些蛋白质含量约75wt.%或更高,某些情况下,约85wt.%或更高。例如,麸蛋白可以通过洗去关联的淀粉、以留下麦醇融蛋白和麦谷蛋白的组分来提纯。在一个具体的实施方案中，采用了谷朊粉。这种谷朊粉是由小麦粉制备的奶棕色粉末，通过将刚洗过的谷蛋白干燥而得到的，是市售的。例如，谷朊粉可以从位于伊利诺伊州迪凯特的Archer Daniels Midland(“ADM”)公司(Archer Daniels Midland ( “ADM，，)of Decatur, Illinois)购得，商品名WhetPro 75或80。类似地，提纯的大豆蛋白分离物可以通过对脱脂柏进行碱抽提然后酸沉降制备，这是一种本领域公知且常用的技术。这种提纯的大豆蛋白也可从ADM公司买至IJ，商品名丨ΜΚ_)-ΓΛΜ_κ_:..通常具有为90wt.%或更高的蛋白含量。其它提纯的大豆蛋白产品也可从位于肯塔基州 的 DuPont of Louisville (DuPont of Louisville, Kentucky)购得,商品名PR(j-COTE ，以及从Central Soya购得,商品名Promie R。如果需要，也可以使用本领域已知的技术对蛋白质改性，以增强其在水溶液中的分散能力。合适的改性技术可以包括PH值改性、变性、水解、酰化、还原、氧化等。仅作为一个例子，麸质可能有时会吸收水分，直至其开始排斥过量的水分。这会导致麸质分子紧密关联在一起的，从而抵制其在水溶液中的分散。为了抵消这种趋势，可以使用PH调节剂对蛋白质进行处理，以提高其在水环境中的溶解度。通常地，PH调节剂是可以提高蛋白质pH值的基础试剂，从而使其更能溶解于水溶液。含有一价阳离子的基础试剂(以下简称“一价基础试剂”)特别适合用于本发明。这样的一价基础试剂的实例包括，例如碱金属氢氧化物(例如:氢氧化钠、氢氧化铵等)和氨气等。当然，如有需要，也可使用多价试剂，如碱性金属氢氧化物(例如:氢氧化钙)和碱性金属氧化物(例如:氧化钙)。对蛋白质原料水解也可改善水溶性，并且可以通过使用水解酶处理蛋白质实现。本领域已知许多水解蛋白质原料的酶，包括但不限于蛋白酶、果胶酶、乳糖酶和胰凝乳蛋白酶。酶水解通过向水分散的蛋白质原料中加入足量的酶(通常是蛋白质原料重量约0.1%到约10%的酶)，并处理酶和分散蛋白质实现。在充分水解后，可以通过加热使酶失活，将溶液的PH值调整到约蛋白质原料的等电点，使蛋白质原料从溶液中析出。C.乳化剂由于难以乳化某些具有含水份的植物精华油(例如:水可分散聚合物和水)，还可以在本发明中采用可选的乳化剂体系，以帮助建立均匀分布并延迟或防止分离成夹杂相。乳化剂体系可以包含一种或多种非离子的、阴离子的和/或两性的乳化剂，包括含有不同种类的混合物或同一种类不同表面活性剂的混合物。通常具有疏水基(例如:长链烷基或烷基化芳基)和亲水链(例如含有乙氧基和/或丙氧基基团的亲水链)的非离子型表面活性剂特别合适。可以使用的一些合适的非离子型表面活性剂包括但不限于，乙氧基化烷基酚、乙氧基和丙氧基化脂肪醇、甲基葡萄糖聚乙二醇醚、山梨醇聚乙二醇醚、环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物、乙氧基脂肪酸酯(c8-c18)、环氧乙烷与长链胺或酰胺的缩合产物、环氧乙烷与醇的缩合产物、脂肪酸酯、长链醇的甘油单酯或甘油二酯、及其混合物。特别合适的非离子型乳化剂包括脂肪醇环氧乙烷缩合物(例如:在售的商品名为Lubrol)、脂肪酸聚氧乙烯醚(特别是C12-C2tl脂肪酸)、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如:在售的商品名TWRFN )以及山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如:在售的商品名SPAN 或商品名ARLACliL. )等。用于形成这样的乳化剂的脂肪组分可以是饱和的或不饱和的、取代的或未取代的，并且许多可以含有6到22个碳原子，在一些实施方案中8到18个碳原子，在一些实施方案中含有12到14个碳原子。尽管通常任何的乳化剂都可使用，但本发明人发现，亲水性和亲脂性非离子型乳化剂的某种组合对于稳定乳剂中的植物精华油和水可分散生物聚合物特别有效。本领域所公知的，乳化剂的相对亲水性或亲脂性可以通过亲水/亲脂平衡值(HLB值)表现，这一平衡值测量化合物亲水性和亲脂性溶解趋势之间的平衡。HLB值的范围是0.5到约20，较低的值代表高的亲脂趋势，较高的值代表高的亲水趋势。期望地，本发明的乳剂包含至少一种HLB值为约10到约20的“亲水性”乳化剂，在一些实施方案中HLB值为约12到约19，在一些实施方案中约14到约18。类似地，乳剂还可包含至少一种HLB值为约0.5到约10的“亲脂性”乳化剂，在一些实施 方案中HLB值为约I到约8，在一些实施方案中约2到约6。如果需要，可以使用两种或两种以上的HLB值低于或高于期望值，但一起的平均HLB值在期望范围内的表面活性剂。不管怎样，本发明人发现，亲水性乳化剂对亲脂性乳化剂的重量比通常范围为约I到约10，在一些实施方案中重量比为约1.5到约8，还有一些实施方案中约2到约5。一组特别有用的“亲脂性”乳化剂基团是山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如:单酯、双酯、三酯等)，通过脱水山梨糖醇产生1，4-山梨聚糖，然后与一当量或多当量的脂肪酸反应制备。脂肪酸取代的基团可以进一步与环氧乙烷反应，产生第二组表面活性剂。脂肪酸取代的山梨糖醇表面活性剂是通过1，4_山梨聚糖与脂肪酸(例如:月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸)或类似的长链脂肪酸反应，产生1，4_山梨聚糖单酯、l，g_山梨聚糖二分之三酯或1，4_山梨聚糖三酯制备的。这些表面活性剂的常见名称包括，例如脱水山梨醇酐单月桂酸酯、脱水山梨醇酐单棕榈酸酯、脱水山梨醇酐单硬脂酸酯、脱水山梨醇酐单油酸酯、脱水山梨醇酐倍半油酸酯和脱水山梨糖醇三油酸酯。这样的表面活性剂是市售的，商品名SPAN '或AR丨.ACF.UL通常有字母或数字货号，所述货号区分各种单酯、双酯和三酯取代山梨聚糖。SPAN 或ARLACEL 表面活性剂是亲脂性的，通常在油中可溶解或分散，但一般不溶于水。这些表面活性剂的HLB值一般在1.8到8.6的范围内。使用聚氧乙烯改性的山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如:单酯、双酯、三酯等)同样是特别有用的“亲水性”乳化剂组。这些材料一般通过向1，4_山梨糖醇酯中加入氧化乙烯制备。聚氧乙烯的加入会将亲脂性山梨糖醇酯转化为通常可溶于水或可在水中分散的亲水性表面活性剂。这样的材料是市售的，商品名TWEEN (例如:TWEENC 20，或聚氧乙烯
(20)单油酸山梨醇酐酯)。TWUN.S.表面活性剂的HLB值一般在9.6到16.7的范围内。其他的合适的亲水性乳化剂可以包括蔗糖脂肪酸酯，例如蔗糖单棕榈酸酯(HLB值为15)和蔗糖单硬脂酸酯(HLB值为11)，或PEG-32月桂酸甘油酯(HLB值为 14)，以及BRIJ 族的聚乙二醇(PEG) η-烷醇酯，如BRIJ 35、56、58、76、78和99，其HLB值在12.4到16.9的范围内。例如，BRIJ 56是聚氧乙烯(10)十六烷基醚，HLB值为12.9。当然，非离子型乳化剂的使用并不是本发明所必须的。比如在某些实施方案中，乳齐U中采用的是两性离子乳化剂。适合的两性离子乳化剂可以包括，例如卵磷脂、椰油酰基胺丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱、磷脂酰胆碱等。特别合适的两性离子乳化剂是那些HLB值范围是约6到约12的，在一些实施方案中是约9到约12。包含一种或多种磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和/或磷脂酰肌醇的卵磷脂是在这一 HLB值范围内的特别适合的两性离子乳化剂。P.其它成分除了上面所提到的，还可向乳剂中加入其它的添加剂。例如，乳剂也可含有防腐剂或防腐及体系，以抑制微生物在一段持续时间内的生长。合适的防腐剂可以包括，例如烷醇、EDTA钠(乙二胺四乙酸盐)、EDTA盐、EDTA脂肪酸共轭物、异噻唑啉酮、苯甲酸酯(对羟基本甲酸酯)(例如:对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸乙酯、羟苯异丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯、羟苯苄酯、对羟基苯甲酸甲酯钠和对羟基苯甲酸丙酯钠)、苯甲酸、丙二醇、`山梨酸酯、尿素衍生物(例如双咪唑烷基脲)等。其它合适的防腐剂包括Sutton Labs出售那些,如“Germallll5”(咪唑烧基脲(amidazolidinylurea))、“Germall II”(双咪唑烷基脲)以及“Germall Plus”(双咪唑烷基脲和碘代丙炔丁基碳酸酯)。另一种合适的防腐剂是Kathori CG ，它是Rohm&Haas售卖的甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮的混合物；以及Mackstat H66 (来自伊利诺伊州芝加哥市的McIntyre集团(McIntyre Group, Chicago, IL))。还有一种合适的防腐剂系统,来自新泽西州韦恩 International Specialty Products 公司(International Specialty Productsof Wayne, New Jersey)的GERMABEN II，含有56%的丙二醇、30%的双咪唑烷基脲尿素，11%的对羟基苯甲酸甲酯和3%的对羟基苯甲酸丙酯。乳剂的pH值也可以控制在更具生物兼容性的范围内。例如，通常期望的是，PH值的范围是约3到约9，在一些实施方案中是约4到约8，还有一些实施方案中是约5到约7。乳剂中可以使用各种pH值调节剂，以达到期望的PH值水平。可以在本发明中使用的pH值调节剂的一些实例，包括但不限于，无机酸、磺酸(例如:2- (N-吗啉)乙磺酸)、羧酸和聚合酸。合适的无机酸的具体实例为盐酸、硝酸、磷酸和硫酸。合适的羧酸的具体实例为乳酸、醋酸、柠檬酸、乙醇酸、马来酸、五倍子酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、苯甲酸、丙二酸、水杨酸、葡萄糖酸及其混合物。合适的聚合酸的具体实例包括直链聚(丙烯)酸及其共聚物(例如:马来酸-丙烯酸、磺酸-丙烯酸和苯乙烯-丙烯酸共聚物)、分子量小于250，OOO的交联聚丙烯酸、聚(甲基丙烯)酸、以及自然形成的聚合酸，如角叉菜酸(carageenic acid)、羧甲基纤维素和褐藻酸。本发明的一些实施方案中也可使用基础的PH值调节剂，以提供更高的pH值。适合的pH值调节剂包括但不限于，例如氨、单烷基胺、双烷基胺和三烷基胺、以及单链烷醇胺、双链烷醇胺和三链烷醇胺、碱金属和碱土金属氢氧化物、碱金属和碱土金属硅酸盐及其混合物。基础的PH值调节剂的具体实例为氨；氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂；硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂；单乙醇胺、三乙胺、异丙醇胺、二乙醇氨和三乙醇胺。在使用时，PH值调节剂可以以根据需要的任意有效量存在，以达到的期望的PH值水平。为了更好地增强消费者的利益，还可使用其它任选的成分。例如，可以使用的某类成分包括但不限于:抗氧化剂(保证产品的完整性)、抗红化剂(ant1-reddening agent)(例如芦荟提取物)、化妆用收敛剂(诱导皮肤的绷紧或刺痛感)、着色剂(赋予产品颜色)、除臭剂(减少或清除不愉快的气味并防止身体表面形成恶臭)、芳香剂(吸引消费者)、乳浊剂(降低产品的清晰度或外观透明度)、皮肤调节剂、皮肤去角质剂(增强皮肤细胞更新速度的成分，如α-羟基酸和β-羟基酸)、护肤剂(一种保护受伤或裸露皮肤或粘膜表面不受伤害或恼人刺激的药品)以及增稠剂(提高粘度)。I1.乳剂的形成本领域的技术人员已知的是，水包油乳剂的形成方式可能不同。例如，在一个实施方案中，首先将植物精华油与任选的乳化剂混合，以形成油相。在这样的实施方案中，油相可以包含约50wt.%到约90wt.%的植物精华油，在一些实施方案中，约60wt.%到约80wt.% ；并且乳化剂含量为约IOwt.%到约50wt.% ;在一些实施方案中，约20wt.%到约40wt.%。一旦形成，产生的油性混合物可以加入到水相，水相通常含有水和水可分散生物聚合物。例如，水相的含水量可以是约70wt.% 到约99wt.%，在一些实施方案中，约80wt.%到约95wt.% ;并且水可分散生物聚合物的含量为约Iwt.%到约30wt.%，在一些实施方案中，约5wt.%到约20wt.%。可以通过搅动(例如搅拌)和控制每种混合物温度促进油相和水相的结合。产生的乳剂一般含有分散在连续的水相中的不连续的油相。由于产生的乳剂的稳定性，可以使用相对少量的植物精华油，并且仍然达到期望的抗菌效果。更具体地，乳剂可以使用的植物精华油的量是约0.05wt.%到约15wt.%，在一些实施方案中约Iwt.%到约IOwt.%，在一些实施方案中约2wt.%到约8wt.%。乳剂中所含的乳化剂的量是约0.1wt.%到约IOwt.%,在一些实施方案中是约0.2wt.%到约8wt.%,在一些实施方案中是约0.5wt.%到约5wt.%，并且水可分散生物聚合物的量是约2wt.%到约30wt.%，在一些实施方案中是约4wt.%到约25wt.%，在一些实施方案中是约5wt.%到约20wt.%。同样，水的含量为约50wt.%到约99wt.%，在一些实施方案中是约60wt.%到约95wt.%，在一些实施方案中是约70wt.%到约 90wt.%。II1.楷巾虽然乳剂可以以多种形式实用，例如乳液、乳霜、凝胶、搽剂、软膏、油膏、油、泡沫、啫喱、膜、洗剂、涂层、液体、胶囊、药片、浓缩物等，通常期望的是在使用之前施加到揩巾上。这样的揩巾可以用来减少在硬质表面(例如:洗涤槽、桌子、柜台、标牌等)或用户/病人表面(例如:皮肤、黏膜，包括口腔、鼻腔、胃、阴道黏膜等、创伤部位、外科手术部位等)的微生物或病毒种群。揩巾能够提供一个增加的表面区域，促进组合物与微生物的接触。此外，揩巾还可提供其它用途，例如提供吸水性、防护性能等。揩巾还可以通过赋予表面的摩擦力而去除微生物。揩巾可以采用本领域公知的任意多种材料制成。但是，揩巾通常包含含有吸水纤维的纤维网。例如，揩巾可以是包含一个或多个纸网的纸制品，例如面巾纸、湿纸巾、纸巾以及餐巾纸等。纸制品可以是单层的，其中形成产品的纸网包含单层或分层(即具有多层)，或者是多层的，其中形成产品的纸网本身可以是单层的或多层的。一般来说，这种纸制品的基本重量在约120克/平方米(“gsm”)以下，在一些实施方案中是约80gsm以下，在一些实施方案中是约60gsm以下,在一些实施方案中是约IOgsm到约60gsm。产品的一张(或多张)纸网也可采用任意多种原料制成。例如，生产纸制品所用的材料包括采用各种制浆工艺生产的吸水纤维，制浆工艺如硫酸盐浆、亚硫酸盐纸浆和预热磨木浆等。纸浆纤维可以包含平均纤维长度以长度加权平均值计为I毫米以上，特别是约2到5毫米的软木纤维。这种软木纤维包括但不限于，北方软木、南方软木、红杉、红柏、铁杉、松木(例如:南方松)、云杉(例如:黑云杉)及其组合等。适合本发明的示例性市售纸衆纤维包括Kimberly-Clark公司的商品“Longlac_19”。硬木纤维也可以使用，如桉树、枫树、桦树和山杨的纤维等。在某些实例中，可能特别期望使用桉树纤维，以增加纤网的柔软度。桉树纤维还可以增强亮度、提高不透明度，并改变网组织的孔隙结构以提高吸水能力。另外，如果需要，可以使用从再生材料获得的二次纤维，例如报纸、回收的纸板和办公室废品制成的浆柏纤维。此外，其它天然纤维也可在本发明中使用，如马尼拉麻、印度草、乳草丝(milkweed floss)、菠萝叶、竹子、藻类等。另外,在某些情况下,也可使用合成纤维。如果需要，可以将吸水纤维(例如:纸浆纤维)与合成纤维结合形成复合材料。非织造纤网也可采用合成的热塑纤维，例如由以下物质形成的热塑纤维:聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等)、聚四氟乙烯、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂(如聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚酰胺(如尼龙)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚亚安酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、及其共聚物等。由于许多合成热塑纤维本身是疏水的(即不可湿润性)，这种纤维可以在纤维网形成之前、期间及形成后使用表面活性剂溶液进行处理，可以任选地使其更为亲水(即可湿润)。还可采用其它已知的用于增强可湿润性的方法，例如Sayovitz等人的第5，057，361号美国专利中所描述的方法，出于所有目的将其全部内容引入本文作为参考。这种纤维的相对百分比例可以根据复合材料的所需的特征，在较宽的范围内变化。例如，在一些实施方案中复合材料中合成聚合纤维的含量是约Iwt.%到约60wt.%，在一些实施方案中是约5wt.%到约50wt.%,和在一些实施方案中是约IOwt.%到约40wt.%。同样，复合材料中吸水纤维的含量是约40wt.%到约99wt.%，在一些实施方案中是约50wt.%到约95wt.%,而在一些实施方案中是约60wt.%到约90wt.%。复合材料，如以上所述的复合材料可以采用多种已知的技术形成。例如，可以形成包含热塑纤维和第二种非热塑纤维混合物或稳定基质的“共形成材料”的非织造复合材料。举例来说，共形成材料可以采用将至少一个熔喷模头靠近斜槽排列，当纤网形成时，通过所述斜槽将其它材料加入 到所述纤网中的方法制成。这种其它材料可以包括但不限于:含纤维的有机材料，例如木质或非木质纸浆，如棉、人造纤维丝、再生纸、绒毛浆和超吸水颗粒、无机和/或有机吸水材料、加工的聚合人造短纤维等。这种共形成材料的一些实例在Anderson等人的第4，100, 324号美国专利:Everhart等人的第5，284, 703号美国专利；和Geor职r等人的第5，350，624号美国专利中公开，出于所有目的将它们的全部内容引入本文作为参考。供选择地，所述无纺复合材料可使用高压喷射水流，通过水力缠结定长纤维和/或细丝而形成。用于水力缠结纤维的各种技术一般地公开于例如Evans的第3，494，821号美国专利和Bouolton的第4，144，370号美国专利，出于所有目的将它们的全部内容引入本文作为参考。例如，Everhart等人的第5，284, 703号美国专利和Anderson等人的第6，315，864号美国专利中公开了连续细丝和天然纤维(例如，纸浆)的水力缠结的非织造复合材料(例如:纺粘纤网)，出于所有目的将它们的全部内容引入本文作为参考。例如，Haid等人的第5，240，764号美国专利描述了短纤维混纺(例如:聚酯和人造纤维丝)和天然纤维(例如:纸浆)的水力缠结的非织造复合材料，也称为“喷网法”织物，出于所有目的将它们的全部内容引入本文作为参考。无论采取何种材料或工艺形成揩巾，揩巾的基量通常是约20到约200克/平方米(“gsm”)，在一些实施方案中为约35到约lOOgsm。较低基量的产品可能更适合用作轻型揩巾，而较高基量的产品则更适合用作工业用揩巾。揩巾可以具 有各种形状，一般地包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、长方形、或不规则形状。每个单独的揩巾都可以安置为折叠的构型或一个堆叠在另一个的顶部，形成一叠湿揩巾。这种折叠的组合是本领域的技术人员已知的，包括C-折叠、Z-折叠、四等分折叠等。例如，揩巾的展开长度可以是约2.0到约80.0厘米，在一些实施方案中是约10.0到约25.0厘米。展开宽度可以是约2.0到约80.0厘米，在一些实施方案中是约10.0到约25.0厘米。折叠的揩巾堆叠可以放在容器内部，如塑料桶，以得到用于最终售向消费者的包装。供选择地，揩巾可以有连续的材料带，每个揩巾之间有齿孔，可以堆叠安置或缠绕成用于分散的卷。Buczwinski等人第5，785, 179号美国专利:Zander的第5，964, 351号美国专利；Zander的第6，030, 331号美国专利:Haynes等人的第6，158，614号美国专利:HuanR等人的第6，269，969号美国专利:Huang等人的第6，269, 970号美国专利:和Newman等人的第6，273，359号美国专利中公开了输送揩巾的各种合适的分配器、容器和体系，出于所有目的将它们的全部内容引入本文作为参考。乳剂可以在揩巾形成过程中加入，或者采用已知的技术(例如:印刷、浸溃、喷涂、熔融挤出、涂覆(例如溶剂型涂覆、粉末涂覆、刷涂等)、发泡等)简单地涂覆在揩巾表面的全部或部分。例如，在一个实施方案中，采用浸溃、喷涂或印刷的方式将乳剂施加到揩巾。如有需要，乳剂可以按照覆盖约5%到约95%的样式施加，在一些实施方案中为约10%到约90%，在一些实施方案中为约20%到约75%。这种形成图案的施加可以具有多种优点，包括增强美观、提高吸收能力等。图案的特定类型或风格不是发明的限制性因素，比如可以包括条状、带状、点或其它几何图形的任何排列。图案可以包括标记(例如:商标、文字和标识)、花样设计、抽象设计、任何艺术组合等。应当理解的是，“图案”可以呈现任何想要的外观。如果需要，可以在某些温度下干燥揩巾，以驱散乳剂中的溶剂，形成浓缩物。这种乳剂浓缩物在存储中通常具有极高的稳定性。为了使用这种揩巾，可以简单地加入水或水溶液，植物精华油将再次释放和可选地重新乳化浓缩物。干燥可以采用任何已知的技术完成，例如烤炉、干燥辊(例如:空气干燥、扬基烘干(Yankee dryer))等。干燥揩巾的温度一般依赖于其干燥的时间周期，但是一般至少约20°C，在一些实施方案为约30°C到约100°C。干燥可以在揩巾上涂抹乳化剂之前或之后进行。这样，产生的浓缩物的溶剂含量(例如:水含量)一般少于约5wt.%,在一些实施方案中是少于约2wt.%,在一些实施方案中是少于约Iwt.%。揩巾上的乳剂的固体添加水平(add-on level) 一般是约5%到约100%，在一些实施方案中是约10%到约80%，一些实施方案中是约15%到约70%。“固体添加水平”的通过以下测量:用处理过的基材的重量(干燥后)减去未处理的基材的重量、再将计算的重量除以未处理的基材的重量、然后乘以100%。较低的添加水平可能提供基材的最佳功能性，而较高的添加水平可能提供最佳的抗菌效力。在这样的实施方案中，乳剂浓缩物中通常含有的植物精华油的量是约0.05wt.%到约50wt.%，在一些实施方案中是约0.1wt.%到约45wt.%，在一些实施方案中是约Iwt.%到约40wt.%,在一些实施方案中是约IOwt.%到约40wt.%。乳剂浓缩物中还可以含有的乳化剂的量是约0.1wt.%到约25wt.%，在一些实施方案中是约2wt.%到约20wt.%，在一些实施方案中是约5wt.%到约15wt.%。乳剂浓缩物中还可以含有的的水可分散生物聚合物的量是约20wt.%到约90wt.%，在一些实施方案中是约30wt.%到约80wt.%,在一些实施方案中是约40wt.%到约70wt.%。除了作为浓缩物使用以外，乳剂还可以是液体的形式。这可以简单地通过将乳剂施加到揩巾而不干燥来完成。这样的“湿揩巾”的固体添加水平通常维持在上述范围以内，这样的“湿揩巾”中使用的乳剂的总量(包括任意溶剂)部分地依赖于所使用的揩巾材料类型，用于储存揩巾的容器的类型，乳剂的性质以及期望的揩巾的最终用途。但是，一般来说，每片湿揩巾所含乳剂的是揩巾干重的约150wt.%到约600wt.%，优选约300wt.%到约500wt.%o本发明人发现，本发明的乳剂可以抑制(例如，减少可测量的量或完全阻止)暴露于其中的一种或多种微生物的生长。可以被抑制生长的微生物的实例包括细菌(例如:蓝细菌和分支杆菌)、原生动物、藻类和真菌(例如:霉菌和酵母)、病毒、朊病毒以及其它传染性粒子。例如，乳剂可以抑制多种医学上重要的菌群的生长，如革兰氏阴性杆菌(例如:肠细菌(Entereobacteria))、革兰氏阴性曲杆菌(例如:螺杆菌(Heliobacter)、弯曲杆菌(Campylobacter)等)、革兰氏阴性球菌(例如:奈瑟氏菌属(Neisseria))、革兰氏阳性杆菌(例如:芽孢杆菌属(Bacillus)、梭菌属(Clostridium)等)、革兰氏阳性球菌(例如:葡萄球菌(Staphylococcus)、链球菌(Streptococcus)等)、专性细胞内寄生物(例如:立克次氏体(Ricckettsia)和衣原体(Chlamydia))、耐酸杆菌(例如:分支杆菌属(Myobacterium)Jf卡菌属(Nocardia)等)、螺旋菌(例如:密螺旋体属(Treponema)、疏螺旋体属(Borellia)等)、以及支原体(即缺乏细胞壁的微小细菌)。本发明的乳剂可以抑制的特别菌种包括大肠杆菌(Escherichia coli)(革兰氏阴性杆菌)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumonia)(革兰氏阴性杆菌)、链球菌(Sti^ptococcus)(革兰氏阳性球菌)、猪霍乱沙门氏菌(Salmonellacholeraesuis)(革兰氏阴性杆菌)、金黄色葡萄球菌(Staphyloccus aureus)(革兰氏阳性球菌)以及铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)(革兰氏阴性杆菌)。除了细菌以外，其它感兴趣的微生物包括霉菌(例如 :黑曲霉(Aspergillus niger))和酵母(例如:白念珠菌(Candidaalbicans))。
在暴露于乳剂一段时间后，乳剂可以提供至少约2个数量级的减少，一些实施方案中至少减少约3个数量级，一些实施方案中至少约4个数量级，一些实施方案中至少约5个数量级(例如约6个)。例如，数量级减少可以根据下面的相互关系从乳剂杀死的种群的百分比确定:
权利要求
1.一种揩巾，所述揩巾包括纤维材料，所述纤维材料使用具有油相和水相的水包油乳剂处理，其中所述油相包含植物精华油，并且所述水相包含水可分散生物聚合物，其中所述生物聚合物至少部分地包封所述植物精华油。
2.如权利要求1所述的揩巾，其中所述植物精华油含有单萜酚，如麝香草酚、香芹酚或其混合物。
3.如权利要求1或2所述的揩巾，其中所述植物精华油从植物精华油提取物获取。
4.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述植物精华油是合成的。
5.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述水可分散生物聚合物含有化学改性淀粉聚合物，如羟烷基淀粉。
6.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述水可分散生物聚合物含有植物蛋白，如大豆蛋白。
7.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述乳剂包含亲水性非离子乳化剂和一种亲脂性非离子乳化剂。
8.如权利要求7所述的揩巾 ，其中所述亲水性乳化剂的HLB值为约10到约20，并且所述亲脂性乳化剂的HLB值为约0.5到约10。
9.如权利要求7所述的揩巾，其中所述亲脂性乳化剂为山梨醇酐脂肪酸酯，并且所述亲水性乳化剂为聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯。
10.如权利要求7所述的揩巾，其中所述亲水性乳化剂与亲脂性乳化剂的重量比为约I到约10。
11.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述乳剂包含两性离子乳化剂。
12.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述乳剂为浓缩物的形式。
13.如权利要求12所述的揩巾，其中植物精华油构成所述浓缩物的约0.05wt.%到约50wt.%,并且水可分散生物聚合物构成所述浓缩物的约20wt.%到约90wt.%。
14.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述乳剂为液体的形式。
15.如前述任意权利要求所述的揩巾，其中所述纤维材料包含吸水纤维。
16.一种用于从表面去除细菌的方法，所述方法包括使用揩巾接触所述表面，所述揩巾包含使用具有油相和水相的水包油乳剂处理的纤维材料，其中所述油相包含植物精华油，并且所述水相包含水可分散生物聚合物，并且所述生物聚合物至少部分地包封所述植物精华油。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述乳剂为浓缩物的形式。
18.如权利要求17所述的方法，其中在使用所述揩巾接触所述表面之前，将水施加到所述乳剂浓缩物，以开始所述生物聚合物的分散和所述植物精华油的释放。
19.一种抗菌浓缩物，所述抗菌浓缩物具有约5wt.%或更少的含水量，其中所述浓缩物包含至少一种单職酹，所述单職酹的量约0.05wt.%到约50wt.%,至少一种水可分散生物聚合物，所述生物聚合物的量约20wt.%到约90wt.%，和乳化剂体系，所述乳化剂体系的量约0.5wt.%到约25wt.%,并且进一步地,其中所述水可分散生物聚合物至少部分地包封所述单職酹。
20.如权利要求19所述的抗菌浓缩物，其中所述乳化剂体系包含具有约10到约20的HLB值的亲水性非离子乳化剂和具有约0.5到约10的HLB值的亲脂性非离子乳化剂。
全文摘要
本发明涉及一种环境友好的并且还显示抗菌活性的水包油乳剂。更具体地，乳剂的油相含有源自于植物(例如麝香草酚、香芹酚等)的植物精华油。由于植物精华油在存储期间和在用于期望的应用之前，易于从乳剂中浸出，因此在乳剂的水相中还使用了水可分散聚合物，以增强该油的长期稳定性，这又增强了抗菌效力。在试图不受理论限制的情况下，据信水可分散聚合物可以有效地将植物精华油包封到乳剂中并抑制其过早释放。乳剂一旦形成，就可以去除水，变成基本上无水的浓缩物。以这样的方式，水可分散聚合物在使用之前一般不会分散并过早地释放植物精华油。在需要的时候，可以简单地向浓缩物中再次施加水分，以分散聚合物并激活植物精华油的释放。当然，为了提供最佳程度的环境兼容性，水可分散聚合物也可以是可生物降解和／或可再生的“生物聚合物”。
文档编号A01N25/34GK103237486SQ201180058445
公开日2013年8月7日 申请日期2011年10月26日 优先权日2010年12月7日
发明者J·李, V·A·托波尔卡雷夫, D·W·凯尼格, N·T·肖勒, Y·金, J·H·王 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司