低泡沫固体槽洗涤剂的制作方法
【专利摘要】本公开涉及在开放的清洗装置中使用的组合物以及在开放的清洗装置中使用公开的组合物来清洁物品的方法。所述公开的组合物对于使用开放清洗装置的相对小强度的机械作用(相对于封闭的自动洗碗机的更大强度的机械作用)清洁物品是有效的。所述公开的组合物还可以产生一些泡沫而提供视觉确认在所述槽中有组合物，但是又不是非常多的泡沫以致于当搅拌器被启动时泡沫过量或者产生的泡沫溢出所述槽。最后，所述公开的组合物对于操作者的皮肤刺激性小，其至少部分原因是在所述组合物中具有低水平的以氧化钠百分数计的自由碱度。
【专利说明】低泡沬固体槽洗涤剂
【背景技术】
[0001] 开放的清洗系统是具有内置搅拌系统的开放的槽。它们不同于自动洗碗机系统的 地方在于，操作者可以观察该槽及其内容物，并且操作者手动将待清洁的物品放置于所述 槽并且在它们被清洁之后将物品从所述槽中移除。目前正需要在开放的清洗系统中使用的 组合物，其能够有效清洁，产生适当量的泡沫，并且不刺激操作者的皮肤。本公开基于此背 景技术而做出。
[0002] 发明概述
[0003] 令人意外的是，已发现本文公开的组合物能有效地在开放的清洗系统中清洁物 品，并且产生一些泡沫但是不会产生过量的泡沫。另外，所述公开的组合物对于操作者的皮 肤是更温和的，其部分归功于在组合物中的低水平的自由碱度。
[0004] 在一些方面，本公开涉及使用清洁组合物清洗物品的方法。在一些实施方案中，所 述清洁组合物通过将至少一部分的固体组合物用水溶解而形成。所述固体组合物可以包 括：碱度源、表面活性齐?、水质调节剂、固化齐?、缓冲剂、以及额外的功能性成分。所述固体 清洁组合物被分散进入动力浸泡槽（Powersoaking sink)以形成使用溶液，其中约LO-约 5. Og的所述固体组合物被用于每加仑的水。所述动力浸泡槽中的内置搅拌器被启动并且所 述物品被放置于所述槽以允许在该处保持一段时间。所述物品被从所述动力浸泡槽中移除 并且任选地随后被冲洗或者消毒。在一些实施方案中，搅拌所述动力浸泡槽中的使用溶液 产生5英寸以下的泡沫。并且，在一些实施方案中，所述使用溶液含有以氧化钠的百分比计 低于约0.018%的自由碱度。
[0005] 根据下面的一些实施方案的详细的说明，这些实施方案和其他实施方案对于本领 域的技术人员以及其他人员是显而易见的。应当理解，该发明概述和详细的说明仅是阐述 各种实施方案的例子，而不意在限制所要求保护的发明。
【具体实施方式】
[0006] 本公开涉及在开放的清洗装置中使用的组合物和在开放的清洗装置（也称为动 力浸泡或动力清洗（powerwashing)装置或槽中使用所公开的组合物来清洁物品的方法。 所述公开的组合物对于使用开放清洗装置的相对小强度的机械作用（相对于封闭的自动 洗碗机的更大强度的机械作用）清洁物品是有效的。所述公开的组合物还可以产生一些泡 沫而提供视觉确认在所述槽中有组合物，但是又不是非常多的泡沫以致于当搅拌器被启动 时泡沫过量或者产生的泡沫溢出所述槽。最后，所述公开的组合物对于操作者的皮肤刺激 性小，其至少部分原因是在所述组合物中的低水平的以氧化钠百分数计的自由碱度。
[0007] 洗涤剂纟目合物
[0008] 在一些实施方案中，所述公开的方法起始于固体组合物，其与水混合并且被分散 进入到所述开放的清洗装置，以形成使用组合物。所述固体组合物优选为多用途的固体块， 其可以通过铸造、挤出或者加压的方法来制备。但是，其他的固体也可以使用，包括粉末、粒 料和球状材料以及小片。
[0009] 所述固体组合物与水的示例性的稀释比率包括在所述开放的清洗装置中约 0. 5-约5. 0、约0. 5-约3. 0、约0. 5-约1. 5克固体组合物/加仑水。商业上可获得的开放 的清洗装置保持约80-约100加仑的水。
[0010] 所述固体包括碱度源和任选的材料例如表面活性剂、水质调节助剂、固化剂、缓冲 剂和其他额外的功能性成分。在一些实施方案中，所述组合物不含消泡剂。在一些实施方 案中，所述组合物不含阴离子表面活性剂。其他的配方依赖于表面活性剂来进行大部分的 清洁。所述表面活性剂有时对于发泡是关键的贡献者。当所述表面活性剂做大部分的清洁 并且产生了不可接受的水平的泡沫，那么其他的配方就使用消泡剂来管理泡沫的产生。所 述公开的组合物的一些实施方案并不依赖于表面活性剂来做大部分的污渍去除工作，这意 味着可以使用低水平的表面活性剂并且消泡剂不是必需的。在一些实施方案中，所述公开 的组合物可以包括阴离子表面活性剂。在具有阴离子表面活性剂的组合物中，所述泡沫可 以通过如下方式被控制，例如通过限制在总体组合物中的阴离子表面活性剂的量，通过控 制阴离子表面活性剂相对于在所述组合物中的其他材料例如固化剂的量，或者通过包含泡 沫控制剂或消泡剂。在一些实施方案中，在所述开放的清洗槽的运行期间，所述使用组合物 不产生大于5英寸、3英寸或1英寸的泡沫。在公开的组合物中，正是碱度源在做大部分的 清洁工作。意外地，在所述使用溶液中的碳酸盐的水平对于操作者的皮肤刺激性低，部分上 是因为在所述使用溶液中的自由碱度的水平低。在一些实施方案中，在使用溶液中的自由 碱度的量以氧化钠百分数计低于约〇. 018、约0. 0077、或约0. 0018。
[0011] 碱度源
[0012] 所述固体组合物包括碱度源，选自于由碱金属氢氧化物例如氢氧化钠或氢氧化 钾、碱金属硅酸盐例如硅酸钠或硅酸钾、偏硅酸盐（metasilicate)、原硅酸盐、胺例如乙醇 胺、二乙醇胺或单乙醇胺、或者碱金属碳酸盐例如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、倍 半碳酸盐及其混合物组成的组。所述碱度源优选为碱金属碳酸盐、碳酸氢盐、倍半碳酸盐、 及其混合物。
[0013] 所述使用溶液的pH应该为约9. 0-12. 0、约9. 0-11. 0或者约9. 0-10. 5。在使用溶 液中自由碱度的量优选为不超过以氧化钠百分数计的〇. 018、0. 0077、或0. 0018。所述氧化 钠百分数通过用标准酸来滴定使用溶液到终点PH值为8. 3来测量。该结果通过下面的公 式来计算。
[0014] %活性碱度(以Na _ (滴定到PH8·3的酸的ml数)(酸的当量浓度（Norma卿))( 3])(100) ° 2卜 （g滴定的样品）
[0015] 表面活件剂
[0016] 所述固体组合物可以任选地包括表面活性剂。所述表面活性剂或者表面活性 剂混合物选自水溶性的或者水可分散的非离子、半极性非离子、阴离子、阳离子、两性 (amphoteric)、或两性离子（zwitterionic)表面活性试剂或其任意组合。在一些实施方案 中，所述表面活性剂是低泡沫的。在一些实施方案中，所述组合物不含或者基本不含阴离子 表面活性剂。在一些实施方案中，所述组合物不含或者基本不含消泡剂。
[0017] 有用的表面活性剂的分类和种类的典型的列表出现在1972年5月23日授予给 Norris 的美国专利 No. 3, 664, 961 中。
[0018] 非离子表面活性剂
[0019] 非离子表面活性剂通常特征在于存在有机疏水基团和有机亲水基团，且典型地通 过缩合有机脂族、烷基芳族或聚氧亚烷基疏水化合物与亲水碱性氧化物部分（moiety)来 生产，在普通的实践中，所述亲水碱性氧化物部分是环氧乙烷或其多水合产物，聚乙二醇。 在实践中，具有带有反应性氢原子的羟基、羧基、氨基或酰胺基的任何疏水化合物可与环氧 乙烷或其多水合加合物或它与环氧烷（alkoxylenes)例如环氧丙烷的混合物缩合，形成非 离子的表面活性试剂。可容易地调节与任何特定疏水化合物缩合的亲水聚氧亚烷基部分的 长度，以生成在亲水和疏水性能之间具有所需平衡程度的水可分散或水溶性的化合物。有 用的非离子表面活性剂包括：
[0020] 1.基于丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和乙二胺作为引发剂反应性氢化合物 的嵌段聚氧亚丙基-聚氧亚乙基聚合物化合物。由引发剂的顺序丙氧基化和乙氧基化制备 的聚合物化合物的实例可以由BASF Corp制备的商品名Pluronic?和Tetronic?商 购。
[0021] Pluronic?4t合物是双官能的（两个反应性氢）化合物，它通过使环氧乙烷与 通过将环氧丙烷加成到丙二醇的两个羟基上而形成的疏水碱缩合形成。该分子的疏水部分 重1，000-4, 〇〇〇。然后加成环氧乙烷，以将该疏水物夹在亲水基团之间，通过长度控制以占 最终分子的约l〇wt% -约80wt%。
[0022] Tetronic?化合物是四官能的嵌段共聚物，它由顺序加成环氧丙烷和环氧乙 烷到乙二胺中而衍生。环氧丙烷疏水性部分（hydrotype)的分子量范围为500-7, 000,并加 成亲水物环氧乙烷，以占该分子的l〇wt% -80wt%。
[0023] 2. Imol烷基酚与3_50mol环氧乙烷的缩合产物，烷基酚中直链或支链结构的、或 者单一或二元烷基成分的烷基链含有8-18个碳原子。该烷基可以例如以二亚异丁基、二戊 基、聚合的亚丙基、异辛基、壬基和二壬基为代表。这些表面活性剂可以是烷基酚的聚环氧 乙烷、聚环氧丙烷和聚环氧丁烷的缩合物。可该化学作用中的商业化合物的实例在市场上 以由Rhone-Poulenc制备的商品名Igepa 1?和由Union Carbide制备的Tr i t〇n?而获 得。
[0024] 3. Imol具有6-24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链的醇与3-50mol环氧乙烷 的缩合产物。该醇部分可由以上描绘的碳范围的醇的混合物组成或者它可由具有在这一范 围内的特定碳原子数的醇组成。类似的商业表面活性剂的实例以由Shell Chemical Co.制 备的商品名Neodol?和由Vista Chemical Co.制备的Alf〇nic?i而获得。
[0025] 4. Imol具有8-18个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链的羧酸与6-50mol环氧 乙烷的缩合产物。该酸部分可由在以上定义的碳原子范围内的酸的混合物组成或者它可由 具有在这一范围内的特定碳原子数的酸组成。该化学作用中的商业化合物的实例在市场上 以由 Henkel Corporation 制备的商品名 Nopalcol⑧和由 Lipo Chemicals, Inc.制备的 Lipopeg?而获得。
[0026] 除了通常称为聚乙二醇酯的乙氧基化的羧酸以外，通过与甘油酯、甘油和多元醇 (糖或脱水山梨醇/山梨醇）反应形成的其他链烷酸酯也可应用。所有这些酯部分在它们 的分子上具有一个或多个反应性氢位点，这些反应性氢位点可经历进一步的酰化或环氧乙 烷（醇盐）加成，以控制这些物质的亲水性。当添加这些脂肪酯或酰化碳水化合物到含有 淀粉酶和/或脂肪酶的组合物中时，必须仔细，因为具有潜在的不相容性。
[0027] 非离子低起泡的表面活性剂的实例包括：
[0028] 5.通过将环氧乙烷加成到乙二醇上以提供指定分子量的亲水物；然后加成环氧 丙烷以在该分子的外侧（端部）获得疏水嵌段，从而改性的、基本上反向的来自（1)的化合 物。该分子的疏水部分重1，000-3, 100,且中心亲水物占最终分子的10wt% -80wt%。这些 反向的Pluronics?由BASF Corporation以商品名Pluronic? R表面活性剂制备。
[0029] 同样，通过顺序加成环氧乙烧和环氧丙烧到乙二胺，由BASF Corporation生产 Tetronic? R表面活性剂。该分子的疏水部分重2,100-6,700,且中心亲水物占最终分 子的 10wt% -80wt%。
[0030] 6.通过与小的疏水分子例如环氧丙烷、环氧丁烷、苄氯；和含1-5个碳原子的短链 脂肪酸、醇或烷基卤；及其混合物反应，而"封端"或"端基封闭"（多官能部分的）一个或多 个端羟基而改性以减少起泡的来自第（1)，（2)，（3)和（4)组的化合物。还包括例如亚硫酰 氯的反应物，它使端羟基转化成氯基。这种对端羟基的改性可导致全嵌段、嵌段-杂、杂-嵌 段或全-杂的非离子表面活性剂。
[0031] 有效的低起泡的非离子表面活性剂的额外实例包括：
[0032] 7. 1959年9月8日授予Brown等人的美国专利No. 2, 903, 486中的用下式表示的 烧基苯氧基聚乙氧基烧醇：
[0033]
【权利要求】
1. 一种清洗物品的方法，包括： A) 将固体组合物的至少一部分用水溶解，所述固体组合物包括： i) 碱度源； ii) 表面活性剂； iii) 水质调节剂； iv) 固化剂；以及 v) 缓冲剂； B) 分散溶解的固体组合物进入动力浸泡槽，以形成使用溶液，其中，约1. 0-约5. Og的 所述固体组合物被用于每加仑的水； C) 通过激活所述动力浸泡槽中的内置搅拌器而搅拌所述使用溶液； D) 将物品放置于所述动力浸泡槽中； E) 分离所述物品和所述使用溶液；以及 F) 冲洗所述物品； 其中，所述使用溶液的搅拌产生3英寸以下的泡沫并且所述使用含有以氧化钠的百分 比计小于约0. 018%的碱度。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体组合物不含有消泡组合物。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体组合物不含有阴离子表面活性剂。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体组合物还包括阴离子表面活性剂。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体组合物中的所述碱度源选自由以下物 质组成的组：碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、倍半碳酸盐及其混合物。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂为醇烷氧基化物。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述使用溶液产生2英寸以下的泡沫。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述使用溶液包含以氧化钠百分比计小于约 0. 018%的碱度。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述动力浸泡槽包含约80-100加仑的水。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体组合物包括： A) 约62-约35wt%的碱度源； B) 约8-约4wt %的表面活性剂； C) 约42-约26wt %的水质调节剂； D) 约22-约16wt%的固化剂；以及 E) 约42-约20wt %的缓冲剂。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述物品被放置于动力浸泡槽最高约4小时。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述使用溶液的温度为约43°C -约46°C。
【文档编号】A47L15/00GK104245161SQ201280066187
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2011年12月5日
【发明者】T·J·文森, K·莫里纳罗, J·菲尼森 申请人:艺康美国股份有限公司