用于在低温下除去蛋白质和脂肪污垢的中等碱性清洁组合物的制作方法

发明领域

本发明涉及清洁组合物，更具体而言涉及碱性清洁组合物，所述碱性清洁组合物提供改进的低温下蛋白质和脂肪污垢的去除。

发明背景

为了从各种基材上除去脂肪污垢而配制的水性清洁组合物已经开发和使用了多年。已经开发了种类繁多的不同类型的制剂以从各种表面除去含脂肪的污垢。

一种类型的脂肪污垢清洁剂是高碱性的机构用清洁剂 (institutional cleaner)，其通过化学方式皂化脂肪并除去比脂肪前体更易溶于水的皂化反应产物。这些材料通过将诸如氢氧化钠或氢氧化钾的强碱或硅酸盐与其他使污垢悬浮和去除的组合物组合使用而起作用。其他类型的清洁剂包括活性酶组合物，其通过酶的天然作用从基材上除去脂肪，所述酶将脂肪分解为其组成物质，这些组成物质可以被配制的清洁剂中的表面活性剂或其他成分除去。然而，理想的清洁剂既能除去含蛋白质的污垢，又能除去含脂肪的污垢。

蛋白质是迄今为止食品工业和其他工业中最难除去的污垢。事实上，酪蛋白(一种主要的牛奶蛋白质)因其粘合性能而被用于许多胶和漆中。食物蛋白质的范围从较易除去的简单蛋白质至十分难以除去的较复杂的蛋白质。热变性的蛋白质极其难以除去，这是由于它们形成蛋白质膜，从而使清洁剂尤其难以接触到这些蛋白质。来自牛奶、蛋、肉类等的蛋白质污垢可以被碱性溶液溶解。当与水接触时，蛋白质水合并溶胀，这有助于碱与它们发生反应，形成可溶性盐。

通常需要具有胶溶或溶解性能的高碱性洗涤剂来除去蛋白质污垢。也可以使用润湿剂来提高蛋白质的润湿能力和悬浮能力。易于在较高温度下当蛋白质变性时形成的蛋白质膜需要除了润湿剂之外还含有次氯酸盐的碱性清洁剂。一般使用氯通过肽键的氧化裂解和水解来降解蛋白质，这使大的蛋白质分子分解成较小的肽链。蛋白质的构象结构崩解，从而显著地降低了结合能并致使从表面解吸附，随后溶解或悬浮在清洁溶液中。

在清洁操作中，温度极为重要。温度过高可引起蛋白质的过度变性和产生难以除去的蛋白质膜。然而，通常，提高温度能降低污垢和表面之间的键合强度、降低粘度和提高湍流作用、提高可溶性材料的溶解性和提高化学反应速率。只要温度未高至引起蛋白质变性的程度，则较高的温度通常是有利的。较高温度的使用成本也较高且难以始终维持。

必须在有着提高的去污效率的较高温度和维持该较高温度的较高成本及难度之间获得平衡。清洁方法根据污垢是在自动(原位清洁或 CIP)过程中被清洁还是在手动过程中被清洁而进行区分。自动清洁可以在达到或超过(在高压下)水的沸点的温度下安全地进行。清洁溶液和最终的漂洗水可以被加热以促进去污，具有食物污垢的设备表面也被加热，这也可以促进清洁过程。由于自动系统可以使清洁溶液再循环，因此机械的溶液流动有助于污垢的去除。此外，通过使清洁溶液在清洁操作中流经热交换器而再次加热清洁溶液的能力，通过使设备表面保持在恒定的和高的清洁温度下而有助于污垢的去除。

对于手动清洁操作，特别是在开放的、大型工厂环境中，加热化学清洁溶液通常不会有利于清洁，这是由于待清洁的大的表面区域会将溶液迅速冷却至环境温度。在这种清洁操作中，需要表面上的化学停留时间(通常为泡沫或凝胶形式，特别是对于垂直表面)和高温漂洗水以有效地清洁表面。遗憾的是，对于这些类型的手动清洁操作，出于员工安全性的原因，漂洗水温通常最高被限制在120°F至140°F。在不具备自动操作中普遍具有的再循环热水的能力的情况下，对于这些环境区域，需要更多量的水来加热污染的表面，并且将冷水加热至这些温度的成本可能是巨大的。

由此可见，在本领域中需要一种碱性清洁组合物，所述碱性清洁组合物能在较低温度(即低于120°F)下和甚至低至50°F时清洁这些环境表面并除去蛋白质和脂肪而不降低清洁性能。

发明概述

本发明包括含氯和不含氯的中等碱性清洁组合物，其用于在较低温度下除去食品加工工厂环境表面上的蛋白质和脂肪污垢。这些表面可以包括不被自动原位清洁系统清洁的设备表面、设备的外表面、传送带系统、墙壁、地板、天花板、高架走道、排水沟、管道和沟渠等。在降低的温度下清洁这些表面可以为食品加工操作带来显著的节约。

根据本发明的一个方面，申请人已经发现，在通常的碱-氯清洁组合物中具有过多量的碱(alkalinity)实际上使蛋白质污垢从表面上的去除更加困难。申请人还发现，降低碱的量显著改进了在比标准清洁组合物的典型温度低的温度下的性能。这是出乎意料的，因为通常认为在较低温度下，需要加入额外的碱以保持清洁性能。

根据本发明的一个方面，用于低温清洁的氯组分和碱组分的优化组合包括倒转传统比例的氯和碱。申请人发现，氯如次氯酸钠的ppm 对碱的ppm的比值基于重量百分比计大于1：1时，与传统的碱氯清洁剂相比，在温度低至50°F时显示出更优异的清洁性能。在优选的实施方式中，氯如次氯酸钠的ppm对碱的ppm的比值为3：1或更高，在最优选的实施方式中该比值为5：1或更高。

根据本发明的这一方面的清洁组合物包括：(a)含碱源的碱性部分，所述碱源选自碱金属或碱土金属硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐及其混合物和组合；(b)含氯源的部分，所述氯源例如次氯酸盐、氯化磷酸盐、氯化异氰脲酸酯、氯化三聚氰胺、氯化酰胺等或其混合物和组合，其中氯对活性的碱的比值大于1：1、优选3：1 或更高、最优选5：1或更高；(c)任选的表面活性剂体系，所述表面活性剂体系针对同时提高蛋白质污垢被氯和碱源润湿的速率和脂肪污垢的乳化而进行优化；(d)任选的提供对水硬度的配方耐受性(formula tolerance)等特性的添加剂(水调节剂)、可为配方的预稀释浓缩物形式提供稳定性的添加剂(助表面活性剂和/或水溶助长剂)、影响清洁溶液在待清洁表面上的停留时间的添加剂(例如发泡或胶凝化试剂)以及为清洁提供附加特性例如抗微生物性的添加剂(例如过酸、季铵盐、胺等)或表面调整剂或腐蚀抑制剂(例如硅酸盐)。

类似地，根据本发明的另一方面，申请人也已经发现，在不含氯的碱性清洁组合物中，添加额外的碱使蛋白质污垢的去除更加困难。申请人还发现，减少碱的量显著改善了较低温度下例如50°F下的蛋白质污垢去除性能，并且适当选择的表面活性剂体系可以代替去掉的碱来乳化脂肪污垢。清洁组合物包括(a)含碱源的碱性部分，所述碱源选自碱金属或碱土金属硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐及其混合物和组合；(b)表面活性剂或表面活性剂体系和(c)任选的提供对水硬度的配方耐受性(formula tolerance)等特性的添加剂(水调节剂)、可为配方的预稀释浓缩物形式提供稳定性的添加剂(助表面活性剂和/ 或水溶助长剂)、影响清洁溶液在待清洁表面上的停留时间的添加剂 (例如发泡或胶凝化试剂)以及为清洁提供附加特性例如抗微生物性的添加剂(例如过酸、季铵盐、胺等)或表面调整剂或腐蚀抑制剂(例如硅酸盐)以及提供非氯氧化的添加剂(例如过氧化物或其他非氯氧化剂)。在使用浓度下的清洁溶液中，活性碱的水平被调节为约50-10000ppm 的范围，优选100-5000ppm，最优选250-2000ppm。

这些含氯和不含氯制剂的碱性远低于通常的氯化和非氯化的碱性清洁组合物，通常的氯化和非氯化的碱性清洁组合物可使用超过 10000ppm的活性碱。这种较低水平的碱度可以使清洁表面等的腐蚀显著降低并使被清洁的表面上的磨损和破裂更少。

在另一实施方式中，本发明是一种从表面除去蛋白质污垢的方法。该方法包括将表面与本发明的氯化和/或非氯化的碱性清洁组合物接触，然后漂洗表面。优选该方法在低于120°F的温度下进行，在某些情况下在低于50°F的温度下进行。该组合物和方法可用于清洁家庭的、机构的和工业的硬表面，包括原位清洁系统和食品加工设备。其他应用包括用作通用硬表面清洁剂、环境清洁剂、排水沟清洁剂等。如下文所进一步描述的，该组合物可以固体或液体状态使用。

根据本发明的另一方面，申请人已经发现了一种表面活性剂体系，所述表面活性剂体系在氯化或非氯化的碱性清洁组合物中均提供低温下(例如80°F或更低)优异的脂肪污垢去除。

申请人已经确定氧化胺表面活性剂在低温下除去脂肪污垢方面优于其他表面活性剂。申请人进一步发现，具有较长烷基链的氧化胺(即 C14或更长)在脂肪污垢的去除方面优于较短的氧化胺(即C12等)。根据本发明，最优选的氧化胺表面活性剂具有至少50％的14或更长的碳链长度。

根据本发明的这一方面的清洁组合物包括：(a)含碱源的碱性部分，所述碱源选自碱金属或碱土金属硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐及其混合物和组合；(b)包括长链氧化胺的表面活性剂体系，任选地，(c)氯源，例如次氯酸盐、氯化磷酸盐、氯化异氰脲酸酯、氯化三聚氰胺、氯化酰胺等或其混合物和组合，和任选地，(d)提供对水硬度的配方耐受性(formula tolerance)等特性的添加剂(水调节剂)、可为配方的预稀释浓缩物形式提供稳定性的添加剂(助表面活性剂和/或水溶助长剂)或为清洁提供附加特性例如抗微生物性的添加剂 (例如过酸、季铵盐、胺等)或表面调整剂或腐蚀抑制剂(例如硅酸盐) 以及影响清洁溶液在待清洁表面上的停留时间的添加剂(例如发泡或胶凝化试剂)。

在另一实施方式中，本发明是一种从表面除去脂肪污垢的方法。该方法包括将表面与本发明的氯化和/或非氯化的碱性清洁组合物接触和然后漂洗表面，所述清洁组合物包括长链氧化胺表面活性剂。优选该方法在低于120°F至低至80°F的温度下进行。该组合物和方法可用于清洁家庭的、机构的和工业的硬表面，包括原位清洁系统和食品加工设备。其他应用包括用作通用硬表面清洁剂、环境清洁剂、排水沟清洁剂等。如下文所进一步描述的，该组合物可以固体或液体状态使用。

最后，可以将以上组合物和方法的一个或多个方面组合以提供使用温和碱性清洁组合物在低温下对蛋白质和脂肪污垢的最优化清洁。

尽管公开了多个实施方案，但由以下的详细说明得到本发明的其他实施方案对本领域的技术人员来说仍然是显而易见的，以下的详细说明显示和描述了本发明的示例性实施方案。因此，以下说明应当被认为其本质是示例性的而非限制性的。

附图说明

图1是由不锈钢试样(coupon)清洁实验获得的去污结果图，其中针对对比较组合物A和发明组合物I和II采用重量分析获得在50°F 下对于蛋白质和脂肪的混合污垢的去污结果。重量分析证明了清洁溶液从硬表面溶解大批(bulk)污垢的能力，但污垢不一定从该表面的任意部分完全除去。与比较组合物A相比，采用发明组合物I和II的清洁均显示较高的去污率(重量％)。

图2是由与图1中所用的相同的清洁实验获得的图像分析结果图。对清洁后的试样采用了蛋白质和脂肪染色法，归纳了各清洁组合物的上述各染色法的结果(各染色法产生100％的最大值表示蛋白质污垢或脂肪污垢的完全去除，产生共计200％的最大值表示蛋白质和脂肪污垢从试样表面的完全去除)。与比较组合物A相比，采用发明组合物I 和II的清洁均显示对蛋白质+脂肪污垢更高的清洁面积％。

图3是样品的图像分析结果图，所述样品通过各种水平的活性碱在870ppm的表面活性剂存在下在50°F作用于蛋白质+脂肪污垢而被清洁。清洁面积％在1000ppm左右的水平下达到最大值。额外的碱度具有降低清洁性能的作用。

图4是通过使用不同类型的表面活性剂在各为870ppm的活性水平下于80°F作用于脂肪(牛油)的去污重量分析结果图。测试了以下表面活性剂：氧化胺(即Barlox 12)、烷基二苯醚双磺酸盐(即Dowfax 3B2)，直链烷基苯磺酸盐(即LAS)、十二烷基硫酸钠(即SLS)、月桂基醚硫酸钠(即SLES)、仲烷基硫酸盐(即SAS)、磺基琥珀酸盐(即 Monawet MO 70E)。与其他测试的表面活性剂相比，氧化胺类表面活性剂(Barlox 12)显示出提高的清洁效果。

图5是通过含有不同烷基链长度(即C8、C10、C12、C14等) 的氧化胺表面活性剂在110°F或120°F下且在250ppm活性碱存在下作用于脂肪(猪油)的去污重量分析结果图。测试的表面活性剂是来自 Lonza的。FMB AM-8，其主要含有8个碳的烷基链；Barlox10，其主要含有10个碳的烷基链；Barlox12，其主要含有12个碳的烷基链； Barlox14和16s，其分别主要含有14和16个碳的烷基链。该图清楚地表明，与短烷基链(C10,12)的氧化胺表面活性剂相比，含较长烷基链(C14,16)的氧化胺表面活性剂具有优异的脂肪去除性能。

发明详述

以下术语应当采用这些含义，除非权利要求或本说明书的其他部分给出或指明了不同的含义。除了在操作实施例中或另外指明的情况下，本文所使用的所有表示成分用量或反应条件的数字在各种情形下均应理解为被词语“约”修饰。

本文所使用的重量百分数(wt-％)、按重量计的百分数、重量％等均为同义，是指物质的重量除以组合物的总重量并乘以100计算出的物质的浓度。

本文所使用的用于修饰本发明组合物的或本发明方法中采用的成分的数量的术语“约”是指数值量方面可能发生的偏差，例如，由于用于制备实际工作中的浓缩物或使用溶液的典型测量和液体处理程序；由于这些程序中的不经意的误差；由于用来制备所述组合物或实施所述方法的成分的制造、来源或纯度方面的差异等所引起的偏差。术语“约”还包括由于来自特定起始混合物的组合物的平衡条件不同而不同的量。无论是否被术语“约”修饰，权利要求包括所述量的等效值。

术语“表面活性剂”或“表面活性试剂”是指一种有机化学试剂，当将其添加到液体中时会改变该液体表面处的性质。

“清洁”是指进行或帮助去污、漂白、减少微生物数量、漂洗或其组合。

本文所使用的术语“硬表面”包括淋浴器、水槽、马桶、浴缸、台面、窗户、镜子、运输车辆、地板、食品生产设备(通常是不锈钢)、墙壁、天花板、管道、沟渠、任何可能在食品生产环境中被污染的表面等。这些表面可以是典型地作为“硬表面”的那些(例如墙壁、地板和便盆)。

本文所使用的术语“活性氯”、“氯”和“次氯酸盐”均可相互替换使用，并且是指通过本领域的技术人员已知的标准滴定技术来评价的使用溶液中可测量的有效氯。

本文所使用的“固体清洁组合物”是指呈诸如粉末、粒子、团块、薄片、颗粒、球、片、锭剂、盘状物(puck)、饼块(briquette)、块料(brick)、固体块、单位剂量等固体形态或本领域的技术人员已知的其他固体形态的清洁组合物。术语“固体”是指清洁组合物在该固体去污组合物的预期储存和使用条件下的状态。通常认为当暴露于最高约100℉和高于约120℉的温度时，去污组合物将保持固体形态。铸造、压制或挤出的“固体”可以呈包括块状在内的任意形态。铸造、压制或挤出的“固体”是指固化的组合物不发生可察觉的流动且在适度的应力或压力或纯重力下将基本上保持其形状，例如，当从模具中取出时模具的形状，当从挤出机中挤出时所形成的制品的形状等。固体铸造组合物的硬度可以从较致密和坚硬的熔融固体块(例如像混凝土)的硬度变动到特征为可锻造且呈海绵状的硬度(类似于嵌缝材料)。

应当注意的是，除非文中另外明确指出，本说明书和所附的权利要求中使用的单数形式“一个/一种”(a,an)和“该/所述”(the)包括复数指示物。因此，例如，含有“一种化合物”的组合物包括两种或更多种化合物的混合物。还应当注意的是，除非文中另外明确指出，术语“或”通常以包括“和/或”在内的含义使用。

术语“活性”或“百分比活性”或“重量百分比活性”或“活性浓度”在本文中可相互替换使用，是指以百分数表示的参与清洁的那些成分的浓度，其中减去惰性成分例如水或盐。

术语“基本上类似的清洁性能”通常是指当使用替代的清洁产品或替代的清洁体系而非含有烷基酚乙氧基化物的清洁来处理一般基材上的通常的污染条件时，通过替代的清洁产品或替代的清洁体系达到大致相同(或至少不显著更低)的清洁度或具有大致相同(或至少不显著更低)的劳动支出或两者。该清洁度可对应于整体上没有可见的污垢，或某种程度上较低的清洁度，这取决于特定的清洁产品和特定的基材，如前段中所述。

组合物

本发明涉及用于在低温下除去蛋白质和脂肪污垢的中等碱性清洁组合物。本发明提供了含和不含氯的组合物。概括而言，本发明的组合物可以包括以下物质中的一种或多种：极性介质载体、碱源、氯源、表面活性剂体系、水调节剂、水溶助长剂等。如果期望的话，一些实施方式还可以包括附加的功能材料以赋予组合物某些性能(例如抗微生物性能或腐蚀保护添加剂)。下文讨论了根据某些实施方式可用于清洁组合物的一些示例组分。除非另外指定，术语组合物应当是指与使用组合物相对的浓缩组合物。

碱源

碱性清洁剂组合物作为含有碱金属或碱土金属硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐及其混合物的清洁剂组合物是众所周知的。应当理解的是，磷酸盐包括所有大类的磷酸盐材料，例如磷酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐(例如三聚磷酸盐)等。硅酸盐包括所有用于清洁的常见的硅酸盐，例如偏硅酸盐、硅酸盐等。碱金属或碱土金属包括钠、钾、钙、镁、钡等组分。应当理解的是，清洁剂组合物可以通过使用不同的混合物和硼酸盐、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐等的比例而得到改进。针对适当的最终应用，可以使用磷酸盐中的一种而不使用碳酸盐。相反，可以使用硅酸盐而不使用磷酸盐，这取决于清洁剂组合物的最终应用。从化学角度而言，碱源为氢氧化钠(NaOH或苛性钠)、氢氧化钾(苛性钾)、碳酸钠(苏打粉)或次氯酸钠(NaOCl)和硅酸钠，且具有高于7的pH。

额外的碱源

可以提供额外的碱源以增强基材的清洁、改进污垢的去除、提高组合物的pH或起其他作用。额外的碱源可以包括通常与给定组合物中的其他组分相容的任何产生碱的物质。在一些实施方式中，额外的碱源在组合物中可以是完全可离子化的。然而，如上所述，在至少一些实施方式中，随着组合物中完全可离子化的碱源的水平增加，组合物中任何的氯的稳定性水平可能会下降。

额外碱源的一些例子包括碱金属盐、碱土金属盐、铵、质子化的胺、质子化的烷醇胺等及其组合或混合物。

根据本发明，含氯组合物的最佳蛋白质去除效果为氯与碱性部分的比值大于1：1、优选3:1或更高和最优选5:1或更高，其中活性碱在使用浓度下的清洁溶液中以约25-5000ppm、优选25-1650ppm、最优选25-1000ppm的范围存在。对于其他非氯低温清洁剂，活性碱应当在使用浓度下的清洁溶液中以约50-10000ppm、优选100-5000ppm、最优选250-2000ppm的范围存在。

氯源

本发明的一些制剂包括氯源、活性氯或次氯酸盐离子。可作为氯源的化合物类别的一些例子包括在使用溶液中产生有效氯的任何来源，例如次氯酸盐、氯化磷酸盐、氯化异氰脲酸酯、氯化三聚氰胺、氯化酰胺等或其组合的混合物。

氯源的一些具体例子可以包括次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、次氯酸锂、氯化磷酸钠、二氯异氰脲酸钠、二氯异氰脲酸钾、五异氰脲酸酯、三氯三聚氰胺、砜二氯-酰胺、1,3-二氯5,5-二甲基乙内酰脲、 N-氯代琥珀酰亚胺、N,N'-二氯偶氮二碳酰亚胺、N,N'-氯乙酰基脲、 N,N'-二氯缩二脲、三氯氰尿酸及其水合物，或其组合或混合物。

如上所述，根据本发明，用于低温蛋白质清洁的氯组分和碱组分的最优化组合包括倒转传统比例的氯和碱，即氯对碱的比例基于重量百分比计大于1：1。与具有相反比例的传统的氯碱清洁组合物相比，这种组合对蛋白质的去除提供低温(即50°F)下优异的清洁。在优选的实施方式中，氯对碱的比值为3：1或更高，且在最优选的实施方式中，该比值为5：1或更高。

根据本发明的一些清洁组合物包括：

(a)含碱性材料的碱性部分，所述碱性材料选自碱金属或碱土金属硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐及其混合物和组合；

(b)含氯源的氯部分，所述氯源例如次氯酸盐、氯化磷酸盐、氯化异氰脲酸酯、氯化三聚氰胺、氯化酰胺等或其混合物和组合，其中氯部分对碱性部分的比值大于1：1、优选3：1或更高、最优选5：1；

极性载体

本发明的清洁溶液包括极性的载体介质，例如水等，或其他氯相容性的极性溶剂，或其混合物和组合。在使用浓度下的清洁溶液中，一旦其他成分的量已被确定，则极性载体构成组合物的其余部分。

长链氧化胺表面活性剂体系

根据本发明，为了获得优异的低温脂肪污垢去除效果，使用的表面活性剂应当是半极性非离子表面活性剂类型，例如氧化胺。

半极性类型的非离子表面活性试剂是本发明的组合物中有用的另一类非离子表面活性剂。半极性非离子表面活性剂包括氧化胺、氧化膦、亚砜及它们的烷氧基化衍生物。

氧化胺是对应于以下通式的氧化叔胺：

其中，箭头是半极性键的常规表示方法；R¹、R²和R³可以是脂肪族、芳族、杂环、脂环族基团或其组合。优选根据本发明，R¹是具有14 至24个碳原子的长链烷基；R²和R³是1-3个碳原子的烷基或羟烷基或其混合物；R²和R³可以彼此连接形成环结构，例如通过氧或氮原子连接；R⁴是碱或含2至3个碳原子的羟基亚烷基；和n为0至20。

有用的水溶性氧化胺表面活性剂选自椰油或牛油烷基二(低级烷基)氧化胺，其具体例子为十二烷基二甲基氧化胺、十三烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十五烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十七烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丙基氧化胺、十六烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丁基氧化胺、十八烷基二丁基氧化胺、双(2-羟乙基)十二烷基氧化胺、双(2-羟乙基)-3-十二烷氧基-1-羟基丙基氧化胺、二甲基-(2- 羟基十二烷基)氧化胺、3,6,9-三(十八烷基)二甲基氧化胺和3-十二烷氧基-2-羟丙基二(2-羟乙基)氧化胺。

有用的半极性非离子表面活性剂还包括具有下述结构的水溶性膦氧化物：

其中，箭头是半极性键的常规表示方法；R¹是链长为10至24个碳原子的烷基、烯基或羟烷基部分；R²和R³分别是选自含1-3个碳原子的烷基或羟烷基的烷基部分。

有用的膦氧化物的例子包括二甲基癸基氧化膦、二甲基十四烷基氧化膦、甲基乙基十四烷基氧化膦、二甲基十六烷基氧化膦、二乙基 -2-羟基十八烷基氧化膦、双(2-羟乙基)十二烷基氧化膦和双(羟甲基) 十四烷基氧化膦。

本文中有用的半极性非离子表面活性剂还包括具有下述结构的水溶性亚砜化合物：

其中，箭头是半极性键的常规表示方法；R¹是具有8至28个碳原子、 0至5个醚键和0至2个羟基取代基的烷基或羟烷基部分；R²是由具有1至3个碳原子的烷基和羟烷基组成的烷基部分。

这些亚砜的有用例子包括十二烷基甲基亚砜；3-羟基十三烷基甲基亚砜；3-甲氧基十三烷基甲基亚砜；和3-羟基-4-十二烷氧基丁基甲基亚砜。

包括在本发明的一些组合物中的半极性非离子表面活性剂的平均碳链长度为8-20个碳原子、优选12-18个碳原子、最优选14-16个碳原子，且在使用浓度下的清洁溶液中以约0-10000ppm、优选 100-2000ppm、最优选250-1200ppm的范围存在。半极性非离子表面活性剂组合物的至少20％的烷基链长度为14-16个碳，优选30％的烷基链长度为14-16个碳，最优选大于40％的烷基链长度为14-16个碳。

附加的材料

该组合物还可以包括诸如附加的功能性材料等附加的材料，例如附加的表面活性剂、水调节剂、水溶助长剂、螯合剂、多价螯合剂 (sequestering agent)、漂白剂、增稠剂、凝胶化剂、溶解性改性剂、填料、消泡剂、抗再沉淀剂、阈值剂(threshold agent)或体系、抗微生物添加剂、腐蚀抑制剂、美学增强剂(即染料、香料等)等，或其组合或混合物。助剂和其他添加剂成分将根据所制造的组合物的类型而改变，且可以任意量包括在组合物中。在至少某些实施方式中，被添加到该组合物中的任何附加功能材料与组合物中的其他组分相容。例如，由于一些组合物中会实质上存在氯，因此任何氯相容性的附加材料可能是有用的。以下是关于这种附加材料的一些例子的简要讨论。

附加的表面活性剂

本发明的清洁组合物可进一步包括表面活性剂，或在某些情况下包括附加的表面活性剂。这可以包括水溶性或水可分散的非离子型、半极性非离子型(如上所述)、阴离子、阳离子、两性或两性离子型表面活性试剂；或其任意组合。在1972年5月23日授予Norris的美国专利第3,664,961号中列出了本文中有用的典型的表面活性剂类别和种类。

非离子表面活性剂

本发明中有用的非离子表面活性剂的一般特征在于存在有机疏水性基团和有机亲水性基团，且通常由有机脂肪族、烷基芳族或聚氧化烯疏水性化合物与亲水性碱性氧化物部分进行缩合而制备，所述亲水性碱性氧化物部分通常是环氧乙烷或其多水合产物、聚乙二醇。实际上，任何含有羟基、羧基、氨基或酰氨基的具有活性氢原子的疏水性化合物均可以与环氧乙烷或其多水合加合物，或其与诸如环氧丙烷等氧化烯的混合物发生缩合，从而形成非离子表面活性试剂。与任意特定的疏水化合物缩合的亲水性聚氧化烯部分的长度可以容易地调节，以得到具有所期望的亲水和疏水特性之间平衡度的水可分散性或水溶性的化合物。在本发明中有用的非离子表面活性剂包括：

1.嵌段聚氧丙烯-聚氧乙烯聚合化合物，其基于丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和作为引发剂反应性氢化合物的乙二胺。由引发剂的顺序丙氧基化和乙氧基化制备的聚合化合物的例子是以商品名和Tetronico市售可得的化合物，由BASF公司生产。

化合物是通过环氧乙烷与疏水性基体缩合而形成的双官能(两个反应性氢原子)化合物，所述疏水性基体由环氧丙烷加成到丙二醇的两个羟基上而形成。该分子的这一疏水部分重为1000至 4000。然后加入环氧乙烷，使该疏水部分夹在亲水性基团之间，通过长度控制使其构成最终分子的约10重量％至约80重量％。

化合物是四官能嵌段共聚物，其由环氧丙烷和环氧乙烷顺序加成到乙二胺上而获得。环氧丙烷疏水部分(hydrotype)的分子量为500至7000；加入亲水的环氧乙烷，使其构成分子的10重量％至80重量％。

2.1mol烷基酚与3至50mol环氧乙烷的缩合产物，所述烷基酚中直链或支链构型或者单或双烷基成分的烷基链含有8至18个碳原子。烷基例如可以是二亚异丁基(diisobutylene)、二戊基、聚合的亚丙基、异辛基、壬基和二壬基。这些表面活性剂可以是烷基酚的聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和聚氧化丁烯缩聚物。这种化学结构的商品化合物的例子可在市场上购得，例如Rhone-Poulenc生产的商品名为的产品和Union Carbide生产的商品名为的产品。

3.1mol具有6至24个碳原子的饱和或不饱和的、直链或支链的醇与3至50mol环氧乙烷的缩合产物。醇部分可以由在上述碳原子范围内的醇的混合物组成，或由具有该范围内的特定碳原子数的一种醇组成。类似的商品表面活性剂的例子包括Shell Chemical Co.生产的商品名为和Vista Chemical Co.生产的商品名为的表面活性剂。

4.1mol具有8至18个碳原子的饱和或不饱和的、直链或支链的羧酸与6至50mol环氧乙烷的缩合产物。酸部分可以由在上述碳原子范围内的酸的混合物组成，或由具有该范围内的特定碳原子数的一种酸组成。该化学结构的商品化合物的例子可在市场上购得，例如 Henkel Corporation生产的商品名为和Lipo Chemicals, Inc.生产的的表面活性剂。

除了通常被称为聚乙二醇酯的乙氧基化羧酸之外，通过与甘油酯、甘油和多元醇类(糖类或山梨聚糖/山梨醇)反应生成的其他链烷酸酯也可用于本发明中。所有这些酯部分在其分子中均具有一个或多个反应性氢位点，其可进一步进行酰基化反应或与环氧乙烷(烷氧化物)加成以控制这些物质的亲水性。由于潜在的不相容性，将这些脂肪酸酯或酰化的碳水化合物加入到含有淀粉酶和/或脂肪酶的本发明的组合物中时必须小心。

非离子低发泡表面活性剂的例子包括：

5.由(1)获得的经过改性且基本上相反的化合物，其通过将环氧乙烷加到乙二醇上以提供指定分子量的亲水部分，然后加入环氧丙烷以在分子外部(端部)获得疏水嵌段而得到。分子的疏水部分重为1000至 3100，其中央亲水部分包括最终分子的10重量％至80重量％。这些相反的由BASF公司生产，商品名为R表面活性剂。

类似地，BASF公司通过环氧乙烷和环氧丙烷对乙二胺的顺序加成而制备了R表面活性剂。该分子的疏水部分重为2100至 6700，其中央亲水部分包括最终分子的10重量％至80重量％。

6.由组(1)、(2)、(3)和(4)获得的经改性的化合物，其通过将末端羟基或基团(多官能部分的)“封端”或“末端封闭”以减少发泡来进行改性，通过与诸如环氧丙烷、环氧丁烷、苄基氯；含1至5个碳原子的短链脂肪酸、醇或烷基卤化物及其混合物等小的疏水性分子反应来减少发泡。还包括诸如亚硫酰氯的反应物，其将末端羟基转化为氯化物基团。对末端羟基的这些改性可能会产生全嵌段、嵌段-混杂(heteric)、混杂-嵌段或全混杂的非离子物。

有效的低发泡非离子物的其他例子包括：

7.1959年9月8日授予Brown等人的美国专利第2,903,486号中的烷基酚氧基聚乙氧基烷醇，由下式表示：

其中，R是8至9个碳原子的烷基，A是3至4个碳原子的亚烷基链， n是7至16的整数，m是1至10的整数。

1962年8月7日授予Martin等人的美国专利第3,048,548号中的聚亚烷基二醇缩合物，其具有交替的亲水性氧化乙烯链和疏水性氧化丙烯链，其中末端疏水链的重量、中间疏水性单元的重量和连接亲水性单元的重量分别为缩合物的约三分之一。

1968年5月7日授予Lissant等人的美国专利第3,382,178号中公开的消泡的非离子表面活性剂，其具有通式Z[(OR)nOH]z，其中Z为可烷氧基化的材料，R为来自碱性氧化物的基团并且其可以是亚乙基和亚丙基，和n为整数，例如10至2000或更多，z为通过反应性可氧化烷基化基团的数目确定的整数。

1954年5月4日授予Jackson等人的美国专利第2,677,700号中描述的共轭聚氧化烯化合物，其对应于式Y(C3H6O)n(C2H4O)m H，其中Y是具有1至6个碳原子和1个活性氢原子的有机化合物的残基， n具有至少6.4的平均值并且由羟基数确定，m具有的值使得氧化乙烯部分构成分子重量的10％至90％。

1954年4月6日授予Lundsted等人的美国专利第2,674,619号中描述的共轭聚氧化烯化合物，其具有式Y[(C3H6On(C2H4O)mH]x，其中 Y是具有2至6个碳原子和含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值至少为2，n具有的值使聚氧化丙烯疏水性基体的分子量为至少900，并且m具有的值使该分子的氧化乙烯含量为10重量％至90重量％。落入Y的定义范围内的化合物包括例如丙二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、乙二胺等。氧化丙烯链任选地、但有利地含有少量环氧乙烷，而氧化乙烯链也任选地、但有利地含有少量环氧丙烷。

有利地用于本发明组合物中的附加的共轭聚氧化烯表面活性试剂对应于式：P[(C3H6O)n(C2H4O)mH]x，其中P是具有8至18个碳原子和含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x是1或2的值， n具有的值使该聚氧化乙烯部分的分子量至少为44，m具有的值使该分子的氧化丙烯含量为10重量％至90重量％。在任一情况下，氧化丙烯链可以任选地、但有利地含有少量氧化乙烯，而氧化乙烯链也可以任选地、但有利地含有少量环氧丙烷。

8.适用于本发明组合物中的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂包括具有结构式R²CONR¹Z的那些，其中：R¹是H、C1-C4烃基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、乙氧基、丙氧基、或其混合物；R是C5-C31烃基，其可以是直链的；和Z是具有线型烃基链且具有至少3个直接连接到链上的羟基的多羟基烃基，或其烷氧基化衍生物(优选乙氧基化的或丙氧基化的)。Z可以衍生自还原胺化反应中的还原糖；例如糖基 (glycityl)部分。

9.具有0至25mol环氧乙烷的脂族醇的烷基乙氧基化缩合产物适用于本发明的组合物。脂族醇的烷基链可以是直链或支链的，伯或仲的，并且通常含有6至22个碳原子。

10.乙氧基化的C6-C18脂肪醇和C6-C18混合的乙氧基化和丙氧基化的脂肪醇是用于本发明组合物的适当的表面活性剂，特别是水溶性的那些。合适的乙氧基化脂肪醇包括乙氧基化度为3至50的C10-C18乙氧基化脂肪醇。

11.合适的非离子烷基多糖表面活性剂，特别是用于本发明组合物中的表面活性剂包括公开于1986年1月21日授予Llenado等人的美国专利第4,565,647号中的那些。这些表面活性剂包括含有6至30 个碳原子的疏水基和多糖亲水基，例如聚糖苷，其含有1.3至10个糖单元。可以使用任何含有5或6个碳原子的还原糖，例如葡萄糖、半乳糖，并且半乳糖基部分可以被葡糖基部分取代。(任选地，疏水基被连接在2-、3-、4-等位置，从而产生与葡糖苷或半乳糖苷相对的葡萄糖或半乳糖)。糖之间的键可以在例如，另外的糖单元的一个位置与前面的糖单元上的2-、3-、4-和/或6-位置之间。

12.适用于本发明组合物的脂肪酸酰胺表面活性剂包括具有以下通式的那些：R⁶CON(R⁷)2，其中R⁶是含7至21个碳原子的烷基，且每个R⁷独立地是氢、C1-C4烷基、C1-C4羟烷基或--(C2H4O)xH，其中 x是1至3。

13.有用的一类非离子表面活性剂包括定义为烷氧基化的胺一类，或最优选地定义为醇烷氧基化/胺化/烷氧基化的表面活性剂的这类。这些非离子表面活性剂可以至少部分地表示为通式:

R²⁰--(PO)sN-(EO)t H,

R20--(PO)s N-(EO)t H(EO)t H,和

R²⁰--N(EO)t H；

其中，R²⁰是烷基、烯基或其他脂肪族基团，或者8至20个、优选12 至14个碳原子的烷基-芳基，EO是氧化亚乙基，PO是氧化亚丙基， s是1至20、优选2-5，t是1-10、优选2-5，和u是1-10、优选2-5。这些化合物范围的其他变型可通过以下替代式表示：

R²⁰--(PO)v--N[(EO)w H][(EO)zH]

其中R²⁰如上所定义，v是1至20(例如1、2、3或4(优选2))，并且w 和z独立地是1-10、优选2-5。

这些化合物的商品代表为由Huntsman Chemicals作为非离子表面活性剂出售的系列产品。该类化合物优选的化学品包括Surfonic.TM.PEA 25胺烷氧基化物。

专著《非离子表面活性剂》(编者Schick,M.J.，表面活性剂科学系列，第1卷，Marcel Dekker公司，纽约，1983年)是通常用于本发明实践中的各种非离子化合物的优秀的参考文献。在1975年12月30 日授予Laughlin和Heuring的美国专利第3,929,678号中列出了典型的非离子类表面活性剂和这些表面活性剂的物质。“表面活性剂和洗涤剂”(卷I和Ⅱ，Schwartz、Perry和Berch著)给出了其他例子。

半极性非离子表面活性剂

半极性型非离子表面活性试剂如上文所述。

阴离子表面活性剂

也能用于本发明的是因疏水性部分的电荷为负而被归类为阴离子的表面活性物质；或者除非将pH升高到中性或以上，否则分子的疏水性部分就不带电荷的表面活性剂(如羧酸)。羧酸根、磺酸根、硫酸根和磷酸根是阴离子表面活性剂中的极性(亲水性)增溶基团。与这些极性基团缔合的阳离子(反离子)中，钠、锂和钾赋予水溶性；铵和取代的铵离子同时提供水溶性和油溶性；钙、钡和镁促进油溶性。

如本领域的技术人员所理解的，阴离子物质是优异的去污表面活性剂，并因此而被有利地添加到重型去垢组合物中。然而，通常，阴离子物质具有高的泡沫分布型，这限制了它们的单独应用或在清洁体系，例如需要严格控制泡沫的CIP循环中的高浓度水平。阴离子表面活性化合物在组合物中除了去污力之外还赋予特别的化学或物理性能。阴离子物质可以被用作凝胶化剂或作为凝胶化或增稠体系的一部分。阴离子物质是优异的增溶剂，且可用于水溶助长效果和浊点控制。

大量可商购的阴离子表面活性剂的大多数可再分为五大化学类别和另外的亚类，这些是本领域的技术人员已知的且被描述于 "Surfactant Encyclopedia,"Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2)71-86 (1989)中。第一类包括酰基氨基酸(及盐)，例如酰基谷氨酸盐、酰基肽、肌氨酸盐(例如N-酰基肌氨酸盐)、牛磺酸盐(例如N-酰基牛磺酸盐和甲基牛磺酸的脂肪酸酰胺)等。第二类包括羧酸(及盐)，例如烷酸(和烷酸盐)、羧酸酯(例如琥珀酸烷基酯)、羧酸醚等。第三类包括磺酸(及盐)，例如羟乙基磺酸盐(例如酰基羟乙基磺酸盐)、烷基芳基磺酸盐、烷基磺酸盐、磺基琥珀酸酯(例如，磺基琥珀酸的单酯和二酯)等。第五类包括硫酸酯(及盐)，例如烷基醚硫酸酯、烷基硫酸酯等。

适合用于本发明组合物中的阴离子硫酸酯/盐表面活性剂包括直链和支链的伯和仲烷基硫酸酯、烷基乙氧基硫酸酯、脂肪油基甘油硫酸酯、烷基酚环氧乙烷醚硫酸酯、C5-C17酰基-N-(C1-C4烷基)和- N-(C1-C2羟烷基)葡糖胺硫酸酯和烷基多糖的硫酸酯，例如烷基聚葡糖苷的硫酸酯(本文中描述的非离子非硫酸化的化合物)。

合适的合成的水溶性阴离子洗涤化合物的例子包括烷基单核芳族磺酸的铵和取代铵盐(如单-、二-和三乙醇胺)和碱金属(如钠、锂和钾) 盐，例如烷基苯磺酸盐，其直链或支链烷基中含有5至18个碳原子，例如烷基苯磺酸盐或烷基甲苯、二甲苯、异丙基苯的盐和酚磺酸盐；烷基萘磺酸盐、二戊基萘磺酸盐和二壬基萘磺酸盐以及烷氧基化的衍生物。

适用于本发明组合物的阴离子羧酸表面活性剂包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基聚羧酸盐表面活性剂和皂类(例如烷基羧基化物)。在本发明组合物中有用的次级皂表面活性剂(例如烷基羧基表面活性剂)包括那些含有连接在仲碳上的羧基单元的表面活性剂。仲碳可以在环状结构中，例如在对辛基苯磺酸中，或在烷基取代的环己基羧酸盐中。次级皂表面活性剂通常不含醚键、酯键和羟基。此外，它们通常在头基(两亲部分)中缺乏氮原子。合适的次级皂表面活性剂一般含有总计11-13个碳原子，但也可以存在更多的碳原子(例如至多16个)。

适用于本发明组合物的其他阴离子洗涤剂包括诸如长链烯烃磺酸盐的烯烃磺酸盐、长链羟基烷磺酸盐或烯烃磺酸盐和羟基烷磺酸盐的混合物。此外，还包括烷基硫酸盐、烷基聚(氧化乙烯)醚硫酸盐和芳族聚(氧化乙烯)硫酸盐，例如环氧乙烷和壬基酚的硫酸盐或缩合产物 (通常每分子具有1至6个氧化乙烯基)。树脂酸和氢化树脂酸也是合适的，例如松香、氢化松香及存在于动物脂油中或来自动物脂油的树脂酸和氢化树脂酸。

应根据特定的制剂和其中的要求适当地选择具体的盐。

“表面活性剂和洗涤剂”(卷I和Ⅱ，Schwartz、Perry和Berch著) 给出了合适的阴离子表面活性剂的其他例子。各种这类表面活性剂还通常公开在1975年12月30日授予Laughlin等人的美国专利第 3,929,678号的第23栏第58行至第29栏第23行中。

阳离子表面活性剂

如果分子的水溶部分带正电荷，则表面活性物质就被归类为阳离子型。水溶部分不带电荷的表面活性剂，除非pH降低至接近中性或更低，但其随后成为阳离子型的(例如烷基胺)，那么其也包括在该类中。理论上，阳离子表面活性剂可从含有“鎓”结构RnX+Y--的单元的任意组合来合成，且可以包括除了氮(铵)以外的化合物，如磷(鏻)和硫 (锍)。在实践中，阳离子表面活性剂领域以含氮化合物为主，这可能是由于含氮阳离子的合成路线简单和直接，且产出高产量的产品，这可以使它们更廉价。

阳离子表面活性剂优选包括，更优选涉及含有至少一个长碳链的疏水基团和至少一个带正电荷的氮的化合物。长碳链基团可通过简单的取代直接与氮原子连接；或者更优选通过桥连的官能团或以所谓的间隔的烷基胺和酰氨基胺中的基团间接连接。这样的官能团可以使分子更亲水和/或更易于水分散，更容易通过助表面活性剂混合物而水溶解，和/或水溶性的。为了增大水溶性，可以引入额外的伯、仲或叔氨基，或可以用低分子量的烷基将氨基氮季铵化。此外，氮可以是不同不饱和度的支链或直链部分的一部分，或是饱和或不饱和的杂环的一部分。此外，阳离子表面活性剂可含有络合键，其具有多于一个的阳离子性氮原子。

被归类为氧化胺、两亲性和两性离子的表面活性剂化合物本身在接近中性至酸性pH的溶液中通常为阳离子型的，并能与表面活性剂分类重合。聚氧乙基化阳离子表面活性剂在碱性溶液中通常表现得像非离子表面活性剂，而在酸性溶液中表现得像阳离子表面活性剂。

最简单的阳离子型胺、胺盐和季铵化合物可以下列示意表示：

其中，R表示长链烷基，R'、R”和R”’可以是长链烷基或更小的烷基或芳基或氢，X表示阴离子。胺盐和季铵化合物因其高水溶性而优选在本发明中实际使用。

大量商品化阳离子表面活性剂的大多数可被细分为四大类和另外的亚类，这些内容是本领域的技术人员已知的并描述于“Surfactant Encyclopedia,”Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2)86-96(1989)中。第一类包括烷基胺及其盐。第二类包括烷基咪唑啉。第三类包括乙氧基化胺。第四类包括季盐，例如烷基苄基二甲基铵盐、烷基苯盐、杂环铵盐、四烷基铵盐等。已知阳离子表面活性剂具有多种对本发明组合物有益的性能。这些期望的性能可以包括在中性或低于中性pH的组合物中的去污力、抗微生物效力、与其他试剂配合的增稠或凝胶化作用等。

在本发明组合物中有用的阳离子表面活性剂包括那些具有通式 R¹mR²xYLZ的表面活性剂，其中各R¹是含直链或支链烷基或烯基的有机基团，其任选地被至多三个苯基或羟基取代且任选地间隔下述结构单元中的至多四个：

或这些结构的异构体或混合物，且它们含有8-22个碳原子。R¹基团可以另外含有至多12个乙氧基。m是1至3的数。当m为2时优选分子中不多于一个R ¹基团具有16个或更多个碳原子，或当m为3时具有多于12个碳原子。每个R²是含有1至4个碳原子的烷基或羟烷基或苄基，并且分子中不多于一个R²是苄基，和x是0至11、优选0 至6的数。Y基团上的任何碳原子位置上的其余部位由氢填补。

Y可以是包括但不限于以下的基团：

或其混合物。

优选地，L是1或2，且当L是2时，Y基团被选自含有1至22 个碳原子和两个游离碳单键的R¹和R²的类似物(优选亚烷基或亚烯基) 的部分隔开。Z是水溶性阴离子，如硫酸根、甲基硫酸根、氢氧根或硝酸根阴离子，特别优选硫酸根或甲基硫酸根阴离子，其数量为使阳离子成分电中性。

两性表面活性剂

两性的表面活性剂既含有碱性又含有酸性亲水基团和有机疏水基团。这些离子部分可以是本文中对于其他类表面活性剂所描述过的任何阴离子或阳离子基团。碱性氮和酸性羧酸根是用作碱性和酸性亲水基团的典型官能团。在一些表面活性剂中，磺酸根、硫酸根、膦酸根或磷酸根提供负电荷。

两性表面活性剂大致可被描述为脂族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂族基可以是直链或支链的，且其中脂族取代基之一含有8-18个碳原子，和一个脂族取代基含有阴离子水增溶性基团，例如羧基、磺基、硫酸基(sulfato)、磷酸基(phosphato)或膦酸基(phosphono)。两性表面活性剂被细分为两大类，这些内容是本领域的技术人员已知的且被描述于"Surfactant Encyclopedia"Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2) 69-71(1989)中。第一类包括酰基/二烷基乙二胺衍生物(如2-烷基羟乙基咪唑啉衍生物)及其盐。第二类包括N-烷基氨基酸及其盐。一些两性表面活性剂可视为同时符合这两类。

两性表面活性剂可通过本领域技术人员已知的方法合成。例如， 2-烷基羟乙基咪唑啉是通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合和闭环合成的。商品化的两性表面活性剂是通过后续的水解和咪唑啉环通过烷基化的开环(例如用乙酸乙酯)而获得。在烷基化过程中，一个或两个羧基-烷基反应生成叔胺和醚键，其中不同的烷基化剂会生成不同的叔胺。

适用于本发明的长链咪唑衍生物一般具有以下通式：

其中，R是含有8至18个碳原子的无环疏水基团，M是中和阴离子的电荷的阳离子，通常是钠。可用于本发明组合物的主要来自咪唑啉的商品化两性表面活性剂包括例如：椰油两性丙酸盐、椰油两性羧基丙酸盐、椰油两性甘氨酸盐、椰油两性羧基甘氨酸盐、椰油两性丙磺酸盐和椰油两性羧基丙酸。优选的两性羧酸是由脂肪咪唑啉制备的，所述脂肪咪唑啉中两性二羧酸的二羧酸官能团是二乙酸和/或二丙酸。

本文中的上述羧甲基化化合物(甘氨酸盐)常被称为甜菜碱。甜菜碱是一类特殊的两性表面活性剂，将在下文中标题为“两性离子表面活性剂”的小节中讨论。

长链N-烷基氨基酸易于通过使RNH2、脂肪胺与卤代羧酸反应而制备，其中R表示C8-C18直链或支链烷基。氨基酸的伯氨基的烷基化产生仲胺和叔胺。烷基取代基可具有另外的氨基，所述氨基提供多于一个反应性氮中心。大多数商品化的N-烷基胺酸是β-丙氨酸或β-N(2 -羧乙基)丙氨酸的烷基衍生物。可在本发明中应用的商品化N-烷基氨基酸两性物(ampholytes)的例子包括烷基β-氨基二丙酸盐、 RN(C2H4COOM)2和RNHC2H4COOM。在这些物质中，R优选是含 8-18个碳原子的无环疏水基团，M是中和阴离子的电荷的阳离子。

优选的两性表面活性剂包括那些得自诸如椰油或椰子脂肪酸等的椰子产品的表面活性剂。更优选的这些来自椰子的表面活性剂包括作为其结构一部分的乙二胺部分、烷醇酰胺部分、氨基酸部分(优选甘氨酸)或其组合；和含8至18个(优选12个)碳原子的脂族取代基。这种表面活性剂也可被视为烷基两性二羧酸。椰油两性二丙酸二钠是一种最优选的两性表面活性剂，并可以商品名Miranol.TM.FBS购自 Rhodia Inc.，Cranbury N.J.。另一种得自椰子的最优选的两性表面活性剂的化学名称为椰油两性二乙酸二钠，其以商品名MIRANOL C2M-SF Conc.出售，同样来自Rhodia Inc.,Cranbury,N.J。

在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利第 3,929,678号中列出了典型的两性类表面活性剂以及这些表面活性剂的物质。另外的例子在“表面活性剂和洗涤剂”(卷I和II，Schwartz、 Perry和Berch著)中给出。

两性离子表面活性剂

两性离子表面活性剂可以被认为是两性表面活性剂的子集。两性离子表面活性剂可被大致描述为仲胺和叔胺的衍生物、杂环仲胺和叔胺的衍生物、或者季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。通常，两性离子表面活性剂包括带正电荷的季铵，或在一些情形下包括锍或鏻离子、带负电荷的羧基和烷基。两性离子通常含有阳离子基团和阴离子基团，它们在分子的等电区域内电离至几乎相等的程度，且可在正-负电荷中心之间产生强的“内盐”吸引作用。这种两性离子合成表面活性剂的例子包括脂族季铵、鏻和锍化合物的衍生物，其中脂族基可以是直链或支链的，且其中脂族取代基之一含有8-18个碳原子，且一个脂族取代基含有阴离子水增溶性基团，例如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂是本文使用的两性离子表面活性剂的例子。

这些化合物的通式为：

其中，R¹含有8至18个碳原子的烷基、烯基或羟烷基，其具有0至 10个氧化乙烯部分和0至1个甘油基部分；Y选自氮、磷和硫原子； R²是含有1至3个碳原子的烷基或单羟基烷基；当Y是硫原子时x是 1，和当Y是氮或磷原子时x是2，R³是具有1至4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基，以及Z是选自羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根的基团。

具有以上列出的结构的两性离子表面活性剂的例子包括：4-[N,N- 二(2-羟乙基)-N-十八烷基铵]-丁烷-1-羧酸盐；5-[S-3-羟丙基-S-十六烷基锍]-3-羟基戊烷-1-硫酸盐；3-[P,P-二乙基-P-3,6,9–三氧杂二十四烷鏻]-2-羟基丙烷-1-磷酸盐；3-[N,N-二丙基-N-3-十二烷氧基-2-羟基丙基 -铵]-丙烷-1-膦酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵)-丙烷-1-磺酸盐； 3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵)-2-羟基丙烷-1-磺酸盐；4-[N,N-二(2(2- 羟乙基)-N(2-羟基十二烷基)铵]-丁烷-1-羧酸盐；3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)锍]-丙烷-1-磷酸盐；3-[P,P-二甲基-P-十二烷基鏻]- 丙烷-1-膦酸盐和S[N,N-二(3-羟丙基)-N-十六烷基铵]-2-羟基-戊烷-1- 硫酸盐。包含在所述洗涤表面活性剂中的烷基可以是直链或支链的，并且是饱和或不饱和的。

适用于本发明组合物的两性离子表面活性剂包括以下通式结构的甜菜碱：

这些表面活性剂甜菜碱在pH极限值下通常不表现出强阳离子或阴离子特性，它们在等电点范围也不显示减小的水溶性。与“外部”季铵盐不同，甜菜碱与阴离子物相容。合适的甜菜碱的例子包括椰油酰基酰氨基丙基二甲基甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；C12-14酰基酰氨基丙基甜菜碱；C8-14酰基酰氨基己基二乙基甜菜碱；4-C14-16酰基甲基酰氨基二乙基铵-1-羧基丁烷；C16-18酰基酰氨基二甲基甜菜碱；C12-16酰基酰氨基戊烷二乙基甜菜碱；和C12-16酰基甲基酰氨基二甲基甜菜碱。

适用于本发明的磺基甜菜碱包括具有式(R(R1)2N⁺R²SO^3-的那些化合物，其中R是C6-C18烃基，每个R¹通常独立地为C1-C3烷基，例如甲基，R²是C1-C6烃基，例如C1-C 3亚烷基或羟基亚烷基。

1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利第 3,929,678号中列出了典型的两性离子类表面活性剂以及这些表面活性剂的物质。另外的例子在“表面活性剂和洗涤剂”(卷I和II， Schwartz，Perry和Berch著)中给出。

附加的表面活性剂组合物可以约0-10000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

水调节剂

水调节剂有助于除去金属化合物和减少生产用水中的硬度成分的有害影响。示例性的水调节剂包括螯合剂、多价螯合剂和抑制剂。多价金属阳离子或化合物，例如钙、镁、铁、锰、钼等阳离子或化合物，或其混合物可存在于生产用水和复杂污垢中。这种化合物或阳离子可以使洗涤或漂洗组合物应用于清洁时的有效性受到干扰。水调节剂能有效地从玷污的表面络合和除去这些化合物或阳离子，并且可以减少或消除与活性成分的不适当的相互作用，所述活性成分包括本发明的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。有机和无机水调节剂均是常见的，可以使用。无机水调节剂包括诸如三聚磷酸钠和其他更高级直链和环状聚磷酸盐物质等的化合物。有机水调节剂包括聚合物和小分子水调节剂。有机小分子水调节剂通常是有机羧酸酯化合物或有机磷酸酯水调节剂。聚合性抑制剂通常包括诸如聚丙烯酸化合物的聚阴离子组合物。小分子有机水调节剂包括但不限于：葡萄糖酸钠、葡庚糖酸钠、N-羟基乙二胺四乙酸(HEDTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四丙酸、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)及其各自的碱金属盐、铵盐和取代的铵盐，乙二胺四乙酸四钠盐(EDTA)、次氮基三乙酸三钠盐(NTA)、乙醇二甘氨酸二钠盐(EDG)、二乙醇甘氨酸钠盐(DEG)和1,3-丙二胺四乙酸 (PDTA)、二羧甲基谷氨酸四钠盐(GLDA)、甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三钠盐(MGDA)和亚氨基二琥珀酸钠盐(IDS)。所有这些物质是已知的并且可商购获得。

水调节剂组合物可以约0-5000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

抗再沉淀剂

该组合物可以包括抗再沉淀剂，所述抗再沉淀剂能够促使污垢持续悬浮在清洁溶液中，并防止被去除的污垢再沉淀到被清洁的基材上。合适的抗再沉淀剂的例子包括脂肪酸酰胺、氟碳表面活性剂、复合磷酸酯、苯乙烯马来酸酐共聚物等。

抗再沉淀剂组合物可以约0-5000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

水溶助长剂

本发明的组合物可任选地包括有助于组成稳定性和水性制剂的水溶助长剂、偶联剂或增溶剂。从功能上来讲，可应用的合适的偶联剂是无毒的且在整个温度范围和在浓缩物或任何使用型溶液所采用的浓度下将活性成分保留在水溶液中。

可以使用任何水溶助长偶联剂，只要它不与组合物的其他组分反应或对组合物的性能产生负面影响。可使用的水溶助长偶联剂或增溶剂的代表种类包括阴离子表面活性剂如烷基硫酸盐和烷基磺酸盐、线性烷基苯磺酸盐或萘磺酸盐、仲烷基磺酸盐、烷基醚硫酸盐或磺酸盐、烷基磷酸盐或膦酸盐、二烷基磺基琥珀酸酯、糖酯(例如山梨糖醇酯)、氧化胺(单-、二-或三-烷基)和C8-C10烷基葡糖苷。在本发明中使用的优选的偶联剂包括正辛烷磺酸盐，其可作为NAS 8D从Ecolab公司获得，正辛基二甲基氧化胺，以及通常可获得的芳族磺酸盐例如烷基苯磺酸盐(例如二甲苯磺酸盐)或萘磺酸盐，芳基或烷芳基磷酸酯，或它们的具有1至约40个氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯单元或其混合物的烷氧基化的类似物。其他优选的水溶助长剂包括具有1至约15个氧化烯基(优选约4至约10个氧化烯基)的C6-C24醇烷氧基化物非离子表面活性剂(烷氧基化物是指乙氧基化物、丙氧基化物、丁氧基化物以及它们的共聚物或三元共聚物的混合物)(优选C6-C14的醇烷氧基化物)；具有1至约15个氧化烯基团(优选约4至约10个氧化烯基团)的C6-C24烷基酚烷氧基化物(优选C8-C10烷基酚烷氧基化物)；具有1至约15个糖苷基(优选约4至约10个糖苷基)的C6-C24的烷基多糖苷(优选C6-C20烷基多糖苷)；C6-C24脂肪酸酯乙氧基化物、丙氧基化物或甘油酯；和 C4-C12单或二烷醇酰胺。

水溶助长剂组合物可以约0-10000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

螯合剂/多价螯合剂

该组合物可包括螯合剂/多价螯合剂，例如氨基羧酸、缩聚磷酸盐、膦酸盐、聚丙烯酸酯等。在一般情况下，螯合剂是能够与常见于天然水中的金属离子配位(即结合)以防止金属离子干扰清洁组合物的其他去污成分的作用的分子。当以有效量包括时，螯合剂/多价螯合剂也可起阈值剂的作用。亚氨基二琥珀酸盐(作为IDS^TM可商购自Bayer)可以用作螯合剂。

螯合剂/多价螯合剂的组合物可以约0-10000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

有用的氨基羧酸包括，例如N-羟乙基亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)等。在本发明组合物中有用的缩聚磷酸盐的例子包括钠和钾的正磷酸盐、钠和钾的焦磷酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。该组合物可以包括膦酸酯，例如1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、 2-膦酰基丁烷-1,2,4三羧酸等。

聚合物聚羧酸盐也可包括在组合物中。适合用作清洁剂的物质具有侧羧酸根基团并且包括，例如聚丙烯酸、马来酸/烯烃共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物等。对于螯合剂/多价螯合剂的进一步讨论，参见Kirk-Othmer的 Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第5卷，第339-366 页和第23卷，第319-320页，其公开的内容通过引用结合在本文中。

增稠剂

在一些实施方案中可以包括增稠剂。增稠剂的一些例子包括水溶性的有机或无机增稠剂材料。无机增稠剂的一些例子包括粘土、硅酸盐和其他众所周知的无机增稠剂。有机增稠剂的一些例子包括触变性和非触变性增稠剂。在一些实施方案中，增稠剂具有相当比例的水溶性以促进易去除性。对本发明的组合物有用的可溶性有机增稠剂的例子包括羧酸化的乙烯基聚合物，例如聚丙烯酸及其碱金属盐，以及具有相当比例的水溶性的其他类似的水性增稠剂。增稠剂组合物可以约 0-10000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

漂白剂

该组合物可包括除氯源之外的或与氯源配合使用的漂白剂。用于增亮或增白基材的漂白剂包括能够在通常在清洁过程中遇到的条件下释放诸如碘和含碘复合物、Br2和/或--OBr^-的非氯活性卤素物质的漂白化合物。漂白剂也可以是过氧或活性氧源，例如过氧化氢、过硼酸盐、碳酸钠氢过氧化物(peroxyhydrate)、磷酸盐氢过氧化物、过单硫酸钾和过硼酸钠一和四水合物，其中含有和不含有诸如四乙酰基乙二胺等的活化剂。非氯漂白剂的组合物可以约0-10000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

染料或增味剂

各种染料和包括芳香剂在内的增味剂以及其他美学增强剂也可以被包括在组合物中。可以包括染料以改变组合物的外观，例如直接蓝 86(Miles)、Fastusol蓝(Mobay Chemical Corp.)、酸性橙7(American Cyanamid)、碱性紫10(Sandoz)、酸性黄23(GAF)、酸性黄17(Sigma Chemical)、树液绿(Keyston Analine and Chemical)、间胺黄(Keystone Analine and Chemical)、酸性蓝9(Hilton Davis)、Sandolan蓝/酸性蓝 182(Sandoz)、Hisol Fast红(Capitol Color and Chemical)、荧光素 (Capitol Color and Chemical)、酸性绿25(Ciba-Geigy)等。可以被包括在组合物中的香料或芳香剂包括，例如萜类化合物例如香茅醇，醛类例如戊基肉桂醛，茉莉例如ClS-茉莉或茉莉醛、香草醛等。

抗微生物剂

该组合物可任选地包括抗微生物剂或防腐剂。抗微生物剂是可用于组合物中的化学组合物，其防止商业产品材料体系、表面等的微生物污染和变质。这些材料通常属于特定的类别，包括酚类、卤素化合物、季铵化合物、金属衍生物、胺、烷醇胺、硝基衍生物、analides、有机硫和硫-氮化合物和混杂(miscellaneous)化合物。根据化学组成和浓度，给定的抗微生物剂可简单地限制微生物数量的进一步增殖或可破坏所有或较大比例的微生物种群。术语“微菌”和“微生物”通常主要是指细菌和真菌微生物。在使用时，抗微生物剂被制成最终产品，当用含水流体稀释和分配该最终产品时，其形成可与多种表面接触的水性消毒剂或清洁剂组合物，从而阻止相当比例的微生物种群生长或将其杀灭。可用的常见抗微生物剂包括酚类抗微生物剂，例如五氯苯酚、邻苯基苯酚；可用的含卤素的抗菌剂包括三氯异氰脲酸钠、二氯异氰脲酸钠(无水或二水合物)、碘-聚(乙烯基吡咯烷酮)络合物、溴化合物如2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇；季盐抗微生物剂，如苯扎氯铵、十六烷基氯化吡啶鎓；胺和含硝基的抗微生物组合物，例如六氢-1,3,5-三(2- 羟乙基)-s-三嗪、二硫代氨基甲酸盐类如二甲基二硫代氨基甲酸钠，以及各种本领域中已知的具有抗微生物性能的其他材料。抗微生物剂可以被封装以提高稳定性和/或降低与洗涤剂组合物中的其他材料的反应性。当抗微生物剂或防腐剂加入到组合物中时，抗微生物剂的组合物可以约0-10000ppm的范围存在于使用浓度下的清洁溶液中。

腐蚀抑制剂

腐蚀抑制剂是一种化合物，当以低浓度添加时可以阻止或减缓腐蚀，否则会发生金属和合金的氧化。合适的腐蚀抑制剂的例子包括那些抑制腐蚀但不显著干扰该组合物的清洁活性的物质。可任选地加入到本发明的组合物中的腐蚀抑制剂包括硅酸盐、磷酸盐、镁和/或锌离子。优选地，所述金属离子以水溶性的形式提供。有用的水溶性形式的镁和锌离子的例子是其水溶性盐，包括相应金属的氯化物、硝酸盐和硫酸盐。一些优选的腐蚀抑制剂包括偏硅酸钠、碳酸氢钠、硅酸钾和/或硅酸钠。

本发明的组合物还可以含有其他相对于清洁性能通常为非活性的材料，这些材料通常可见于常规使用的液体预处理或洗涤剂组合物中。选择这些成分使其与本发明的材料相容，并且包括这样的材料，例如织物柔软剂、光学增亮剂、污垢悬浮剂、杀菌剂、粘度调节剂、凝胶化试剂、无机载体、固化剂等。

制备方法

该清洁组合物可通过将碱源、表面活性剂源、氯源(任选)和极性载体组合而制备，这些组分中的每一种如上所述。清洁溶液组合物可由组分混合物的浓缩物来形成或在使用时各自混合。本发明中描述的清洁溶液的浓缩物可以是单相或多相的液体、凝胶、糊剂、固体、结构化液体、分散体、胶体悬浮液等形式。用于形成本发明所述的清洁溶液组合物的浓缩物可以是均匀的或不均匀的。组合物中的活性组分可通过用极性组分稀释浓缩物来获得，所述极性组分一般是水，通常可从水龙头或生产用水得到。浓缩物和稀释的使用溶液可以用作例如表面、洗衣、餐具洗涤、原位清洁、医用清洁和消毒、车辆保养、地板等的清洁剂、脱色剂、杀菌剂等。

下表示出了根据本发明的一些示例性组合物，使其碱/氯比和活性碱浓度如上文所述。应当理解的是，这些制剂仅出于例示而给出。

表1本发明的氯化低温蛋白质污垢去除组合物样品

表2本发明的非氯化低温蛋白质污垢去除组合物样品

表3含最优化的脂肪污垢表面活性剂体系的氯化低温蛋白质去除样品

表4含最优化的脂肪污垢表面活性剂体系的非氯化低温蛋白质去除样品

实施例

根据本发明制备了制剂并采用以下一般程序进行测试。

清洁程序：

1.通过涂刷到3”×5”不锈钢试样上制备了磨碎的鸡肉(60％蛋白质和40％脂肪)和磨碎的鸡胸肉(污垢仅为蛋白质)，将其在室温下空气干燥过夜以产生0.0200克重的污垢，在分析天平上称重并记录重量。通过涂刷到3”×5”不锈钢试样上制备了牛油和猪油污垢，以产生 0.0500克重的污垢，在分析天平上称重并记录重量。

2.将带污垢的不锈钢试样浸没在1L烧杯中，使试样带污垢的一侧朝下并在所需温度下用Teflon搅拌棒以100rpm的速度搅拌，如此进行清洁。

3.从烧杯中取出试样并用来自控制的水龙头的去离子水流进行冲洗，其中将试样保持相对于水流为45度角且在水龙头下方6"处。在冲洗过程中，将试样以大约每秒1次的速度从一侧移动到另一侧10 次。水流仅直接接触试样顶部无污垢部分并依托后续产生的水流将可去除的污垢从试样上冲洗掉。

4.将试样垂直脱水，直到不再滴水，然后使其在纸巾表面上在室温下在空气中干燥过夜，其中有污垢的一面朝上。

5.然后在分析天平上称重试样，记录重量并计算有污垢的试样与清洁过的试样的重量差。

6.采用考马斯亮蓝染色法处理4个重复实验中的2个以显示蛋白质残留。(将0.1g考马斯亮蓝G-250溶于50ml(39.45克)95％乙醇中，加入100ml(158.23克)85％(w/v)磷酸。稀释至1升。)将试片浸入到染料中，用蒸馏水漂洗至脱色并干燥。(该方法使蛋白质染成蓝色。)采用苏丹红IV染色法来处理4个重复实验中的2个以显示脂肪残留。 (将0.1g苏丹红IV溶于50ml(39.50克)丙酮中。添加35ml(27.62 克)100％乙醇和15ml蒸馏水。使用Whatman#1或#2滤纸过滤溶液。) 将试片浸入到染料中并静置约一分钟。通过用35％的乙醇溶液并随后用蒸馏水漂洗来使苏丹红IV试片脱色。(该方法使脂肪染成红色。)

7.在常规的彩色扫描仪上扫描染色的/脱色的试样，保存图像用于图像分析。

重量分析:

去污率(重量％)＝(带污垢的试样重量－清洁后试样重量)/(带污垢的试样重量－空白试样重量)×100。重量分析不能区分污垢的蛋白去除率％与脂肪成分的去除率％。较高的大批污垢去除率％表示清洁溶液去除较高水平污垢率％的能力。去污率(重量％)方法表示该清洁溶液乳化和除去试样上的大批污垢的能力，但不具备显示该表面是否被彻底清洁的能力(如下述图像分析所确定的，仍然可能残留残余污垢的薄层)。

图像分析:

采用Fiji图像J(开源)图像分析软件分析清洁和染色程序后的样品，其中使用相同的色彩调节因子来区分着色部分的面积％(仍含有污垢)和非着色部分的面积％(在那里污垢已通过清洁过程去除)。测量了每一试样上的清洁面积％。较高的清洁面积％表示较好的清洁性能。图像分析表明了污垢被完全去除的试样部分的量。在食品生产清洁操作中，例如，即使是食物污垢的很小残留涂层也可以成为进一步堆积污垢的位点和微生物污染的滋生位置。确定某一区域的蛋白质和/或脂肪污垢被100％清洁掉不同于重量分析，重量分析仅测量批量去除而不测量污垢从被污染表面的完全去除。

实施例1

使用仅为蛋白质的污垢，在50°F和不同的次氯酸盐浓度(400、900 和1500ppm)下，对蛋白质去除对溶液中活性碱水平的依赖性进行了研究。表5示出了如上述进行的测试的结果。含400、900和1500ppm 的次氯酸盐的溶液在较低的活性碱度和碱性pH时对蛋白质污垢的清洁比在较高活性碱浓度下的清洁更佳，且在所有三个浓度下均如此。仅有蛋白质的污垢似乎优选在较低活性碱度下被除去。非常惊奇地发现，过量的活性碱使这些蛋白质污垢更难去除，即使次氯酸盐的浓度不同。

表5. 50°F和各种活性氯水平下额外的NaOH对蛋白质去除的影响

实施例2

为了确定对蛋白质和脂肪混合物的清洁能力，在50°F下进行标准化测试过程，其中使用不锈钢试样上的磨碎的鸡肉污垢(60％蛋白质 +40％脂肪)并测量如上文的测试过程部分所描述的重量分析和染色分析技术的结果。

将下述发明组合物I、II和标记为比较组合物A的可商购获得的碱氯清洁组合物进行了比较，如表6(浓缩物)和表7(使用浓度下的活性制剂)中所示。表8示出了这三种配方中氯对活性碱的比例。

表6

表7

表8

这些清洁实验的结果示于图1和图2中。图1是由不锈钢试样清洁实验获得的去污结果图，其中针对比较组合物A和发明组合物I和 II在50°F下对于蛋白质和脂肪的混合污垢进行重量分析。重量分析证明了清洁溶液从硬表面溶解大批污垢的能力，但污垢不一定从该表面的任一部分完全除去。与比较组合物A相比，采用发明组合物I和II 的清洁均显示较高的去污率重量％。

图2是由与图1所用的相同的清洁实验获得的图像分析结果图。对清洁后的试样采用了蛋白质和脂肪染色法，归纳了各清洁组合物的上述各染色法的结果(各染色法产生100％的最大值表示蛋白质污垢或脂肪污垢的完全去除，产生共计200％的最大值表示蛋白质和脂肪污垢从试样表面的完全去除)。由于染色技术根据技术将检测到甚至很小的蛋白质或脂肪的残留，清洁面积％表示在图像分析中未观察到可检测到的污垢区域的表面面积。与比较组合物A相比，发明组合物I和 II均显示对蛋白质+脂肪污垢更高的清洁面积％。

实施例3

表9示出了在50°F下清洁溶液随污垢负载量提高的效果，其中使用蛋白质和脂肪的混合物。与比较组合物A相比，本发明的组合物II 被证实可更好地除去大批量污垢。

表9提高的污垢负载量下组合物A和发明组合物II的比较

实施例4

非氯化低温清洁的最优化NaOH水平

在低温下用表面活性剂除去蛋白质和脂肪混合污垢的最优化碱度水平约为500-1000ppm。根据本发明制备了清洁溶液，所述清洁溶液不含氯且具有针对污垢去除的变化的碱量，其中使用上述测试方案和程序。可以看出，超过2000ppm的额外碱度不会改善清洁，类似地，低于250ppm的碱度水平不提供满意的清洁。结果示于图3。

图3是样品的图像分析结果图，所述样品通过不同碱水平在870 ppm的表面活性剂的存在下在50°F下作用于蛋白质+脂肪混合污垢而被清洁。当提高活性碱的水平时，清洁性能提高，直到活性碱水平达到1000-2000ppm。额外的碱度不改善清洁，而是降低了清洁性能。

实施例5

低温表面活性剂体系的开发

已经发现氧化胺是在较低温度下对于脂肪去除表现最好的表面活性剂之一。还发现，较长烷基链的氧化胺(即C14等)的作用比较短氧化胺(即C12等)更佳。表现较好的较长链氧化胺(即C14氧化胺)弥补了在低温下除去脂肪的碱的缺失。

图4是通过使用不同类型的表面活性剂在活性水平各为870ppm 下于80°F作用于脂肪(牛油)的去污率重量分析结果图。测试了以下表面活性剂：氧化胺(即Barlox 12)、烷基二苯醚双磺酸盐(即Dowfax 3B2)，直链烷基苯磺酸盐(即LAS)、十二烷基硫酸钠(即SLS)、月桂基醚硫酸钠(即SLES)、仲烷基硫酸盐(即SAS)、磺基琥珀酸盐(即 Monawet MO 70E)。氧化胺型表面活性剂(即Barlox 12)具有远优于其他类型表面活性剂的脂肪污垢去除性能。

图5是通过含有不同烷基链长度的氧化胺表面活性剂在110°F或 120°F下作用于脂肪(猪油)的去污率重量分析结果图。测试的表面活性剂来自Lonza。FMB AM-8，其主要含有8个碳的烷基链；Barlox10，其主要含有10个碳的烷基链；Barlox12，其主要含有12个碳的烷基链；Barlox 14和16s，其分别主要含有14和16个碳的烷基链。

实施例6

表10示出了由发明组合物II和IV(含氯碱性清洁剂)和发明组合物III和V(不含氯碱性清洁剂)获得的清洁结果，所述组合物均使用最优化的表面活性剂体系，并将其与比较组合物A进行比较。(这些配方示于表7中。)

表10

^a:在同一天进行，相同样品批次

^b:在不同天进行，相同样品批次。

结果清楚地表明，在组合物IV中包含较长链氧化胺的清洁组合物，与在组合物II中含较短链氧化胺的组合物相比显著地改善了脂肪去除性能，并且与含有较高碱浓度的比较组合物A相比，组合物IV 甚至显示出更好的脂肪去除。

发明组合物III和V是碱性清洁组合物，其具有低温下针对蛋白质去除的最优化的碱水平。组合物V包含较长烷基链的氧化胺(即C14 氧化胺)和短烷基链C12氧化胺，而组合物III只具有较短烷基链的氧化胺(即椰油氧化胺)。

结果表明，与高碱性水平的组合物(即组合物A)相比，低碱性水平的清洁组合物(即组合物III)对低温下的脂肪去除性能有所欠缺。然而，本发明的组合物V中的较长烷基链的氧化胺弥补了组合物III的性能缺陷，其脂肪去除性能与组合物A相当或更好。

还对蛋白质污垢的去除情况进行了比较，也示于表10中。分别与组合物II和III相比，发明组合物IV和V保持了良好的蛋白质清洁性能，并在蛋白质和脂肪的去除性能方面均与组合物A相当或更佳，如之前所示。

本领域的技术人员将认识到，除了本文所描述的和考虑的具体实施方式，本发明可以各种形式表现。因此，形式和细节上的偏离并不脱离如所附权利要求书所描述的本发明的范围和精神。