低泡清洁组合物的制作方法

低泡清洁组合物
1.交叉引用
2.本技术根据35u.s.c.
§
119要求于2020年4月30日提交的名称为“低泡清洁组合物”的美国临时申请序列号62/704,256的优先权，其以全文引用的方式并入本文，包括但不限于说明书、权利要求书、附图和实施例。
技术领域
3.本发明涉及减少起泡的清洁组合物。特别地，清洁组合物包括季铵化合物，其中所述组合物起泡减少。


背景技术：

4.季铵化合物因其消毒特性而闻名。然而，并没有将它们传统上并入需要低泡沫特性的领域，包括但不限于机器器皿清洗和就地清洗。这是因为已知季铵化合物具有高泡沫特性，特别是在搅拌或切力下。已知高泡组合物会干扰器皿清洗机器和就地清洗的工作。例如，泡沫的积聚会导致泵的气蚀并阻碍喷臂的正常机械功能。此外，泡沫会在被清洁的制品(如器皿)上干燥并留下残留物。在优选或需要低泡组合物的应用中，组合物依赖于其他活性化合物以杀灭活性。例如，在这种情况下，经常依赖基于氯和/或过氧化物的消毒剂。因此，需要适用于低泡应用的基于季铵的消毒组合物。
5.因此，本发明的目的是提供并入季铵化合物的低泡清洁组合物。
6.本发明的另一目的是适用于机器器皿清洗和就地清洗的组合物。
7.本发明的再一目的是提供适用于低温消毒组合物的组合物。
8.本发明的其它目的、优点和特征将根据结合附图的以下说明而变得显而易见。


技术实现要素：

9.本文所述的清洁组合物的优点是它们在并入季铵化合物的同时具有低泡沫特性。组合物的优点是它们适用于机洗器皿清洗和就地清洗。该组合物的另一个优点是它们在低温条件下提供有效的消毒作用。该组合物的又另一个优点是它们具有低气味特性。
10.如本文所公开的，优选的实施方式是一种清洁组合物，包含季铵化合物和聚羧酸和/或其盐；其中聚羧酸具有至少两个pka值，并且其中每个pka值小于约7。
11.本文还公开了清洁制品的优选方法，该方法包括使制品与包含季铵化合物和聚羧酸和/或其盐的清洁组合物接触；其中聚羧酸具有至少两个pka值，并且其中每个pka值小于约7。
12.在优选的实施方式中，聚羧酸包括以下一种或更多种：柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、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)、二乙基三胺五乙酸(dtpa)、n,n-二羧甲基谷氨酸四钠盐(glda)、甲基甘氨酸二乙酸(mgda)、前述任一种的盐或二甲苯磺酸钠。在优选的实施方式中，季铵化合物是烷基(c8-c16)二甲基苄基氯化铵(adbac)、烷基(c8-16)二甲基乙基苄基氯化铵(adebac)、二烷基
(c8-c16)二甲基氯化铵(daac)或其混合物。如本文所公开的，该组合物可以是固体或液体，并且可以包含染料、气味剂、ph调节剂、成片助流剂(sheeting agent)和表面活性剂中的一种或更多种。本文还公开了制造清洁组合物的优选方法。
13.虽然公开了本发明的多个实施方式，但根据以下示出并描述了说明性实施方式的具体实施方式中，本发明的仍其它实施方式对本领域中技术人员而言将变得显而易见。因此，实施例、图和具体实施方式应在性质上被视为说明性的而非限制性的。
附图说明
14.图1a和图1b示出了比较各种季铵化合物自身和在传统消泡表面活性剂存在下，刚在溶液中混合时、混合后约15秒和混合后约1分钟的泡沫特性的条形图。泡沫高度测量值以英寸显示。
15.图2a和图2b示出了比较各种季铵化合物自身和在聚羧酸和/或盐存在下，刚在溶液中混合时、混合后约15秒和混合后约1分钟的泡沫特性的条形图。泡沫高度测量值以英寸显示。
具体实施方式
16.本公开涉及包括季铵化合物的低泡清洁组合物。与现有的低泡沫清洁组合物相比，该清洁组合物具有许多优点。例如，低泡清洁组合物在并入季铵化合物的同时，还保持低泡特性。正因为如此，组合物适用于需要低泡的应用，诸如机洗器皿清洗和就地清洗等。此外，组合物在低温条件下提供有效的杀灭活性。在优选的实施方式中，清洁组合物可以用作消毒组合物。
17.本发明的实施方式不限于特定的清洁条件、污垢或清洁设备，这些条件、污垢或清洁设备可以变化并且可以由技术人员所理解。还应当理解的是，本文中使用的所有术语只是为了描述特定实施方式的目的，而并非意图是局限于任何方式或范围。
18.说明书中列举的数值范围包括定义所述范围的数字，并且包括所定义范围内的每个整数。贯穿本公开，本发明的各个方面均以范围格式呈现。应当理解的是，采用范围格式的描述仅仅是为了方便和清楚，而不应被理解为对本发明范围的僵化限制。因此，对范围的描述应当被认为已经明确地公开了所述范围内所有可能的子范围、分数以及单独数值。例如，应认为诸如1至6的范围的描述具有明确公开的子范围，诸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6，以及小数和分数，例如1.2、3.8、1 1
/2和4 3
/4。这无论范围宽度如何均适用。
19.定义
20.为了可以更容易地理解本发明，首先定义某些术语。除非另外定义，否则本文使用的全部技术术语和科学术语均具有与本发明的实施方式所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。可以在无需过多实验的情况下在本发明的实施方式的实践中使用与本文所述的方法和材料相似的、作出修改的或等效的许多方法和材料，本文中描述了优选的材料和方法。在描述和要求本发明的实施方式时，将根据以下所陈述的定义使用以下术语。
21.如本文中所使用的术语“约”是指可以例如通过典型测量技术和设备相对于任何可量化变量，包含但不限于细菌或病毒的质量、体积、时间、温度、ph和log计数而发生的数
值数量的变化。另外，在现实世界中使用的固体和液体处置程序的情况下，存在某些无意的误差和变化，这可能由于用来制造组合物或实行方法等的成分的制造、来源或纯度的差异而引起。术语“约”也涵盖这些变化。无论是否由术语“约”修饰，权利要求书都包括此数量的等效值。
22.术语“活性物”或“活性物百分比”或“活性物按重量计百分比”或“活性物浓度”在本文中可互换使用，并且是指参与清洁的那些成分的浓度，表达为减去惰性成分(诸如水或盐)后的百分比。
23.如本文所用，术语“烷基(alkyl/alkyl group)”是指具有一个或更多个碳原子的饱和烃，包括直链烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等)、环状烷基(或“环烷基”或“脂环基”或“碳环基”)(例如，环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等)、支链烷基(例如，异丙基、叔丁基、仲丁基、异丁基等)和烷基取代的烷基(例如，烷基取代的环烷基和环烷基取代的烷基)。
24.除非另外指出，否则术语“烷基”包括“未经取代的烷基”和“经取代的烷基”。如本文所用，术语“经取代的烷基”是指具有置换烃主链的一个或更多个碳上的一个或更多个氢的取代基的烷基。此类取代基可以包括例如烯基、炔基、卤代基、羟基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基、芳氧基羰氧基、羧酸酯基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫基羰基、烷氧基、磷酸酯基、膦酸基、亚膦酸基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基及烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨甲酰基和脲基)、亚氨基、巯基、烷基硫基、芳基硫基、硫代羧酸酯基、硫酸酯基、烷基亚磺酰基、磺酸酯基、氨磺酰基、磺酰胺基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或芳香族(包括杂芳香族)基团。
25.在一些实施方式中，经取代的烷基可包括杂环基。如本文所用，术语“杂环基”包括类似于其中环上碳原子中的一个或更多个为不是碳的元素(例如氮、硫或氧)的碳环基的闭环结构。杂环基团可为饱和或不饱和的。示例性杂环基包括但不限于氮丙啶、环氧乙烷(ethylene oxide)(环氧化物、环氧乙烷(oxirane))、环硫乙烷(环硫化物)、二环氧乙烷、氮杂环丁烷、氧杂环丁烷、硫杂环丁烷、二氧杂环丁烷、二硫杂环丁烷、二硫环丁烯、氮杂环戊烷、吡咯烷、吡咯啉、氧杂环戊烷、二氢呋喃以及呋喃。
26.如本文所用，术语“清洁”是指一种用于促进或帮助去除污物、漂白、减少微生物群和其任何组合的方法。如本文所用，术语“微生物”是指任何非细胞生物或单细胞(包括菌落)生物。微生物包括所有原核生物。微生物包括细菌(包含蓝藻细菌)、孢子、地衣类、真菌、原生动物、朊病毒、类病毒、病毒、噬菌体以及一些海藻。如本文所用的术语“微生物(microbe)”与微生物(microorganism)同义。
27.如本文所用，术语“杀菌剂”是指使用《a.o.a.c.使用稀释方法(a.o.a.c.use dilution methods)》,官方分析化学家协会的官方分析方法,第955.14段和适用的章节,第15版,1990(epa指南91-2)中描述的程序杀死包含大多数公认的病原微生物的所有营养细胞的试剂。如本文所用，术语“高水平消毒”或“高水平消毒剂”是指杀灭除高水平的细菌孢子外基本上所有生物并且用由食品和药物管理局(food and drug administration)作为灭菌剂的销售明确的化学杀菌剂来实现的化合物或组合物。如本文所用，术语“中间水平消毒”或“中间水平消毒剂”是指用由环境保护局(environmental protection agency，epa)
登记为杀结核杆菌剂的化学杀菌剂杀灭分枝杆菌、大部分病毒和细菌的化合物或组合物。如本文所用，术语“低水平杀菌”或“低水平杀菌剂”是指用由epa登记为医院消毒剂的化学杀菌物杀灭一些病毒和细菌的化合物或组合物。
28.如本文所用，短语“食品加工表面”是指被用作食品加工、制备或贮存活动的一部分的工具、机器、设备、结构、建筑物等的表面。食品加工表面的实施例包括食品加工或制备设备(例如，切片、罐装或运输设备，包含引水槽)、食品加工器皿(例如，器具、餐具、洗涤器皿和酒吧玻璃杯(bar glasses))以及地板、墙壁或进行食品加工的结构的固定件的表面。食品加工表面见于并用于食品防腐空气循环系统、无菌包装消毒、食品冷藏和冷却器清洁剂和消毒剂、器皿洗涤消毒、烫漂器清洗和消毒、食品包装材料、切割板添加剂、第三水槽消毒、饮料冷却器和保温器、肉冷却或烫洗水、自动盘碟消毒剂、消毒凝胶、冷却塔、食品加工抗微生物服装喷剂和非水性至低水性食品制备润滑剂、油和冲洗添加剂中。
29.如本文所用，短语“食品”包括可能需要用抗微生物剂或组合物处理并且可在有或没有进一步制备的情况下食用的任何食物。食品包括肉类(例如，红肉和猪肉)、海鲜、家禽、农产品(例如，水果和蔬菜)、鸡蛋、活卵、蛋产品、即食食品、小麦、种子、块根、块茎、叶子、茎、玉米、花、豆芽、调味料或其组合。术语“农产品”是指食品，如水果和蔬菜以及植物或植物衍生的材料，所述材料通常以未烹饪并且通常未包装的方式销售，并且有时可以生吃。
30.术语“硬表面”是指实心的、基本上非柔性的表面，如台面、瓷砖、地板、墙壁、面板、窗户、卫生洁具、厨房和浴室家具、器具、发动机、电路板和餐盘。硬表面可以包括，例如，医疗保健表面和食品加工表面。
31.如本文所用，短语“医疗保健表面”是指用作医疗保健活动的一部分的器械、装置、推车、罩、家具、结构、建筑物等的表面。医疗保健表面的实施例包括医疗或牙科器械、医疗或牙科装置、用于监测患者健康的电子设备和其中进行健康护理的地板、墙壁或结构固定件的表面。医疗保健表面存在于医院、手术室、病房、产房、太平间和临床诊断室中。这些表面可为具有以下特点的那些：“硬表面”(如壁、底板、床板等)；或织物表面，例如编织、织造和非织造表面(如手术服、帐帘、床上用品、绷带等)；或患者护理设备(如呼吸器、诊断设备、分流器、人体窥镜、轮椅、床等)；或手术和诊断设备。医疗保健表面包括用于动物医疗保健的制品和表面。
32.如本文所用，术语“器械”是指可得益于用根据本发明的组合物清洁的各种医疗或牙科器械或装置。
33.术语“衣物”是指在洗衣机中清洗的物品或制品。一般来说，衣物是指由纺织材料、织造织物、非织造织物和针织织物制成或包括纺织材料、织造织物、非织造织物和针织织物的任何物品或制品。纺织材料可以包括天然或合成纤维，如真丝纤维、亚麻纤维、棉纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维(如尼龙)、丙烯酸纤维、乙酸酯纤维和其共混物，包括棉和聚酯共混物。纤维可为经处理的或未经处理的。示范性经处理的纤维包括针对阻燃性进行处理的那些纤维。应当理解，术语“亚麻”通常用于描述包括床单、枕套、毛巾、亚麻台布、桌布、条形拖把和制服的某些类型的衣物物品。本发明额外提供了用于处理非衣物制品和包括硬表面(诸如餐盘、玻璃杯和其它器皿)的表面的组合物和方法。
34.如本文所用，短语“医疗器械”、“牙科器械”、“医疗装置”、“牙科装置”、“医疗设备”、“牙科设备”是指在医学或牙科中使用的器械、装置、工具、电气用具、器具和设备。可对
此类器械、装置和设备进行冷杀菌、浸没或洗涤并且然后进行热杀菌，或以其它方式得益于在本发明的组合物中进行的清洁。这些多种器械、装置和设备包括但不限于：诊断器械、托盘、盘、夹持器、托架、镊子、剪刀、剪切机、锯(例如骨锯和其刀片)、止血钳、刀、凿子、骨钳、锉刀、钳子、钻机、钻机钻头、粗锉刀、毛刺、涂布器、碎机、电梯、夹具、针夹持器、货架(carrier)、夹子、钩、圆骨凿、刮匙、牵开器、矫平机、打孔器、提取器、匙、角膜刀、刮刀、压榨机、套管针、扩张器、罩、玻璃器皿、管、导管、插管、插塞、支架、窥镜(例如，内窥镜、听诊器和关节镜)和相关设备等或其组合。
35.如本文所用，短语“令人不悦的气味”、“恼人的气味”或“恶臭”是指强烈、刺鼻的或刺激性气味或气氛环境，通常人在可能的情况下都会避来它们。快乐调值提供气味令人愉快或令人不愉快的程度的量度。“令人不悦的气味”、“恼人的气味”或“恶臭”具有被评级为与5wt-％的乙酸、丙酸、丁酸或其混合物的溶液一样令人不悦或比其更加令人不悦的快乐调值。
36.如本文所用，术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三元共聚物和更高级“x”聚物，还包含其衍生物、组合和其共混物。此外，除非另外明确限制，否则术语“聚合物”应包括分子所有可能的异构体构型，包括但不限于全同立构、间同立构和无规对称性，以及它们的组合。更进一步，除非另外特别地限制，否则术语“聚合物”将包括分子的所有可能几何构型。
37.为了本专利申请的目的，当微生物群体减少至少约50％、或者减少得显著比通过水洗减少得更多时就成功实现了微生物的减少。微生物群的较大减少提供更大水平的保护。
38.如本文所用，术语“杀菌剂”是指根据公共卫生要求判断，使细菌污染物的数量降低至安全水平的试剂。在一个实施方式中，用于本发明中的杀菌剂将提供至少3个对数降低并且更优选地5个对数阶降低。这些降低可使用以下参考文献中陈述的程序来评估：消毒剂的杀菌和洗涤剂杀菌作用(germicidal and detergent sanitizing action of disinfectants),官方分析化学家协会的官方分析方法,第960.09段和适用部分,第15版,1990(epa指南91-2)。根据此参考文献，杀菌剂相对于若干测试生物体应提供在室温(25
±
2℃)下在30秒内99.999％的降低(5个对数阶降低)。
39.如本文所用，术语“污垢”或“污渍”是指非极性油性物质，其可以含有或可以不含有微粒物质，诸如矿物粘土、砂、天然矿物质、碳黑、石墨、高岭土、环境粉尘等。
40.抗微生物剂的“杀生物(-cidal)”或“生物抑制(-static)”活性的区分，所述定义描述功效程度，并且用于测量此功效的官方实验室规程是理解抗微生物剂和组合物的相关性的考虑因素。抗微生物组合物可以影响两种微生物细胞损伤。第一种是致命的、不可逆转的作用，导致微生物细胞完全破坏或失能。第二种类型的细胞损伤是可逆的，使得如果生物不含试剂，则其可以再次繁殖。前者称为杀微生物，并且后者称为抑微生物。根据定义，消毒杀菌剂和消毒剂是提供抗微生物或杀生物活性的试剂。与之相反，防腐剂通常被描述为抑制剂或抑菌组合物
41.如本文所用，术语“基本上不含”是指组合物完全缺乏组分或具有的组分的量少到使得所述组分不影响组合物的性能。该组分可作为杂质或者作为致污物而存在，并且应小于0.5wt-％。在另一实施方式中，组分的量小于0.1wt-％，并且在又另一实施方式中，组分
的量小于0.01wt-％。
42.如本文所用，术语“器皿”是指如食用和烹饪器具、餐盘和其它硬表面，如淋浴器、水槽、马桶、浴缸、工作台面、窗户、镜子、运输车辆和地板等物品。如本文所用，术语“器皿清洗”指洗涤、清洁或漂洗器皿。器皿还指由塑料制成的物品。可用根据本发明的组合物清洁的塑料的类型包括但不限于包括聚碳酸酯聚合物(pc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(abs)和聚砜聚合物(ps)的那些塑料。可使用本发明的化合物和组合物清洁的另一种示例性塑料包括聚对苯二甲酸乙二酯(pet)。
43.如本文所用，术语“重量百分比”、“wt％”、“按重量计百分比”、“按重量计％”和其变化形式是指呈以下形式的物质浓度：所述物质的重量除以组合物的总重量并且乘以100。应当理解，如本文中所使用的“百分比”、“％”等旨在与“重量百分比”、“重量％”等同义。
44.本发明的方法、系统、设备和组合物可以包含以下、基本上由以下组成或由以下组成：本发明的组分和成分以及本文所述的其它成分。如本文所用，“基本上由
……
组成”是指方法、系统、设备和组合物可以包括额外步骤、组分或成分，但前提是额外步骤、组分或成分不会实质性地改变所要求的方法、系统、设备和组合物的基本特征和新颖特征。
45.低泡清洁组合物
46.根据本技术的低泡清洁组合物可以是液体或固体。将固体组合物浓缩并且需要用足量的载体溶解以达到所需的活性成分浓度。液体组合物可以是浓缩(需要在使用前进一步溶解)的或即用型溶液。即用型溶液所需的浓度可能取决于其最终用途和应用。此外，应当理解的是，基于最终稀释比以及浓缩物是配制成无水制剂还是水性制剂，浓缩物的浓度可以变化。
47.液体组合物、或稀释后的固体组合物的ph范围可以为约4.5至约10，优选地为约4.5至约9，更优选地为约5至约8.5。在浓缩组合物中，ph优选地在约5与约10之间，更优选地在约5.5与约9.5之间。在即用型组合物中，ph优选地在约4.5与约9.5之间，更优选地在约5与约8.5之间，最优选地在约5与约7之间。
48.优选地，低泡清洁组合物包含季铵化合物、聚羧酸和/或其盐。低泡清洁组合物还可包含载体、染料、气味剂、ph调节剂、成片助流剂(sheeting agent)、固化助剂、表面活性剂或其组合。低泡清洁组合物可适合用作器皿清洗洗涤剂、漂洗助剂、消毒洗涤剂、消毒漂洗助剂、硬表面清洁剂、衣物洗涤剂和衣物消毒剂。
49.季铵化合物
50.本文所述的低泡清洁组合物包含季铵化合物。术语“季铵化合物”通常是指具有下分子式的任何组合物：
[0051][0052]
其中，r1-r4各自具有小于c16的链长且x-是阴离子抗衡离子；和在实施方式中，烷基基团是可以相同或不同的经取代或未经取代的、饱和或不饱和的、支链或非支链的和环状或非环状的烷基，并且可以含有醚、酯或酰胺键；它们可以是芳族或取代的芳族基团。术
语“阴离子抗衡离子”包括可与季铵形成盐的任何离子。合适的抗衡离子的实施例包括卤离子如氯离子和溴离子、甲基硫酸根、碳酸盐和碳酸氢根。优选地，阴离子抗衡离子是氯离子。在一些实施方式中，包括在组合物中的季铵的碳链介于约8和6之间，优选地介于8和12之间，或更优选地介于8和10之间。
[0053]
优选的季铵化合物是那些水溶性化合物并且可以还包括本文所述化合物的盐。合适的盐包括但不限于无机和有机酸的盐，诸如硝酸盐、硫酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、甲基硫酸盐、甲基磺酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、羧酸盐、聚羧酸盐、磷酸盐、膦酸盐等等。
[0054]
优选的季铵化合物包括但不限于，烷基(c8-c16)二甲基苄基氯化铵(adbac)、烷基(c8-16)二甲基乙基苄基氯化铵(adebac)和二烷基(c8-c16)二甲基氯化铵(daac)，包括辛基癸基二甲基氯化铵，二辛基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵。在优选的实施方式中，二烷基二甲基氯化铵(daac)是具有c10或更少(c8-c10)的二烷基。在优选的实施方式中，季铵化合物是辛基癸基二甲基、二辛基二甲基和二癸基二甲基氯化铵的共混物。单种季铵或多于一种季铵的组合可包括在本发明的低泡清洁组合物中。
[0055]
在一些实施方式中，取决于r基团的性质、阴离子和存在的季氮原子的数量，抗微生物季铵化合物可以分为以下类别之一：单烷基三甲基铵盐；单烷基二甲基苄基铵盐；二烷基二甲基铵盐；杂芳香族铵盐；多取代季铵盐；双季铵盐；和聚合季铵盐。将在下面进一步讨论各类别。
[0056]
单烷基三甲基铵盐含有一个为长链烷基的r基团，其余的r基团是短链烷基，如甲基或乙基。单烷基三甲基铵盐的一些非限制性实施例包括十六烷基三甲基溴化铵，可以商品名rhodaquat m242c/29和dehyquart a商购获得；烷基三甲基氯化铵，可以arquad 16商购获得；烷基芳基三甲基氯化铵；和十六烷基二甲基乙基溴化铵，可以ammonyx dme商购获得。
[0057]
单烷基二甲基苄基铵盐含有一个为长链烷基的r基团、为苄基的第二r基团，其余两个r基团为短链烷基，如甲基或乙基。单烷基二甲基苄基铵盐通常与非离子表面活性剂、洗涤剂助洗剂、香水和其它成分相容。单烷基二甲基苄基铵盐的一些非限制性实施例包括烷基二甲基苄基氯化铵，可从lonza inc.以barquat商购获得；和苄索氯铵，可从lonza inc.以lonzagard商购获得。另外，单烷基二甲基苄基铵盐可以是经取代的。这类盐的非限制性实施例包括十二烷基二甲基-3,4-二氯苄基氯化铵。最后，存在烷基二甲基苄基和烷基二甲基取代的苄基(乙基苄基)氯化铵的混合物，其可从斯特潘公司(stepan company)以btc 2125m商购获得，和从lonza inc.以barquat 4250商购获得。
[0058]
二烷基二甲基铵盐含有两个作为长链烷基的r基团，其余的r基团为短链烷基，如甲基。二烷基二甲基铵盐的一些非限制性实施例包括二癸基二甲基卤化铵，可从lonza inc.以bardac 22商购获得；二癸基二甲基氯化铵，可从lonza inc.以bardac 2250商购获得；二辛基二甲基氯化铵，可从lonza inc.以bardac lf和bardac lf-80商购获得；和辛基癸基二甲基氯化铵，作为与二癸基和二辛基二甲基氯化铵的混合物出售，可从lonza inc.以bardac 2050和2080商购获得。
[0059]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约10ppm至约40wt.％的季铵化合物，更优选地约15ppm至约30wt.％的季铵化合物，或最优选地约20ppm至约25wt.％的季铵化合物。
[0060]
在优选的实施方式中，浓缩的低泡清洁组合物包含约1wt.％至约40wt.％的季铵化合物，更优选地约5wt.％至约35wt.％的季铵化合物，或最优选地约10wt.％至约25wt.％的季铵化合物。
[0061]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约10ppm至约1000ppm的季铵化合物，更优选地约15ppm至约500ppm的季铵化合物，或最优选地约20ppm至约250ppm的季铵化合物。
[0062]
聚羧酸和/或盐
[0063]
低泡清洁组合物优选地包含聚羧酸和/或其盐。尽管不希望受理论束缚，但据信聚羧酸和/或其盐通过提供抗衡离子部分中和(即掩蔽)季铵化合物的电荷并且该电荷掩蔽减少(更优选地防止)泡沫的形成和/或稳定性。已经发现，聚羧酸和/或盐的电负性对于电荷掩蔽的发生很重要。在这方面，选择具有适当pka值的聚羧酸和/或其盐是重要的。
[0064]
聚羧酸具有至少两个pka值，在最优选的实施方式中，聚羧酸具有三个pka值。优选地，每个pka值小于约7，更优选小于约6.5。在优选的实施方式中，聚羧酸具有至少两个小于约7、更优选小于约6.5、最优选小于约6的pka值。在优选的实施方式中，聚羧酸的至少一个小于约6，更优选小于约5.5，最优选小于约5的pka值。在优选实施方式中，每个pka值在约2和约7之间，更优选地在约2.5和约6.5之间。在优选的实施方式中，至少两个pka值在约2和约7之间，更优选地在约2.5和约6.5之间，最优选地在约3和约6之间。在优选的实施方式中，聚羧酸的至少一个pka值在约2和约6之间，更优选地在约2.5和约5.5之间，最优选地在约3和约5之间。
[0065]
在优选的实施方式中，聚羧酸是柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、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)、二乙基三胺五乙酸(dtpa)、n,n-二羧甲基谷氨酸四钠盐(glda)、甲基甘氨酸二乙酸(mgda)、前述任一种的盐、二甲苯磺酸钠或其混合物。
[0066]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约25ppm至约50wt.％的聚羧酸或其盐，更优选地约50ppm至约40wt.％的聚羧酸或其盐，或最优选地约100ppm至约35wt.％的聚羧酸或其盐。
[0067]
在优选的实施方式中，浓缩的低泡清洁组合物包含约1wt.％至约50wt.％的聚羧酸或其盐，更优选地约5wt.％至约40wt.％的聚羧酸或其盐，或最优选地约10wt.％至约35wt.％的聚羧酸或其盐。
[0068]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约25ppm至约10.000ppm的聚羧酸或其盐，更优选地约50ppm至约5000ppm的聚羧酸或其盐，或最优选地约100ppm至约2500ppm的聚羧酸或其盐。
[0069]
载体
[0070]
低泡清洁组合物可包含载体。优选的载体包括水和/或可与水混溶性溶剂。如本文所使用的术语“水混溶性”意指组分(例如，载体或溶剂)在约20℃下以大于约0.2g/l，优选地以约1g/l或更大，更优选地以10g/l或更大，并且最优选地以约50g/l或更大的浓度可溶于或可分散于水中。
[0071]
在浓缩的液体组合物中，载体的浓度优选地介于约5wt.％与约50wt.％之间；更优选地介于约10wt.％与约40wt.％之间；最优选地介于约15wt.％与约35wt.％之间。
[0072]
在即用型溶液中，载体可以以适当的量存在以达到所需的活性成分浓度。在优选的实施方式中，即用型溶液中载体的量在约20wt.％至约95wt.％之间，更优选地在30wt.％至约92wt.％之间，最优选地在约40wt.％至约90wt.％之间。
[0073]
染料/气味剂
[0074]
低泡清洁组合物可以任选地包含染料、气味剂(包括香水)和其他美感增强剂。可以包含染料以改变组合物的外观，如例如fd&c蓝1(西格玛化学(sigma chemical))、fd&c黄5(西格玛化学)、直接蓝86(miles)、fastusol蓝(莫贝化学公司(mobay chemical corp.))、酸性橙7(美国氰胺(american cyanamid))、碱性紫10(山德士(sandoz))、酸性黄23(gaf)、酸性黄17(西格玛化学)、暗绿(sap green)(keyston analine and chemical)、间胺黄(keystone analine and chemical)、酸性蓝9(希尔顿
·
戴维斯(hilton davis))、山德兰蓝(sandolan blue)/酸性蓝182(山德士)、hisol坚牢红(capitol color and chemical)、荧光素(capitol color and chemical)、酸性绿25(汽巴-嘉基(ciba-geigy))等。
[0075]
优选的气味剂包括芳香剂或香水，但不限于萜类化合物(如香茅醇)、醛类(如戊基肉桂醛)、素馨(如c1s-素馨或茉莉)、香兰素等。
[0076]
如果低泡清洁组合物包括染料和/或气味剂，则可以以任何量添加它们以实现所需的美学增强。优选地，染料或气味剂的量在约0.001wt.％和约5wt.％之间。
[0077]
ph调节剂
[0078]
低泡清洁组合物可任选地包含ph调节剂。该ph调节剂用于调节低泡清洁组合物的ph。合适的ph调节剂可以是酸和碱，包括但不限于强酸、弱酸、强碱和弱碱。合适的酸可以包括有机酸和无机酸。优选的有机酸的实施例包括羧酸，诸如但不限于羟基乙(乙醇)酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、三氯乙酸、盐酸脲和苯甲酸。有机二羧酸尤其如草酸、丙二酸、葡糖酸、衣康酸、琥珀酸、戊二酸、马来酸、富马酸、己二酸和对苯二甲酸也可根据本发明使用。
[0079]
优选的无机酸包括但不限于硫酸、氨基磺酸、甲基硫酸、盐酸、氢溴酸、氢氟酸和硝酸等。这些酸还可以与其它无机酸或与上文所提及的那些有机酸组合使用。
[0080]
优选的碱包括但不限于氨、氢氧化铵、胺、烷醇胺、氨基醇、硼酸盐、碳酸盐、氢氧化物、硅酸盐或其混合物。
[0081]
如果低泡清洁组合物包括ph调节剂，则可以以任何量添加这样的调节剂以达到所需的ph。优选地，ph调节剂的量在约0.001wt.％和约10wt.％之间。
[0082]
成片助流剂
[0083]
低泡清洁组合物可以任选地包括成片助流剂。在低泡清洁组合物是漂洗助剂或消毒漂洗助剂的实施方式中优选存在成片助流剂。成片助流剂也可以任选地包括在其他低泡清洁组合物中。
[0084]
优选的成片助流剂包括醇乙氧基化物化合物，其包含具有12个或更少碳原子的烷基基团的具有分子式i表示的结构：ro-(ch2ch2o)
n-h(i)，其中，r是(c
1-c
12
)烷基基团，n是1到100范围内的整数。在一些实施方式中，r可以为(c
8-c
12
)烷基基团，或可为(c
8-c
10
)烷基基团。类似地，在一些实施方式中，n为在10-50范围内，或在15-30范围内，或在20-25范围内的整数。在一些实施方式中，醇乙氧基化物具有低eo含量，诸如n为6或更小。
[0085]
在更优选的实施方式中，成片助流剂可以包含至少两种不同的各自具有由分子式
i表示的结构的醇乙氧基化物化合物。即，在成片助流剂中所存在的两种或更多种不同的醇乙氧基化物化合物中，分子式i的r和/或n变量或两者可以不同。例如，可以成片助流剂包括第一醇乙氧基化物化合物，其中r为(c
8-c
10
)烷基基团，和第二醇乙氧基化物化合物，其中r为(c
10-c
12
)烷基基团。在优选的实施方式中，成片助流剂不包括任何包含具有多于12个碳原子的烷基基团的醇乙氧基化物化合物。在优选的实施方式中，成片助流剂仅包括醇乙氧基化物化合物，该醇乙氧基化物化合物包括具有12个或更少碳原子的烷基基团。
[0086]
如果低泡清洁组合物包含成片助流剂，那么成片助流剂中所用的醇乙氧基化物可以选择具有某些特征的醇乙氧基化物，例如环境友好、适用于食品服务行业和/或类似特征。例如，成片助流剂中所用的特定醇乙氧基化物可满足环境或食品服务管理要求，例如可生物降解性要求。
[0087]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约10ppm至约40wt.％的成片助流剂，更优选地约25ppm至约35wt.％的成片助流剂，或最优选地约50ppm至约30wt.％的成片助流剂。
[0088]
在优选的实施方式中，浓缩的低泡清洁组合物包含约1wt.％至约40wt.％的成片助流剂，更优选地约5wt.％至约35wt.％的成片助流剂，或最优选地约10wt.％至约30wt.％的成片助流剂。
[0089]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约10ppm至约10.000ppm的成片助流剂，更优选地约25ppm至约7500ppm的成片助流剂，或最优选地约50ppm至约5000ppm的成片助流剂。
[0090]
固化助剂
[0091]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物可以任选地包含一种或更多种固化助剂。固化助剂的实施例包括但不限于尿素、酰胺(如硬脂酸单乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺或烷基酰胺)、硫酸盐或硫酸化表面活性剂和芳香族磺酸盐、固体聚乙二醇、固体eo/po嵌段共聚物、已经通过酸或碱处理工艺变成水溶性的淀粉、各种赋予经过加热的组合物在冷却时固化的特性的无机物等。此类化合物还可以在使用期间改变低泡清洁组合物在水性介质中的溶解度，使得可在延长时间段内从固体组合物施配活性成分。在优选的实施方式中，固化助剂也可以用作助洗剂。
[0092]
合适的芳香族磺酸盐包括但不限于二甲苯磺酸钠、甲苯磺酸钠、异丙苯磺酸钠、甲苯磺酸钾、二甲苯磺酸铵、二甲苯磺酸钙、烷基萘磺酸钠和/或丁基萘钠。优选的芳香族磺酸盐包括二甲苯磺酸钠和异丙苯磺酸钠。
[0093]
在固体低泡清洁组合物的优选实施方式中，固化助剂包含氯化钠、淀粉、糖、c1-c10亚烷基二醇如丙二醇、固体peg、固体ppg、固体ep/po、酰胺、尿素、乙酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、磺酸盐或其混合物。
[0094]
在低泡清洁组合物中包括的固化助剂的量可由所需作用指定。一般来说，固化助剂的有效量视为与或不与其它材料一起作用以固化清洁组合物的量。通常，对于固体实施方式，低泡清洁组合物中的固化助剂的量为约10wt.％至约80wt.％，优选地约20wt.％至约75wt.％，更优选地约20wt.％和约70wt.％。
[0095]
在优选的实施方式中，固化助剂基本上不含硫酸盐。例如，清洁组合物可具有小于1wt.％、优选地小于0.5wt.％、更优选地小于0.1wt.％的硫酸盐。在一个优选实施方式中，
清洁组合物不含硫酸盐。
[0096]
表面活性剂
[0097]
在一些实施方式中，低泡清洁组合物可任选地包含表面活性剂。根据表面活性剂的所需作用和低泡清洁组合物的最终用途，合适的表面活性剂可以是非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂或其混合物。在一些实施方式中，如果表面活性剂包括在低泡清洁组合物中，那么其浓度优选地为约10ppm至约50wt.％的表面活性剂，更优选地约25ppm至约45wt.％的表面活性剂，或最优选地约50ppm至约35wt.％的表面活性剂。
[0098]
在优选的实施方式中，浓缩的低泡清洁组合物包含约1wt.％至约50wt.％的表面活性剂，更优选地约5wt.％至约45wt.％的表面活性剂，或最优选地约10wt.％至约35wt.％的表面活性剂。
[0099]
在优选的实施方式中，低泡清洁组合物包含约10ppm至约10.000ppm的表面活性剂，更优选地约25ppm至约7500ppm的表面活性剂，或最优选地约50ppm至约5000ppm的表面活性剂。
[0100]
非离子表面活性剂
[0101]
适用的非离子表面活性剂的特点一般在于存在有机疏水基团和有机亲水基团，并且通常通过有机脂肪族、烷基芳香族或聚氧化烯烃疏水性化合物与按照惯例是环氧乙烷或其多水合产物聚乙二醇的亲水性碱性氧化部分的缩合产生。实际上，具有带反应性氢原子的羟基、羧基、氨基或酰胺基的任何疏水性化合物都可以与环氧乙烷或其多水合加合物或其与环氧烷(例如环氧丙烷)的混合物缩合以形成非离子表面活性剂。可以容易地调节与任何特定疏水性化合物缩合的亲水性聚氧化烯部分的长度，以产生在亲水性性质与疏水性性质之间具有期望平衡度的水分散性化合物或水溶性化合物。可用的非离子表面活性剂包括：
[0102]
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化丙烯-聚氧化乙烯聚合化合物。一类化合物是双官能(两个反应性氢)化合物，其通过环氧乙烷与疏水性碱缩合来形成，所述疏水性碱通过将环氧丙烷添加到丙二醇的两个羟基基团而形成。分子的这个疏水性部分的分子量是约1,000到约4,000。然后加成环氧乙烷，以将这个疏水物夹在亲水性基团之间，受长度控制而占最终分子的按重量计约10％到按重量计约80％。另一类化合物为衍生自环氧丙烷和环氧乙烷依次加成到乙二胺的四官能嵌段共聚物。环氧丙烷疏水物的分子量在约500到约7,000的范围内；并且，加入亲水物环氧乙烷，以构成分子的按重量计约10％到按重量计约80％。
[0103]
一摩尔烷基酚与约3摩尔至约50摩尔的环氧乙烷的缩合产物，其中直链或支链构型的烷基链，或单烷基或双烷基成分的烷基链含有约8至约18个碳原子。烷基团可由例如二异亚丁基、二戊基、聚合亚丙基、异辛基、壬基和二壬基表示。这些表面活性剂可为烷基酚的聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯缩合物。具有此化学性质的商业化合物的实施例在市场上可以商标名(由罗纳
·
普朗克(rhone-poulenc)制造)和(由联合碳化物公司(union carbide)制造)购得。
[0104]
一摩尔具有约6到约24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链醇与约3到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。醇部分可以由上文描绘的碳范围内的醇的混合物组成，或其可以由
具有在此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施例可以商标名neodol
tm
(由壳牌化学公司(shell chemical co.)制造)和alfonic
tm
(由维斯塔化学公司(vista chemical co.)制造)购得。
[0105]
一摩尔具有约8到约18个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链羧酸与约6到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。酸部分可由在上文所限定的碳原子范围内的酸的混合物组成，或其可由具有所述范围内的特定碳原子数的酸组成。此化学物质的商业化合物的实施例可在市场上以商标lipopeg
tm
(由lipo chemicals,inc.制造)购得。
[0106]
除通常称作聚乙二醇酯的乙氧基化羧酸以外，通过与甘油酯、甘油和多羟基(糖或脱水山梨糖醇/山梨糖醇)醇反应形成的其它烷酸酯具有在本发明中用于具体实施方式的应用，尤其是间接食品添加剂应用。所有这些酯部分在其分子上全都具有一个或更多个反应性氢位点，反应性氢位点可进行进一步酰化或环氧乙烷(醇盐)加成，以控制这些物质的亲水性。
[0107]
非离子低发泡表面活性剂的实施例包括：
[0108]
来自(1)的化合物，其通过将环氧乙烷加入乙二醇以提供指示分子量的亲水性物，然后加入环氧丙烷以获得分子外部(末端)上疏水性嵌段来改性，基本上反相。分子的疏水性部分的分子量是约1,000到约3,100，其中中间的亲水物占最终分子的按重量计10％到按重量计约80％。分子的疏水性部分的分子量是约2,100到约6,700，其中中间的亲水物占最终分子的按重量计10％到按重量计80％。
[0109]
来自第(1)组、第(2)组、第(3)组和第(4)组的化合物，其通过以下方式改性：通过与如环氧丙烷、环氧丁烷、苄基氯等疏水性小分子；以及含有1个到约5个碳原子的短链脂肪酸、醇或烷基卤化物；以及其混合物反应，对(多官能部分的)一个或多个端羟基团进行“封端”或“端部封闭”以减少发泡。还包括将端羟基团转化为氯基团的反应物，例如亚硫酰氯。对端羟基团的这种改性可以产生全嵌段、嵌混、混嵌或全混的非离子表面活性剂。
[0110]
有效的低发泡非离子表面活性剂的附加实施例包括：
[0111]
1959年9月8日颁予brown等人的美国专利第2,903,486号的烷基苯氧基聚乙氧基烷醇，并且其由以下分子式表示：
[0112][0113]
其中r是8到9个碳原子的烷基基团，a是3到4个碳原子的亚烷基链，n是7到16的整数，并且m是1到10的整数。
[0114]
1962年8月7日颁予martin等人的美国专利第3,048,548号的聚亚烷基二醇缩合物，其具有交替亲水性氧化乙烯链和疏水性氧化丙烯链，其中末端疏水性链的重量、中间疏水性单元的重量和连接亲水性单位的重量每个占缩合物的约三分之一。
[0115]
1968年5月7日颁予lissant等人的美国专利第3,382,178号中所公开的消泡非离子表面活性剂，其具有通式z[(or)noh]z，其中z是可烷氧基化物质，r是源自氧化烯的自由基，其可以是亚乙基和亚丙基，并且n是例如10至2,000或更大的整数，并且z是由反应性可
烷氧基化基团的数目所确定的整数。
[0116]
在1954年5月4日授予jackson等人的美国专利第2,677,700号中所描述的共轭聚氧化烯化合物，其对应于分子式y(c3h6o)n(c2h4o)mh，其中y为具有约1至6个碳原子和一个反应性氢原子的有机化合物的残基，如通过羟基数所确定的，n的平均值为至少约6.4，并且m的值使得氧乙烯部分构成分子的按重量计约10％至约90％。
[0117]
1954年4月6日颁予lundsted等人的美国专利第2,674,619号中所描述的共轭聚氧化烯化合物，其具有分子式y[(c3h6on(c2h4o)mh]
x
，其中y是具有约2至6个碳原子并含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值是至少约2，n的值使得疏水性聚氧化丙烯基质的分子量是至少约900，并且m的值使得分子的氧化乙烯含量是按重量计约10％至按重量计约90％。落在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的环氧乙烷，并且氧化乙烯链还任选地但有利地含有少量的环氧丙烷。
[0118]
有利地用于此发明的组合物中的额外共轭聚氧化烯表面活性剂对应于分子式：p[(c3h6o)n(c2h4o)mh]
x
，其中p是具有约8个到18个碳原子并且含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值为1或2，n的值使得聚氧化乙烯部分的分子量是至少约44，并且m的值使得分子的氧化丙烯含量是按重量计约10％到约90％。在任一情况下，氧化丙烯链可任选地但有利地含有少量的环氧乙烷，并且氧化乙烯链还可任选地但有利地含有少量的环氧丙烷。
[0119]
适合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分子式r2con
r1
z的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂，其中：r1是h、c
1-c4烃基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、乙氧基、丙氧基或其混合物；r2是c
5-c
31
烃基，其可以是直链；并且z是具有带有至少3个与链直接连接的羟基的直链烃基链的多羟基烃基或其烷氧基化衍生物(优选乙氧基化或丙氧基化)。z可以衍生自还原胺化反应中的还原糖，如缩水甘油基部分。
[0120]
脂肪醇与约0摩尔至约25摩尔环氧乙烷的烷基乙氧基化缩合产物适合用于本发明组合物中。脂肪醇的烷基链可为直链或支链的伯烷基或仲烷基，并且一般含有6至22个碳原子。
[0121]
乙氧基化c
6-c
18
脂肪醇和c
6-c
18
混合的乙氧基化和丙氧基化脂肪醇是适合用于本公开组合物，尤其是水溶性组合物的表面活性剂。合适的乙氧基化脂肪醇包括乙氧基化程度是3到50的c
6-c
18
乙氧基化脂肪醇。
[0122]
尤其适用于本公开组合物中的合适非离子烷基多糖表面活性剂包括在1986年1月21日授予llenado的美国专利4,565,647中公开的那些。这些表面活性剂包括含有约6到约30个碳原子的疏水基团；以及多糖，例如含有约1.3到约10个糖单元的多糖苷亲水基团。可使用任何含有5或6个碳原子的还原糖，例如可用葡萄糖、半乳糖和半乳糖基部分替换葡糖基部分。(任选地，疏水基团连接在2、3、4等位置，因此得到与葡糖苷或半乳糖苷相反的葡萄糖或半乳糖。)糖间键可例如在附加糖单元的一个位置和前述糖单元上的2、3、4和/或6位之间。
[0123]
适合用于本公开组合物的脂肪酸酰胺表面活性剂包括具有以下分子式的脂肪酸酰胺表面活性剂：r6con(r7)2，其中r6为含有7到21个碳原子的烷基团并且每个r7独立地是氢、c
1-c4烷基、c
1-c4羟烷基或
‑‑
(c2h4o)
x
h，其中x在1到3范围内。
[0124]
非离子表面活性剂的适用类别包括被限定为烷氧基化胺或最具体地说醇烷氧基化/胺化/烷氧基化表面活性剂的类别。这些非离子表面活性剂可至少部分由以下通式表示：r
20
‑‑
(po)
sn‑‑
(eo)
t
h、r
20
‑‑
(po)
sn‑‑
(eo)
t
h(eo)
t
h和r
20
‑‑
n(eo)
t
h；其中r
20
为8至20、优选12至14个碳原子的烷基、烯基或其他脂肪族基团或烷基-芳基团，eo为氧乙烯，po为氧丙烯，s为1至20，优选2-5，t为1-10，优选2-5，并且u为1-10，优选地2-5。这些化合物的范围的其它变化可以由替代分子式：r
20
‑‑
(po)v‑‑
n[(eo)wh][(eo)zh]表示，其中r
20
如上文所定义，v为1到20(例如，1、2、3或4(优选地2))，并且w和z独立地为1到10，优选地2到5。这些化合物在商业上以由亨斯迈化工公司(huntsman chemicals)出售的一系列产品作为非离子表面活性剂的代表。这个类别的优选化学品包括surfonic
tm pea 25胺烷氧基化物。用于本发明组合物的优选的非离子表面活性剂包括醇烷氧基化物、eo/po嵌段共聚物、烷基苯酚烷氧基化物等。
[0125]
论文《非离子表面活性剂(nonionic surfactants)》,由schick,m.j.编,表面活性剂科学系列的第1卷,纽约马塞尔
·
德克尔公司(marcel dekker,inc.),1983是关于在本发明的实践中通常所采用的多种多样的非离子化合物的极好的参考文献。这些表面活性剂的非离子类别以及物种的典型列表在laughlin和heuring于1975年12月30日发表的美国专利第3,929,678号中给出。其它实施例在“《表面活性剂和洗涤剂(surface active agents and detergents)》”(第i卷和第ii卷，schwartz、perry和berch著)中给出。
[0126]
半极性非离子表面活性剂
[0127]
半极性类型的非离子表面活性剂是适用于本发明的组合物中的另一类非离子表面活性剂。一般来说，半极性非离子表面活性剂是高发泡剂和泡沫稳定剂，其可限制其在cip系统中的应用。然而，在针对高发泡清洁方法所设计的此发明的组成性实施方式内，半极性非离子表面活性剂将具有直接效用。半极性非离子表面活性剂包括氧化胺、氧化膦、亚砜和其烷氧基化衍生物。
[0128]
氧化胺是对应于以下通式的氧化叔胺：
[0129][0130]
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，r1、r2和r3可为脂肪族基、芳香族基、杂环基、脂环基或其组合。一般来说，对于洗涤剂相关的氧化胺，r1为约8到约24个碳原子的烷基；r2和r3为1到3个碳原子的烷基或羟烷基或其混合物；r2和r3可例如通过氧原子或氮原子彼此附接以形成环结构；r4为含有2到3个碳原子的碱或羟基亚烷基团；并且n在0到约20的范围内。
[0131]
适用的水溶性氧化胺表面活性剂选自椰子或动物脂烷基二-(低碳数烷基)氧化胺，其具体实施例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、以及3-十二烷氧基-2-羟丙基二-(2-羟乙基)氧化胺。
[0132]
适用的半极性非离子表面活性剂还包括具有以下结构的水溶性氧化膦：
[0133][0134]
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，r1为链长在10个到约24个碳原子的范围内的烷基、烯基或羟烷基部分；并且，r2和r3各自为分别选自含有1个到3个碳原子的烷基或羟烷基的烷基部分。
[0135]
适用的氧化膦的实施例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-羟基辛基癸基氧化膦、双(2-羟乙基)十二烷基氧化膦以及双(羟甲基)十四烷基氧化膦。
[0136]
适用于本文的半极性非离子表面活性剂还包括具有以下结构的水溶性亚砜化合物：
[0137][0138]
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，r1为具有约8个到约28个碳原子、0个到约5个醚键和0个到约2个羟基取代基的烷基或羟烷基部分；并且r2为由具有1个到3个碳原子的烷基和羟烷基组成的烷基部分。
[0139]
这些亚砜的适用实施例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、以及3-羟基-4-十二烷氧基丁基甲基亚砜。
[0140]
用于本发明组合物的半极性非离子表面活性剂包括二甲基氧化胺，诸如月桂基二甲基氧化胺、肉豆蔻基二甲基氧化胺、鲸蜡基二甲基氧化胺、其组合等。适用的水溶性氧化胺表面活性剂选自辛基、癸基、十二烷基、异十二烷基、椰子或动物脂烷基二-(低碳数烷基)氧化胺，其具体实施例是辛基二甲基氧化胺、壬基二甲基氧化胺、癸基二甲基氧化胺、十一烷基二甲基氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺、异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)二甲基氧化胺以及3-十二烷氧基-2-羟丙基二-(2-羟乙基)氧化胺。
[0141]
适合与本发明的组合物一起使用的合适的非离子表面活性剂包括经过烷氧基化的表面活性剂。合适的烷氧基化表面活性剂包括eo/po共聚物、封端的eo/po共聚物、醇烷氧基化物、封端的醇烷氧基化物、其混合物等。用作溶剂的合适的烷氧基化表面活性剂包括
eo/po嵌段共聚物，如pluronic和反相pluronic表面活性剂；醇烷氧基化物，如dehypon ls-54(r-(eo)5(po)4)和dehypon ls-36(r-(eo)3(po)6)；以及封端的醇烷氧基化物，如plurafac lf221和tegoten ec11；其混合物等。
[0142]
阴离子表面活性剂
[0143]
还适用于本发明的是分类为阴离子表面活性剂的表面活性物质，因为疏水物的电荷是负电荷；或其中分子的疏水性部分不带电荷除非ph升高到电中性或更高的表面活性剂(例如羧酸)。羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐和磷酸盐为见于阴离子表面活性剂中的极性(亲水性)溶解基团。在与这些极性基团相关联的阳离子(抗衡离子)中，钠、锂、和钾赋予水溶性；铵和经取代的铵离子提供水溶性和油溶性两者；并且钙、钡和镁促进油溶性。如所属领域的普通技术人员理解，阴离子表面活性剂为极好的洗涤剂表面活性剂，并且因此宜添加到重负荷洗涤剂组合物。
[0144]
适用于本发明组合物中的阴离子硫酸盐表面活性剂包括烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐、直链和支链伯和仲烷基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油烯基甘油硫酸盐、烷基苯酚环氧乙烷醚硫酸盐、c
5-c
17
酰基-n-(c
1-c4烷基)和-n-(c
1-c2羟烷基)还原葡糖胺硫酸盐和烷基多糖的硫酸盐，如烷基聚葡萄糖苷的硫酸盐等。还包括烷基硫酸盐、烷基聚(亚乙基氧基)醚硫酸盐和芳香族聚(亚乙基氧基)硫酸盐，如环氧乙烷和壬基苯酚的硫酸盐或缩合产物(通常每分子具有1至6个氧化乙烯基团)。
[0145]
适用于本发明组合物中的阴离子磺酸盐表面活性剂还包括烷基磺酸盐、直链和支链伯和仲烷基磺酸盐和具有或不具有取代基的芳香族磺酸盐。
[0146]
适合用于本发明组合物中的阴离子羧酸盐表面活性剂包括羧酸(和盐)如烷酸(和烷酸盐)、羧酸酯(例如琥珀酸烷基酯)、羧酸醚、磺化的脂肪酸，如磺化的油酸等。这种羧酸盐包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基芳基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基聚羧酸盐表面活性剂和皂类(例如，烷基羧基)。可用于本发明的组合物中的仲羧酸盐包括含有连接至仲碳的羧基单元的那些羧酸盐。仲碳可以在环结构中，例如如在对辛基苯甲酸中，或如在经烷基取代的环己基羧酸盐中。仲羧酸盐表面活性剂通常不含醚键、不含酯键并且不含羟基基团。此外，其通常在头基(两亲性部分)中缺少氮原子。合适的仲皂表面活性剂通常含有总共11-13个碳原子，但是可存在更多个碳原子(例如，至多16)。合适的羧酸盐还包括酰基氨基酸(和盐)，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酰基脂肪酸酰胺)等。
[0147]
适合的阴离子表面活性剂包括以下分子式的烷基或烷基芳基乙氧基羧酸盐：
[0148]
r-o-(ch2ch2o)n(ch2)
m-co2x(3)
[0149]
其中r是c8到c
22
烷基或其中r1是c
4-c
16
烷基；n是1-20的整数；m是1-3的整数；并且x是抗衡离子，如氢、钠、钾、锂、铵或胺盐如单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。在一些实施方式中，n是4到10的整数并且m是1。在一些实施方式中，r是c
8-c
16
烷基。在一些实施方式中，r是c
12-c
14
烷基，n是4，并且m是1。
[0150]
在其它实施方式中，r为并且r1是c
6-c
12
烷基。在还又其它实施方式中，r1是c9烷基，n是10并且m是1。
[0151]
这类烷基和烷芳基乙氧基羧酸盐是市售的。这些乙氧基羧酸盐通常以酸形式获得，其可容易地转化成阴离子或盐形式。可商购的羧酸盐包括neodox 23-4，c
12-13
烷基聚乙氧基(4)羧酸(壳牌化学(shell chemical))，和emcol cnp-110，c9烷芳基聚乙氧基(10)羧酸(威科化学(witco chemical))。羧酸盐还可由科莱恩(clariant)购得，例如产品dtc，c
13
烷基聚乙氧基(7)羧酸。
[0152]
阳离子表面活性剂
[0153]
如果在分子的助水溶剂部分上的电荷为正，那么将表面活性物质归类为阳离子型。在此组中还包括其中助水溶剂不带电荷，除非ph降低到接近中性或更低，但是然后为阳离子型(例如，烷基胺)的表面活性剂。理论上，阳离子表面活性剂可由含有“鎓”结构rnx y
‑‑
的元素的任何组合合成并且可以包括非氮(铵)如磷(鏻)和硫(锍)的化合物。实际上，在阳离子表面活性剂领域中，含氮化合物占主导地位，这可能是因为含氮阳离子表面活性剂的合成途径简单直接，并且得到的产物的产量高，这些使得它们成本较低。
[0154]
阳离子表面活性剂优选地包括、更优选地是指含有至少一个长碳链疏水基团和至少一个带正电氮的化合物。长碳链基团可以通过简单的取代直接连接到氮原子上；或者在所谓的被间断的烷基胺和酰胺基胺中更优选地通过桥连官能团间接连接到氮原子上。这种官能团可使分子更具亲水性和/或更具水分散性，更容易通过助表面活性剂混合物溶于水，和/或可溶于水。为了提高水溶性，可引入附加的伯氨基、仲氨基或叔氨基，或可用低分子量烷基使氨基氮季铵化。此外，氮可为不同程度的不饱和或饱和或不饱和杂环的支链或直链部分的一部分。此外，阳离子表面活性剂可含有具有多于一个阳离子型氮原子的络合键。
[0155]
分类为氧化胺、两性表面活性剂和两性离子表面活性剂的表面活性剂化合物在接近中性到酸性ph溶液中本身通常是阳离子型，并且可与表面活性剂分类重叠。聚氧乙基化阳离子表面活性剂通常在碱性溶液中表现类似于非离子表面活性剂并且在酸性溶液中表现类似于阳离子表面活性剂。
[0156]
最简单的阳离子胺、胺盐和季铵化合物可以示意性地如此描绘：
[0157][0158]
其中，r表示烷基链，r'、r”和r”'可以为烷基链或芳基或氢，并且x表示阴离子。对于在此发明中的实际使用，胺盐和季铵化合物是优选的，因为它们的水溶性程度高。
[0159]
大部分大量商业阳离子表面活性剂可以被细分成四个主要类别和额外的亚组，如本领域中的技术人员所知晓并且描述于“表面活性剂大全(surfactant encyclopedia)”，《化妆品和盥洗用品(cosmetics&toiletries)》，第104卷(2)86-96(1989)中。第一类包括烷
基胺和其盐。第二类包括烷基咪唑啉。第三类包括乙氧基化胺。第四类包括季铵盐类，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各种可在本发明组合物中有益的属性。这些期望特性可以包括在中性ph或低于中性ph的组合物中的去污力、抗微生物功效、与其它试剂协作增稠或凝胶等。
[0160]
可用于本发明组合物的阳离子表面活性剂包括具有分子式r
1mr2xyl
z的那些，其中每个r1是含有直链或支链烷基或烯基、任选被至多三个苯基或羟基取代并且任选被以下结构中的至多四个间断的有机基团：
[0161][0162]
或这些结构的异构体或混合物，并且其含有约8至22个碳原子。r1基团可另外含有至多12个乙氧基。m是1至3的数。优选地，当m是2时，在分子中不多于一个r1基团具有16个或更多个碳原子，或当m是3时，具有多于12个碳原子。每一r2为含有1至4个碳原子的烷基或羟烷基或苄基，其中分子中不多于一个r2为苄基，并且x为0至11，优选0至6的数。y基团上的其余任何碳原子位置都填入氢。
[0163]
y是可包括但不限于以下的基团：
[0164][0165]
或其混合物。优选地，ls是1或2，其中当l是2时，y基由选自具有1至约22个碳原子和两个自由的碳单键的r1和r2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，如卤离子、硫酸根、甲基硫酸根、氢氧根或硝酸根阴离子，尤其优选的是氯离子、溴离子、
碘离子、硫酸根或甲基硫酸根阴离子，其数量使得与阳离子组分呈电中性。
[0166]
两性表面活性剂
[0167]
两性(amphoteric)或两性(ampholytic)表面活性剂含有碱性和酸性亲水基团两者以及有机疏水基团。这些离子实体可以是本文针对其它类型的表面活性剂所描述的任何阴离子或阳离子基团。碱性氮和酸性羧酸盐基团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。
[0168]
两性表面活性剂可宽泛地描述为脂肪族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂肪族基可以是直链或支链并且其中脂肪族取代基中的一个含有约8到18个碳原子并且一个含有阴离子水助溶基团，例如羧基、磺酸基、硫酸根、磷酸根或膦酰基。两性表面活性剂被细分成两个主要类别，其由本领域的普通技术人员所知晓并且描述于“表面活性剂大全”，《化妆品和盥洗用品》，第104卷(2)69-71(1989)中，其以全文引用的方式并入本文中。第一类包括酰基/二烷基乙二胺衍生物(例如，2-烷基羟乙基咪唑啉衍生物)和其盐。第二类包括n-烷基氨基酸和其盐。认为一些两性表面活性剂可能符合这两类。
[0169]
两性表面活性剂可以通过本领域中的普通技术人员已知的方法合成。例如，2-烷基羟乙基咪唑啉通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合和闭环合成。商用两性表面活性剂通过例如使用氯乙酸或乙酸乙酯通过烷基化使咪唑啉环依次发生水解和开环来进行衍生化。在烷基化期间，一个或两个羧基-烷基与不同的烷基化剂反应，形成叔胺和醚键联，产生不同的叔胺。
[0170]
在本发明中具有应用的长链咪唑衍生物一般具有通式：
[0171][0172]
中性ph两性离子
[0173]
两性磺酸盐
[0174][0175]
其中r是含有约8至18个碳原子的非环状疏水基团，并且m是用于中和阴离子的电荷的阳离子，一般为钠。可以用于本组合物中的商业上著名的咪唑啉衍生的两性表面活性剂包括例如：可可两性丙酸盐、可可两性羧基丙酸盐、可可两性甘氨酸盐、可可两性羧基甘氨酸盐、可可两性丙基磺酸盐和可可两性羧基丙酸。两性羧酸可由脂肪咪唑啉产生，其中两性二羧酸的二羧酸官能团为二乙酸和/或二丙酸。
[0176]
本文中如上所述的羧基甲基化化合物(甘氨酸盐)经常被称为甜菜碱。甜菜碱是在下文中在标题为两性离子表面活性剂的部分中讨论的一类特殊的两性表面活性剂。
[0177]
容易通过rnh2脂肪胺与卤代羧酸的反应来制备长链n-烷基氨基酸，其中r＝c
8-c
18
直链或支链烷基。氨基酸的伯氨基团的烷基化产生仲胺和叔胺。烷基取代基可以具有提供多于一个反应性氮中心的另外的氨基。大多数商业n-烷基胺酸为β-丙氨酸或β-n(2-羧乙基)丙氨酸的烷基衍生物。在此发明中具有应用的商业n-烷基氨基酸两性电解质的实施例包括烷基β-氨基二丙酸盐、rn(c2h4coom)2和rnhc2h4coom。在实施方式中，r可以是含有约8个到约18个碳原子的非环状疏水基团，并且m是用于中和阴离子的电荷的阳离子。
[0178]
合适的两性表面活性剂包括由诸如衍生自椰子油或椰子脂肪酸的椰子产物的两性表面活性剂。另外适合的椰子衍生的表面活性剂包括作为其结构的一部分的乙二胺部分、烷醇酰胺部分、氨基酸部分，例如甘氨酸、或其组合；以及约8个到18个(例如，12个)碳原子的脂肪族取代基。这类表面活性剂还可被视为烷基两性二羧酸。这些两性表面活性剂可以包括表示为如下的化学结构：c
12-烷基-c(o)-nh-ch
2-ch
2-n

(ch
2-ch
2-co2na)
2-ch
2-ch
2-oh或c
12-烷基-c(o)-n(h)-ch
2-ch
2-n

(ch
2-co2na)
2-ch
2-ch
2-oh。椰油两性二丙酸二钠是一种适合的两性表面活性剂，并且可以从新泽西州克兰布利的罗地亚公司(rhodia inc.,cranbury,n.j.)以商标名miranoltmfbs购得。另一种适合的椰子衍生的化学名称是椰油两性二乙酸二钠的两性表面活性剂同样在新泽西州克兰布利的罗地亚公司以商标名miratainetmjcha市售。
[0179]
这些表面活性剂的两性类别和种类的典型列表在laughlin和heuring于1975年12月30日发表的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实施例在《表面活性剂和洗涤剂(surface active agents and detergents)》(第i卷和第ii卷，schwartz、perry和berch著)中给出。这些参考文献各自以全文引用的方式并入本文中。
[0180]
两性离子表面活性剂
[0181]
两性离子表面活性剂可视为两性表面活性剂的亚组并且可包括阴离子电荷。两性离子表面活性剂可以广义地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离子，或在一些情况下，锍或鏻离子；带负电荷的羧基基团；以及烷基基团。两性离子通常含有阳离子基团和阴离子基团，其在分子的等电位区域中以几乎相同的程度离子化并且其可以在正-负电荷中心之间产生强“内盐”吸引力。这种合成的两性离子型表面活性剂的实施例包括脂肪族季铵、鏻和锍化合物的衍生物，其中脂肪族基可以是直链或支链并且其中脂肪族取代基中的一个含有8个到18个碳原子，并且一个含有阴离子水助溶基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
[0182]
甜菜碱表面活性剂和磺基甜菜碱表面活性剂是用于本文的示例性两性离子表面活性剂。这些化合物的通式是：
[0183][0184]
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个环氧乙烷部分和0至1个甘油基部分；y选自由以下各项组成的组：氮原子、磷原子和硫原子；r2是含有1至3个碳原子的烷基或单羟基烷基基团；当y是硫原子时x是1并且当y是氮或磷原子时x为2，r3是1至4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基或羟基亚烷基并且z是选自由以下各项组成的组的基团：羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根。
[0185]
具有上文所列的结构的两性离子表面活性剂的实施例包括：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-十六烷基二氢硫基]-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磷]-2-羟基丙
‑‑
1-磷酸盐；3-[n,n-二丙基-n-3-十二烷氧基-2-羟丙基-铵基]-丙-1-膦酸盐；3-(n,n-二甲基-n-十六烷基铵基)-丙烷-1-磺酸盐；3-(n,n-二甲基-n-十六烷基铵基)-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)铵基]-丁烷-1-羧酸盐；3-[s-乙基-s-(3-十二烷氧基-2-羟丙基)二氢硫基]-丙烷-1-磷酸盐；3-[p,p-二甲基-p
‑‑
十二烷基磷]-丙烷-1-膦酸盐；和s[n,n-二(3-羟丙基)-n-十六烷基铵基]-2-羟基-戊烷-1-硫酸盐。所述洗涤剂表面活性剂中含有的烷基基团可以是直链或支链的并且可以是饱和的或不饱和的。
[0186]
适用于本组合物中的两性离子表面活性剂包括具有以下通式结构的甜菜碱：
[0187][0188]
这些表面活性剂甜菜碱通常既不在ph极值下表现强阳离子或阴离子特性，也不在其等电位范围下示出水溶性降低。不同于“外部”季铵盐，甜菜碱与阴离子表面活性剂相容。合适的甜菜碱的实施例包括椰油酰基酰胺基丙基二甲基甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；c
12-14
酰基酰胺基丙基甜菜碱；c
8-14
酰基酰胺基己基二乙基甜菜碱；4-c
14-16
酰基甲基酰胺基二乙基铵基-1-羧基丁烷；c
16-18
酰基酰胺基二甲基甜菜碱；c
12-16
酰基酰胺基戊烷二乙基甜菜碱；以及c
12-16
酰基甲基酰胺基二甲基甜菜碱。
[0189]
适用于本发明的磺基甜菜碱包括具有分子式(r(r1)2n

r2so
3-的那些化合物，其中r是c
6-c
18
烃基，每个r1通常独立地是c
1-c3烷基，例如甲基，并且r2是c
1-c6烃基，例如c
1-c3亚烷基或羟基亚烷基。
[0190]
这些表面活性剂的两性离子类别和物质的典型列表在1975年12月30日颁予laughlin和heuring的美国专利第3,929,678号中给出。另外的实施例在《表面活性剂和洗涤剂(surface active agents and detergents)》(第i卷和第ii卷，schwartz、perry和berch著)中给出。这些参考文献各自以全文形式并入本文。
[0191]
优选的实施方式
[0192]
低泡沫清洁组合物的成分(和任选成分)的优选浓度示出于表1a-1c中(所有浓度上限和下限均由本文定义的术语约修饰)。
[0193]
表1a
–
低泡清洁组合物
[0194][0195]
表1b
–
浓缩低泡清洁组合物
[0196][0197]
表1c
–
即用型低泡清洁组合物
[0198][0199]
如上所述，低泡清洁组合物可配制成浓缩(液体或固体)组合物，随后稀释以形成使用组合物，或者它们可配制成即用型组合物。一般来说，浓缩物是指意图用水稀释以提供接触物体，以提供期望清洁、冲洗等的使用溶液的组合物。根据用于根据本发明的方法中的制剂，接触待洗涤的制品的低泡清洁组合物可称为浓缩物或使用组合物(或使用溶液或即用型组合物)。应当理解，低泡清洁组合物中季铵化合物和聚羧酸和/或其盐以及其它任选成分的浓度将根据组合物是作为浓缩物还是作为使用溶液提供而变化。
[0200]
使用溶液可以由浓缩物，通过以提供具有所需浓度的使用溶液的稀释比率用水稀释浓缩物来制备。用于稀释浓缩物以形成使用组合物的水可以被称为稀释水或稀释剂，并且可以在不同定位之间变化。典型稀释系数在约1与约10,000之间，但将取决于包含水硬度、待去除的污垢量等因素。在一个实施方式中，浓缩物以在约1:10与约1:10,000之间的浓缩物比水的比率稀释。确切地说，浓缩物以在约1:100与约1:5,000之间的浓缩物比水的比率稀释。更确切地说，浓缩物以约1:250与约1:2,000之间的浓缩物比水的比率稀释。
[0201]
优选地，低泡清洁组合物是低泡或不起泡的。如本文所用，非发泡意指所述组合物在稀释时不形成泡沫，或者所述组合物形成的泡沫在约20℃至约100℃的温度下在小于10秒，更优选小于5秒内破裂。如本文所用，低发泡意指所述组合物形成的泡沫在约20℃至100℃的温度下在小于30秒，更优选小于20秒，最优选小于15秒内破裂。
[0202]
制造低泡清洁组合物的方法
[0203]
低泡清洁组合物可以制备为固体或液体组合物。合适的固体清洁组合物包括但不限于粒状和粒化固体组合物、粉末、固体块组合物、浇铸固体块组合物、挤出固体块组合物、压制固体组合物等。
[0204]
固体颗粒清洁组合物可通过仅按适当比率共混根据本发明形成的干燥固体成分或在适当聚结系统中聚结材料来制成。粒化材料可通过在适当粒化设备中压缩固体粒状或聚结材料以产生适当尺寸粒化材料来制造。固体块和浇铸固体块材料通过将预先硬化的材料块或在容器内硬化成固体块的可浇铸液体引入容器中来制备。优选的容器包括一次性塑料容器或水溶性膜容器。用于组合物的其它合适的包装包括柔性袋、包、收缩包裹和如聚乙烯醇的水溶性膜。
[0205]
可以使用分批或连续混合系统形成固体低泡清洁组合物。在示例性实施方式中，单-或双螺杆挤出机用于在高剪切下组合和混合一种或更多种组分以形成均相混合物。在一些实施方式中，加工温度处于或低于组分的熔融温度。可通过成形、浇铸或其它合适手段，从混合器分配所加工的混合物，由此清洁组合物硬化成固体形式。根据本领域已知的方法，可根据基质的硬度、熔点、材料分布、晶体结构和其它类似特性来表征基质的结构。一般来说，根据本发明的方法加工的固体清洁组合物在其整个质量中的成分分布上大体上是均质的，并且尺寸稳定。
[0206]
在挤出工艺中，将液体和固体组分引入到最终混合系统中，并且连续混合，直到组分形成其中组分在整个质量中分布的大体上均质的半固体混合物。然后将混合物从混合系统排出进入或通过模具或其它成形手段。然后包装产物。在一个示例性实施方式中，成形组合物在大约1分钟与大约3小时之间开始硬化成固体形式。具体地说，成形组合物在大约1分钟与大约2小时之间开始硬化成固体形式。更具体地说，成形的组合物在大致1分钟与大致20分钟之间开始硬化成固体形式。
[0207]
在浇铸工艺中，将液体和固体组分引入到最终混合系统中，并且连续混合，直到组分形成其中组分在整个质量中分布的大体上均质的液体混合物。在一个示例性实施方式中，组分在混合系统中混合至少大致60秒。一旦混合完成，即可将产物转移到其中进行固化的包装容器。在一个示例性实施方式中，浇铸组合物在大约1分钟与大约3小时之间开始硬化成固体形式。具体地说，浇铸组合物在大约1分钟与大约2小时之间开始硬化成固体形式。更具体地说，浇铸组合物在大致1分钟与大致20分钟之间开始硬化成固体形式。
[0208]
在压制固体方法中，可流动固体(如粒状固体或其它颗粒固体)在压力下组合。在压制固体方法中，组合物的可流动固体放到成形件(例如模具或容器)中。方法可以包括温和地压制在成形件中的可流动固体以产生固体清洁组合物。可以通过砌块机或转盘压力机等施用压力。可以施加约1psi至约3000psi、约5psi至约2500psi或约10psi至约2000psi的压力。如本文所用，术语“psi”或“磅/平方英寸”是指施加到被压制的可流动固体的实际压力，并且并非指在进行压制的设备中的点处测量的表压或液压压力。方法可以包括固化步骤以产生固体清洁组合物。如本文中所提到，将包括可流动固体的未固化组合物压缩以提供构成可流动固体的颗粒之间充足的表面接触，使得未固化组合物将固化成稳定的固体清洁组合物。充足数量的颗粒(例如细粒)彼此接触提供有效制备稳定的固体组合物的颗粒彼此的结合。包括任选的固化步骤可以包括允许压制固体固化一段时间，例如几个小时或约1天(或更长)。在额外方面，方法可以包括振动形式或模具中的可流动固体，如美国专利号8,889,048中公开的方法，所述专利通过引用以其整体并入本文。
[0209]
相比于在压片机中需要高压的常规固体块或片剂组合物，或需要组合物熔融、消耗显著量的能量的浇铸，和/或需要昂贵设备和先进的技术知识的挤出，压制固体的使用提供大量的益处。压制固体克服制成固体清洁组合物需要的其它固体制剂的多种这类限制。此外，压制固体组合物在其中组合物可存储或处置的条件下保持其形状。
[0210]
通过术语“固体”是指硬化组合物不流动并且在中等应力或压力或仅仅重力下将大体上保持其形状。固体可呈多种形式，如粉末、薄片、颗粒、丸粒、片剂、菱形片、冰球形圆块、团块、砖块、固体块、单位剂量或本领域的技术人员已知的另一种固体形式。固体铸造组合物和/或压制固体组合物的硬度范围可以从相对致密且坚硬的熔融固体产品(例如，像混凝土)的硬度到表征为硬化糊状物的稠度。另外，术语“固体”是指清洁组合物在存储和使用固体清洁组合物的预期条件下的状态。一般来说，预期清洁组合物在暴露于至多大致100℉且确切地说至多大致120℉的温度下时将保持呈固体形式。
[0211]
所得固体低泡清洁组合物可以采取包括但不限于以下的形式：浇铸固体产物；挤出、模制或成形固体丸粒、块、片剂、粉末、颗粒、薄片；压制固体；或其后可将成形固体研磨或成形为粉末、颗粒或薄片。在示例性实施方式中，由固体化基质形成的挤出粒料具有在大致50克和大致250克之间的重量，由组合物形成的挤出固体具有大致100克或更大的重量，并且由组合物形成的固体块洗涤剂具有在大致1和大致10千克之间的质量。固体组合物提供稳定的功能性材料来源。在一些实施方式中，可以将固体组合物溶解在例如水溶液或其它介质中，以产生浓溶液和/或使用溶液。可将溶液导引到存储容器中以用于随后使用和/或稀释，或者可将其直接施用到使用点。
[0212]
以下专利公开了可用于本发明的固体清洁组合物中的固体化、结合和/或硬化剂的各种组合。以下美国专利以引用的方式并入本文中：美国专利第7,153,820号；第7,094,746号；第7,087,569号；第7,037,886号；第6,831,054号；第6,730,653号；第6,660,707号；第6,653,266号；第6,583,094号；第6,410,495号；第6,258,765号；第6,177,392号；第6,156,715号；第5,858,299号；第5,316,688号；第5,234,615号；第5,198,198号；第5,078,301号；第4,595,520号；第4,680,134号；第re32,763号；和第re32818号。
[0213]
液体组合物通常可通过在水性液体或水性液体溶剂系统中形成所述成分来制成。此类系统通常通过将活性成分溶解或悬浮于水中或相容溶剂中，且接着将产物稀释到适当
浓度，以形成浓缩物或其使用溶液来制成。胶凝组合物可类似地通过将活性成分溶解或悬浮于包括适当浓度的胶凝剂的相容水性(水性液体或混合水性)有机系统中来制成。本说明书中的全部公开和专利申请都显示本发明所属领域的普通技术人员的水平。
[0214]
使用低泡清洁组合物的方法
[0215]
低泡清洁组合物可以多种方式来使用。预期通过接触物品将低泡沫清洁组合物施用于待清洁制品。这种接触可以通过倾倒、喷涂、拖地、擦拭或任何其他施加组合物的方式来进行。在优选的实施方式中，可以在施用低泡清洁组合物之后用水冲洗制品。在优选的实施方式中，可以在施用低泡清洁组合物之前漂洗制品。
[0216]
低泡沫清洁组合物可用于温度范围为约20℃至约100℃的清洁过程中。在优选的实施方式中，低泡清洁组合物在低温清洁过程中应用，温度在约20℃和约70℃之间，更优选在约20℃和约60℃之间，最优选在约20℃之间c和约50℃。
[0217]
使用方法可以包括但不限于器皿清洗方法、洗涤方法、就地清洗方法、硬表面清洁方法和消毒方法。低泡清洁组合物可以在任何这些方法中用作预处理、洗涤步骤、漂洗步骤和/或整理步骤。
[0218]
本说明书中的全部公开和专利申请都显示本发明所属领域的普通技术人员的水平。所有公开和专利申请在此都通过引用并入本文中，其引用程度就如同特定并且单独地指示每一篇单独的公开或专利申请通过引用并入一样。
[0219]
实施例
[0220]
本发明的实施方式进一步被限定于以下的非限制性实施例中。应当理解的是，这些实施例，虽然揭示了本发明的某些实施方式，但只是通过说明而给出。从以上的论述和这些实施例中，本领域技术人员可以确认本发明的基本特性，并且在不背离其精神和范围的前提下，可以作出本发明实施方式的各种变更和修改以使它适应各种用途和条件。因此，除了本文中所图示和描述的内容以外，基于前面的描述，本发明实施方式的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这种修改旨在也落入所附权利要求的范围内。在此列出以下实施例中所用的材料。
[0221]
在实施例中使用了以下可商购的聚羧酸及它们的盐：柠檬酸盐、琥珀酸盐、苹果酸盐、乙二胺四乙酸(edta)、n,n-二羧甲基谷氨酸四钠盐(glda)和甲基甘氨酸二乙酸(mgda)。
[0222]
实施例中使用了以下市售季铵化合物：烷基烷氧基化季铵、烷基二乙醇季铵、烷基c10-c16苄基氯化铵(adbac)、烷基c10-c16乙基苄基氯化铵(adebac)和二烷基c8-c16二烷基c1-c4铵盐。实施例也使用了以下列商品名提供的季铵化合物：bardac 205m、bardac 2250、carboquat、stepan quat和barquat mb-50。
[0223]
在实施例中使用了以下示例性市售消泡剂：(一种可从evonik获得的硅氧烷消泡剂)、plurafac slf-180(一种可从多个商业供应商获得的醇烷氧基化物)、n3(一种示例性市售反嵌段共聚物消泡表面活性剂)和md 20(一种基于gemini的消泡表面活性剂，可从evonik商购获得)。
[0224]
实施例1
[0225]
泡沫评估
[0226]
评估季铵化合物的发泡特性，然后测试当包括传统消泡化合物时发泡的减少。泡沫高度通过以下程序步骤确定：
[0227]
1.将测试组合物的1200ppm溶液混合在水中。
[0228]
2.混合后立即测量泡沫高度。
[0229]
3.搅拌溶液并在15秒后测量泡沫高度。
[0230]
4.搅拌溶液，再搅拌45秒后测量溶液(溶液混合后总共60秒)。
[0231]
在测试期间，溶液的温度为120
°
f。这些初步测试的结果在图1a和1b中提供。如图1a和1b所示，测试的各种季铵化合物在搅拌15秒后混合后提供了显著的泡沫高度。传统消泡剂对季铵化合物的发泡特性有不同的影响。
[0232]
还测试了聚羧酸和/或盐控制不同季铵化合物泡沫的能力。遵循上述相同的程序步骤。此测试的结果示出于图2a和图2b中。从图2a和2b中可以看出，大多数聚羧酸和/或盐显著减少了起泡。那些没有减少发泡的是醋酸盐、硫酸钠和苯甲酸钠。尽管不希望受理论束缚，但据信这部分是由于乙酸盐和苯甲酸钠的单质子性质以及硫酸钠的强酸pka(pka为-3)。与图1a和1b所示的传统消泡剂相比，其他聚羧酸提供了相似的并且通常更优的泡沫减少。
[0233]
实施例2
[0234]
抗微生物评估
[0235]
测试了季铵化合物在不同ph条件下对示例性细菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)的抗微生物功效。对于该评估而言，在120
°
f的温度下于500ppm硬水中制备了各种测试溶液。使微生物群与测试组合物接触约30秒。在接触步骤之前和之后测量微生物种群，并采用差异来确定对数减少。所测试的季铵化合物、它们的浓度和相应的对数减少示出于下表2中。
[0236]
表2
[0237][0238]
进行该测试以评估保持季铵化合物的抗微生物功效的适当ph条件，从而使聚羧酸和/或它的盐可以有效地用于组合物中。从表2中可以看出，组合物在ph值介于5和9之间时提供了显著的对数减少。例如，在约5、8和9的ph值下，所测试的季铵组合物的溶液在与金黄色葡萄球菌的微生物群接触30秒后提供大于约6的对数减少。
[0239]
已由此描述本发明，将显而易见的是其可以以多种方式变化。此类变化将不被视为脱离本发明的精神和范围，并且所有这类修改均旨在包括在所附权利要求的范围内。以上说明书提供了对所公开的组合物和方法的制造和使用的描述。由于许多实施方式可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行，因此本发明的保护范围由权利要求限定。