專利名稱：用于高濃縮堿性洗滌劑的生物可降解結(jié)垢控制組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種超濃縮堿性洗滌劑產(chǎn)品，該超濃縮堿性洗滌劑產(chǎn)品包含結(jié)合生物 可降解螯合劑(chelants)與多價螯合劑(sequestrants)的增效結(jié)垢控制組成物，從而以 比傳統(tǒng)的濃縮堿性洗滌劑組成物的稀釋強度低的稀釋強度提供更好的硬水結(jié)垢形成的控 制。更特別地，本發(fā)明是針對一種便于使用、生物可降解、超濃縮的堿性洗滌劑組成物，以用 在清潔醫(yī)療儀器、器具以及其他設(shè)備，以及硬質(zhì)表面，其在較低堿度含量可實現(xiàn)有效的清潔 且具有優(yōu)越的結(jié)垢抑制、脫色以及相容性性質(zhì)。經(jīng)稀釋而使用時維持了有效的清潔及有利 的性質(zhì)，即使是在特硬水中。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所論述的是特別有關(guān)于且主要就其在手動或自動應(yīng)用于清潔醫(yī)療儀器、器 具以及其他設(shè)備的可用性而言；然而，其使用并不限于這些應(yīng)用。特別地，本發(fā)明組成物可 使用在清潔醫(yī)療儀器或設(shè)備(例如，手術(shù)儀器(解剖刀、切片器具、夾具以及類似物)、內(nèi) 視鏡、直腸鏡、腹腔鏡、結(jié)腸鏡以及其他用在醫(yī)療或手術(shù)過程的設(shè)備)以及其他醫(yī)藥以及/ 或牙科實際使用的金屬設(shè)備與表面。另外，本發(fā)明亦意圖包括設(shè)施內(nèi)具有類似清潔需求的 儀器、設(shè)備、硬表面以及類似物，像是例如藥品制造設(shè)施、酪農(nóng)場、水循環(huán)設(shè)備、食品加工、餐 廳、美發(fā)沙龍、化妝處理、獸醫(yī)業(yè)，以及需要清潔人類或動物的血液、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)污物或其 他類似污物并且在所應(yīng)用的清潔組成物中特別需要結(jié)垢控制及軟金屬相容性的任何其他 應(yīng)用。本發(fā)明組成物對它們的脫色特性也有用。用于清潔硬表面、醫(yī)療儀器、器具及其他金屬設(shè)備(零件、工具、容器、表面)的、包 括濃縮配方洗滌劑，是為該領(lǐng)域所熟知的。雖然醫(yī)療儀器與相關(guān)的設(shè)備往往需要滅菌，但是 一般而言，這些儀器與設(shè)備首先清潔與擦洗以去除污物，所述污物包括但不限于使用期間 已沾覆于其上的血液、脂質(zhì)與蛋白質(zhì)污物。當(dāng)儀器/設(shè)備沾覆著這些污物時不能滅菌，因為 污物可能成為往后難以去除的硬化殘留物。污物也成為滅菌劑滲透的屏障。一般來說，儀 器與設(shè)備不是以人工擦洗(或沖洗)就是浸泡在洗滌劑清潔溶液中而自其表面去除大量的 污物，或可以利用自動洗滌機。堿性清潔劑是非常理想的，因為它們促進脂肪(油質(zhì))污物的皂化，其轉(zhuǎn)而有助于 清潔程序。強堿性清潔劑用于清潔與凈化醫(yī)療儀器、器具與其他設(shè)備、硬表面以及制造設(shè) 備，包括就地清洗(CIP)應(yīng)用。堿性清潔劑組成物為該領(lǐng)域眾所周知的。僅為例證，貝肯斯(Berkels)等人在第 6，581，613號美國專利揭露了一種組成物，其包含0. 1到50%經(jīng)定義的烷基聚葡糖苷(DP 值為1. 7到3及包含八個碳原子的烷基)以及50到99. 9 %的濃縮堿金屬氫氧化物溶液，以 使用在釀造廠與制酪場。3
曼(Man)在第6，274，541,6, 479，453與7，037，884號美國專利揭露了一種堿性清 潔組成物，所述堿性清潔組成物包含烷基或烷基芳香基乙氧基羧酸(0. 1到20wt% )、強螯 合劑(例如，次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、羥乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和 二次乙基三胺五乙酸(DTPA)，優(yōu)選地為EDTA) (1到20wt% )和堿度的來源(優(yōu)選地為據(jù)稱 對去除來自硬石礦場或陶瓷磚的油膩污物中的石灰皂特別有效的氨水或氫氧化銨、單乙醇 胺和氫氧化鈉的組合)(2到30wt% )。第6，686，325號美國專利揭露了一種堿性敏感金屬清潔劑作為兩位一體系統(tǒng)，其 一部份為包含一種螯合劑的堿性濃縮物且另一部分為包含腐蝕抑制劑、第二螯合劑和表面 活性劑的腐蝕抑制劑濃縮物，并與閾值抑制劑/結(jié)晶改良劑成分組合以穩(wěn)定含有兩部分的 使用溶液中的腐蝕抑制劑。馬力克(Malik)等人的H468，為一防衛(wèi)發(fā)明紀(jì)錄，揭露了一種通過涂布包含0. 1到 50wt%堿度源和烷基葡糖苷(0. 1到40wt% )的堿性清潔劑來清潔污物的硬表面的工序，其 據(jù)稱優(yōu)于用于硬表面清潔包含有陰離子性與非離子性表面活性劑的堿性清潔組成物。此配 方也考慮磷酸鹽助洗劑的添加以及水溶性溶劑的使用。強漢森(Johansson)在第6，541, 442號美國專利揭露了一種含有高含量(高達(dá) 30wt% )的非離子性烯化氧加合物表面活性劑和己葡糖苷作為增溶物的堿性組成物，用于 清潔絲光處理程序中的硬表面、以及清洗、退漿與沖刷PH在11以上的纖維和織物。此組成 物也包括復(fù)合劑，例如磷酸鹽與NTA和EDTA。路耳(Ruhr)等人在第6，537，960號美國專利揭露了一種在高堿性條件下使用的 低起泡表面活性劑摻合物，其包含至少一種C3到Cltl的烷基聚葡糖苷、至少一種胺氧化物、 至少一種聚羧酸鹽類醇烷氧基化合物和至少一種醇烷氧基化合物。所揭露的表面活性劑據(jù) 稱利于氯的穩(wěn)定性。第6，581，613號美國專利揭露了一種與90到99. 9%的濃縮金屬堿組合且具有高 寡聚度(1. 7到3)的烷基聚葡糖苷。利諾爾(Lenoir)在第5，767，056號美國專利揭露了一種堿性水溶液組成物，其包 含堿金屬氫氧化物和具有6到18個碳原子的醇類的加成反應(yīng)生成物，以及氧化丙烯和氧化 乙烯或者氧化丁烯和氧化乙烯，以用于清潔水果、蔬菜、食物容器的表面、或者用于水果或 蔬菜的化學(xué)去皮、金屬加工或棉絲光處理。第4，935，065號美國專利揭露了一種包含氫氧化鈉、2-磷酸丁烷-1，2，4-三羧酸、 聚丙烯酸鈉以及次氯酸鈉的堿性清潔濃縮/清洗水溶液。WO 02/47819揭露了一種用于進行合成樹脂離子交換劑的堿純化的水溶液，其包 含有特定比例的堿度貢獻者(alkalinity contributor)與多價螯合劑?，F(xiàn)有技術(shù)的堿性清潔組成物遭受一些障礙或缺點。雖然增加活性堿含量通常附帶 改良的清潔性能，但是其亦對作業(yè)者存在一些安全性危害，特別是非常高的堿含量。另外， 高堿性組成物的使用因為包括在增進其性質(zhì)的組成物中的各種成分的不穩(wěn)定而受到限制。 特別地，諸如表面活性劑、增溶物、螯合劑、多價螯合劑與其它結(jié)垢抑制劑以及類似物的某 些成分難以混入高堿性、液態(tài)組合物中，所以最終產(chǎn)物在儲存合理保質(zhì)期是穩(wěn)定的。高堿性 清潔劑也存在與軟金屬的相容性問題，軟金屬例如為用于醫(yī)療儀器、器具與其它金屬成分 中以及用于諸如自動清洗機與其它消毒器的設(shè)備中的種類。雖然經(jīng)常推薦稀釋傳統(tǒng)濃縮清潔劑以達(dá)到較低的堿含量并改善相容性，但稀釋常導(dǎo)致達(dá)不到最佳的清潔性能。因此，包含 有效地去除難以清潔污物的必需成分的最佳清潔組成物是難以實現(xiàn)的。目前市售堿性清潔產(chǎn)品的使用有其它的缺點。許多洗滌劑體系使用不被視為完全 生物可降解的螯合劑，例如乙二胺四乙酸四鈉(EDTA)或次氮基三乙酸(NTA)。NTA亦已被 殺蟲劑抗性行動委員會(IRAC)的工作小組歸類為人類可能致癌物(Group 2B)。此外，某些 成分由于法規(guī)限制不能使用在某些地理區(qū)域，像是例如歐洲。因此，使用傳統(tǒng)液態(tài)清潔劑達(dá) 到清潔效能需要使用不環(huán)?；虿话踩某煞?。除了以上顯著的問題，在這樣的清潔是必要的醫(yī)院內(nèi)的儀器處理部門或其它設(shè)施 中，傳統(tǒng)堿性清潔組成物所需要的體積通常是非常大的。為了使在自動清洗機中處理的醫(yī) 療儀器、器具與其它設(shè)備達(dá)到高效率，容器由空到裝滿的改變需要被維持在最低限度。因 此，經(jīng)常將傳統(tǒng)清潔產(chǎn)品制成在5至55加侖的容器內(nèi)且銷售至醫(yī)院或其他設(shè)施。為了在稀釋后有效，傳統(tǒng)的濃縮清潔組成物通常也需要10%或更高的螯合劑濃 度。舉例來說，傳統(tǒng)的清潔劑濃縮物在使用前通常稀釋到1/8至2盎司/加侖(在水中)， 導(dǎo)致在清洗溶液中的活性螯合劑/抑制劑的濃度為195ppm到781ppm。此等稀釋程度也必 須使用大體積清潔劑(以及容器)。容器的重量與體積對于操作容器的人員產(chǎn)生人因工程 風(fēng)險(engonomic risk)，而且容器的大小占據(jù)寶貴的空間。因此希望使用較低體積的清潔 劑/螯合劑以實現(xiàn)有效的清潔、結(jié)垢控制、脫色與相容性性質(zhì)而使成本與空間最小化，同時 較現(xiàn)有技術(shù)的組成物達(dá)到相同或更好的結(jié)果，且對于使用者與環(huán)保有額外的好處。目前可得的清潔產(chǎn)品企圖解決大批量清潔產(chǎn)品附帶的人因工程與儲存空間議題。 特別地，現(xiàn)已提供如實心磚或塊狀物、或其他固態(tài)形式的清潔組成物，其必須在清洗或清 潔程序之前以水稀釋。這樣的一個產(chǎn)品的實例是由伊克萊柏(Ecolab)制造并揭露在第 5，786，320與6，632，291B2號美國專利中。據(jù)稱兩“塊”固態(tài)調(diào)配物等同于15加侖的類似 的清潔產(chǎn)品。盡管在人因工程上有些改良，但是這些固態(tài)產(chǎn)品無法充分地保護醫(yī)療(或其 他金屬)儀器或自動儀器清洗機免于水及/或水中污染物所引起的腐蝕。顯然其沒有含有 足夠量或種類的成分來防止在醫(yī)藥儀器或其他金屬零件或設(shè)備上、或在自動清洗機中，因 使用硬水(即按碳酸鈣計大于約IOOppm)而造成的硬水沉淀物或垢的形成。簡言之，即使設(shè) 計為解決人因工程考慮的目前可得產(chǎn)品仍無法在硬水應(yīng)用上提供適切的螯合或結(jié)垢抑制。理想的液態(tài)清潔組成物應(yīng)該在低使用稀釋率下提供有效的清潔，即需要較少的體 積來有效地清潔。不僅由人因工程觀點，亦在成本上希望有一種清潔濃縮物需要較少體積 即達(dá)到相同或更好的清潔效率，且在低使用稀釋率下提供有效的結(jié)垢控制性質(zhì)。使用較少 的清潔濃縮物達(dá)到高效的、有效的清潔與結(jié)垢抑制可使容器較小、儲存空間較少且降低每 個清潔程序的材料成本。如上述所討論的，傳統(tǒng)清潔組成物通過高堿性(或酸性)清潔劑結(jié)合非生物可降 解的螯合劑、多價螯合劑或其他結(jié)垢抑制劑的使用而實現(xiàn)結(jié)垢控制。另外，取決于特定地理 區(qū)域的水質(zhì)硬度，使用濃縮清潔劑的稀釋溶液實現(xiàn)結(jié)垢抑制而后在全程清潔過程中維持結(jié) 垢抑制是難以實現(xiàn)的。一般來說，傳統(tǒng)清潔濃縮物的結(jié)垢控制向來使用結(jié)垢抑制用的螯合 劑(例如EDTA(乙二胺四乙酸)、NTA(次氮基三乙酸)與磷酸鹽)來實現(xiàn)，，所述螯合劑通常 以一比一摩爾比通過化學(xué)鍵合到鈣或鎂的陽離子來形成復(fù)合物(即螯合物)來抑制鈣與鎂 的結(jié)垢沉淀物。德魯化學(xué)公司，工業(yè)水處理原理，1984，第80到84頁。簡言之，一個螯合劑分子與一個或多個鈣或其他金屬的離子結(jié)合而形成新的復(fù)合物。該復(fù)合物防止鈣或鎂的陽 離子與碳酸鹽陰離子相互作用，因此防止結(jié)垢形成。螯合劑也防止諸如鋅、銅或鐵的金屬沉 積在儀器或清洗機表面上，金屬在所述表面上可造成該處染色或腐蝕。諸如磷酸鹽的結(jié)垢 抑制劑也可用以抑制碳酸鈣的晶體結(jié)構(gòu)，因而防止碳酸鈣鹽聚集成大到足以沉淀的顆粒。多價螯合劑亦用來控制結(jié)垢形成。多價螯合劑以不同的方式作用。一個多價螯合 劑分子能與多個金屬離子和鹽相互作用。多價螯合劑無法防止碳酸鈣或鎂的形成。相反地， 它們與小的碳酸鈣與鎂顆粒相互作用而防止其聚集成為硬垢沉淀物。顆粒間彼此互斥而繼 續(xù)懸浮在水中，或形成能夠沉降的松散聚集物。這些松散聚集物可輕易地洗去而不會形成 沉淀物。除了上述的特定螯合劑，現(xiàn)已使用其他組成物控制碳酸鈣垢和鋼筋腐蝕。一個實 例是第5，647，995號美國專利，其揭露了一種使用通過炔屬化合物與堿金屬次亞磷酸鹽在 自由基來源存在下反應(yīng)形成的堿金屬二次磷酸鹽，來控制冷卻水中的結(jié)垢與腐蝕的方法。 使二次磷酸鹽進一步反應(yīng)以制備含有具控制結(jié)垢與腐蝕抑制性質(zhì)的加成物、寡聚物與高分 子的二磷酸鹽化合物與二次磷酸鹽。另一個實例是第5，489，666號美國專利，其揭露了一種用以在諸如冷卻水系統(tǒng)的 循環(huán)水系統(tǒng)中抑制鈣垢的形成與沉積的組成物。用以處理水的組成物為改質(zhì)的聚環(huán)氧琥珀 酸，其據(jù)稱在高PH、高鈣濃度與高M-堿度的條件下是有效的，在此條件下傳統(tǒng)處理是失效 的。第2005/0M7637A1號美國專利申請揭露了一種用于硬水中結(jié)垢控制的水處理， 其可用于鍋爐或其它加熱單元，商業(yè)、工業(yè)與家用的熱水管，特別是用于具有內(nèi)部混和表 面、鍋爐或隨選加熱元件及類似組件的飲用水處理、餐飲服務(wù)自動販賣機與分散機。此處理 包含例如鋅與銅的金屬顆粒與聚合磷酸鹽的結(jié)合，其據(jù)稱相較于使用單獨成分以協(xié)同效應(yīng) 在高循環(huán)食物或飲料分配系統(tǒng)內(nèi)部表面上大大地減少結(jié)垢沉積。EP 0733073 (W0 95/15984)揭露了一種具有取代度(D. S.)范圍為 0. 15 到 2. 5 的羧甲基菊粉，其據(jù)稱對于碳酸鈣的結(jié)晶化是有用的抑制劑，且是生物可降解的。沒有特定的 清潔配方被揭露。許多的傳統(tǒng)螯合劑、多價螯合劑與其它結(jié)垢控制劑，包括以上討論的數(shù)種，由于其 對環(huán)境的沖擊已成為增加監(jiān)管審查的目標(biāo)。隨國內(nèi)外法規(guī)愈趨嚴(yán)格，取代含磷化學(xué)品的需 求是必要的。因此，偏好與要求無磷化學(xué)品的消費者預(yù)計將增加?；谏鲜?，目前可得的濃縮堿性清潔劑在其使用上存有許多缺點。許多包含了非 生物可降解或者非使用者或環(huán)境友善性，但受到嚴(yán)格的環(huán)保審查的成分，因而存在對作業(yè) 者的健康與安全考慮。需要大體積的高堿性清潔劑在使用上對作業(yè)者也存在安全危害。在 現(xiàn)場以及為了操作上的效率常需要大體積，大容器常用于洗滌劑供應(yīng)。這些大容器由于其 產(chǎn)品容器的體積與重量占據(jù)了寶貴的空間且存在人因工程風(fēng)險。傳統(tǒng)的堿性清潔劑沒有一 種在較低使用濃度下實現(xiàn)結(jié)垢控制/抑制，也沒有在整個清洗過程中維持結(jié)垢抑制。許多 傳統(tǒng)堿性清潔劑在所需使用濃度亦不與軟金屬相容?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一種新型超濃縮堿性清潔劑組成物，包含結(jié)垢控制成分(螯合劑、多價 螯合劑)的增效組合，其在一個濃縮配方中驚人地結(jié)合有效污物去除、生物可降解性與結(jié) 垢控制的性質(zhì)。此組成物在使用較傳統(tǒng)清潔劑所需濃度低很多的濃度時，即范圍為1/40盎司/加侖到1/10盎司/加侖提供有效的結(jié)垢控制。本發(fā)明組成物也是物理穩(wěn)定的，其允許 儲存在體積較小的容器。本發(fā)明組成物的主要優(yōu)點是因其高濃縮本性與所需的低使用稀釋率低而降低了 處理成本并減少了人因工程風(fēng)險與儲存空間。即使在使用稀釋率為傳統(tǒng)清潔劑的量的1/10 到1/40，本發(fā)明組成物仍提供有效率的清潔，同時控制水的硬度至少和傳統(tǒng)化學(xué)品所達(dá)到 的一樣，即使在特硬水中。最后，本發(fā)明組成物的另一優(yōu)點是其提供替代傳統(tǒng)堿性清洗劑所附帶高體積用法 之方案，且對于偏好或需要沒有傳統(tǒng)產(chǎn)品附帶的缺點的堿性清潔化學(xué)品的消費者而言是一 可行的選擇。一般而言，本發(fā)明的濃縮堿性生物可降解清潔劑包含以下成分a)兩種或多于兩種的螯合劑與結(jié)垢抑制劑；b)增溶物；C)堿度的來源；以及d)水。也可以添加其它成分，然而，不需要額外清潔劑或表面活性劑即可實現(xiàn)有效的清 潔，且即使沒有添加腐蝕抑制劑仍達(dá)到意想不到的軟金屬相容性。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于清潔醫(yī)療儀器、器具與其它設(shè)備以及硬表面的 超濃縮堿性清潔組成物，其在低堿度程度有優(yōu)異的清潔功效，且避免了以上所討論的傳統(tǒng) 組成物的缺點，因此提供一種替代傳統(tǒng)堿性清潔組成物的商業(yè)、節(jié)省成本方案。本發(fā)明的進一步目的是提供一種具有低堿度含量的無磷酸鹽、超濃縮堿性清潔組 成物，其對于操作與使用是較安全且環(huán)保的。本發(fā)明的又進一步目的是提供在一種超濃縮堿性清潔組成物，即使將此濃縮清潔 組成物稀釋使用仍維持其所需的結(jié)垢控制抑制性質(zhì)。本發(fā)明的進一步目的是提供一種超濃縮堿性清潔組成物，其需要稀釋較少的濃縮 物即實現(xiàn)上述優(yōu)點，因而降低了成本。本發(fā)明的進一步目的是提供一種超濃縮堿性清潔組成物，其需要較少的濃縮物即 實現(xiàn)與傳統(tǒng)清潔劑相同效果，因此減少以大體積容器儲存此清潔組成物供應(yīng)量的需求以及 儲存清潔濃縮物供應(yīng)量所需的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的新型超濃縮堿性清潔組成物包含結(jié)合增溶物與增效結(jié)垢抑制系統(tǒng)的堿 度源，用以清潔醫(yī)療儀器、器具與其它設(shè)備以及硬表面。本發(fā)明的組成物包含環(huán)保的(即生 物可降解的)螯合劑與其它結(jié)垢抑制成分?！吧锟山到獾摹北硎镜幌拗朴谕ㄟ^微生物使 成分結(jié)構(gòu)變化(轉(zhuǎn)變)，由于其母體物質(zhì)的降解及隨之而來性質(zhì)的損失導(dǎo)致其性質(zhì)流失。本發(fā)明組成物從安全與人因工程的角度來看在處理上也較安全且較經(jīng)濟的。特別 地，即使將此組成物以完全低于常規(guī)的傳統(tǒng)清潔組成物所使用的稀釋強度使用時仍達(dá)到優(yōu) 異的結(jié)垢抑制，且在整個清潔過程中維持結(jié)垢抑制。堿度程度亦低于傳統(tǒng)清潔劑。因此，僅 需較低量即達(dá)到清潔與結(jié)垢抑制的本發(fā)明濃縮物亦提供極為節(jié)省成本的另一選擇。另外， 因為超濃縮堿性組成物在比傳統(tǒng)濃縮清洗劑低很多的使用稀釋率下表現(xiàn)顯著地且意想不到地良好，所以需要較小容器、較小儲存空間與較少體積，因此降低了人因工程風(fēng)險并增加 了作業(yè)者的安全性?！愣?，本發(fā)明清潔濃縮物為一種包含增效成分組合的堿性組成物，所述增效 成分組合例如為a)至少兩種結(jié)垢成分；b)增溶物；c)堿度源；以及d)水。堿度源優(yōu)選地為氫氧化鈉(可作為50%活性)，其是美國環(huán)境保護總署(EPA)認(rèn) 可的“活性”成分，其表示其被認(rèn)為作為抗菌劑使用是有效的。氫氧化鉀(46%活性)也可 被用于作為堿度源以取代氫氧化鈉，或是與氫氧化鈉的組合。氫氧化鉀未被EPA認(rèn)可為“活 性”成分。在一個優(yōu)選的實施例中，氫氧化鉀與氫氧化鈉二者組合作為堿度源。堿性成分不 僅具有有效的清潔性質(zhì)，特別是對于油性污物，且在整個清潔程序中也維持PH在10以上， 其可得到結(jié)垢抑制成分的最佳性能。為了使其維持溶于水性堿性組成物中而使用增溶物來穩(wěn)定成分組合。此增溶物優(yōu) 選地是烷基葡糖苷或烷基聚葡糖苷。本發(fā)明的重要方面是使用生物可降解的螯合劑與結(jié)垢抑制成分的增效系統(tǒng)。螯合 與結(jié)垢抑制在組成物的清潔性能上有正面的影響。雖然可使用該領(lǐng)域所熟知的其它生物可 降解螯合劑，優(yōu)選地，螯合劑是甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)三鈉，市面上也稱作Trilon M。在 優(yōu)選實施例中，組合至少兩種螯合劑、多價螯合劑或其它結(jié)垢抑制成分以在低使用稀釋率 下產(chǎn)生意想不到優(yōu)越的結(jié)垢抑制，其維持在整個清潔過程。重要的是所有成分在堿性條件下是穩(wěn)定的，表示在超濃縮堿性清潔組成物的預(yù)期 儲存時間期間并無成分明顯地降解。雖然不需要達(dá)到上述的優(yōu)越性質(zhì)，可添加佐劑，諸如耦合劑、緩沖液、染劑、香料、 消毒劑(過氧化物、酚、四級胺等)、腐蝕抑制劑、表面活性劑或蛋白分解的或其它酵素，而 不影響已達(dá)到的優(yōu)越性質(zhì)。


通過閱讀本發(fā)明的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將被更好的理解且其它特征與優(yōu) 點將變得明顯，其中圖1顯示使用如表II所示的不同程度的螯合/多價螯合成分，以及1/10與1/40 盎司/加侖以及2/10盎司/加侖(兩種配方)的使用稀釋率的螯合實驗結(jié)果。圖2顯示使用如表III所示的不同發(fā)明配方的螯合實驗結(jié)果。圖3顯示使用發(fā)明配方、傳統(tǒng)堿性濃縮物與固態(tài)清潔劑的比較性清潔實驗結(jié)果。
具體實施例方式所描述的本發(fā)明是有關(guān)結(jié)垢控制的主要性質(zhì)。本發(fā)明是一種在堿性PH的水性堿 中包含至少兩種結(jié)垢控制成分(螯合劑、多價螯合劑或其它抑制劑)的超濃縮堿性清潔組 成物。濃縮物優(yōu)選的PH是大于13.0。在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明組成物包含多種結(jié)垢控8制成分，其包括螯合劑與多價螯合劑兩者。本發(fā)明配方是無磷的且與傳統(tǒng)清潔劑相比具有 較低的堿度含量，因而對于使用者與環(huán)境是無害的。此成分也顯示協(xié)同的作用以實現(xiàn)優(yōu)越 的清潔性能與意想不到的結(jié)垢抑制，其使用比先前已知清潔組成物的所使用的稀釋低的稀 釋即可實現(xiàn)和維持，即使是在特硬水中。在本文中所使用的“硬”水代表碳酸鈣大于約120ppm，以及“特硬”水代表碳酸鈣 大于約300ppm。在本文中所使用的“超濃縮”代表與傳統(tǒng)清潔劑的使用稀釋率為1/8盎司 /加侖到盎司/加侖相比，其在使用稀釋率為1/10盎司/加侖至1/40盎司/加侖(對于在 水中的超濃縮洗滌劑配方)即有效地抑制結(jié)垢形成的配方。因此，本發(fā)明配方的獨特特征是其在比傳統(tǒng)清潔劑低很多的堿度下表現(xiàn)出顯著且 意想不到的清潔功效，以及在比傳統(tǒng)清潔濃縮物低的使用稀釋下實現(xiàn)了其優(yōu)越性質(zhì)。本發(fā) 明組成物在整個清潔過程中驚人地維持其功效與優(yōu)越性質(zhì)，即使是在特硬水中。本發(fā)明組 成物即使在使用稀釋率為常用在醫(yī)療儀器清潔的傳統(tǒng)清潔劑的量的1/10到1/40也能夠控 制結(jié)垢形成。優(yōu)選的稀釋組成物對于約1/40盎司/加侖的使用稀釋率實現(xiàn)了范圍為觀至 58ppm的螯合劑/抑制劑活性濃度，及對于約1/10盎司/加侖的使用稀釋率實現(xiàn)了范圍為 225至275ppm的螯合劑/抑制劑活性濃度。增溶物是本發(fā)明組成物的重要方面，其在組成物的預(yù)期保質(zhì)期期間維持整體配方 的穩(wěn)定性是必不可少的。結(jié)垢控制結(jié)垢是水硬度的結(jié)果。垢是一種硬的、粘附的礦物組成物，諸如通常以結(jié)晶形式存 在的鈣或鎂。結(jié)垢沉積是在溫度、PH、濃度、流速、壓力或其他水條件改變時發(fā)生的過程。水 含有大量潛在的致垢成分，例如鈣和鎂離子、硅化合物、鐵與其它礦物質(zhì)。優(yōu)選地，本發(fā)明組成物通過兩種單獨的增效成分-螯合劑與多價螯合劑的使用而 實現(xiàn)結(jié)垢控制。雖然螯合劑或多價螯合劑化學(xué)物中的任一個可以獨立地實現(xiàn)結(jié)垢控制，但 用于本發(fā)明的成分的獨特組合已達(dá)到意想不到的增效結(jié)果，因此優(yōu)選地為至少兩種螯合劑 與多價螯合劑的組合。螯合劑通過與包括鈣與鎂的金屬結(jié)合來作用以形成被稱為螯合劑的復(fù)合物，其使 鈣或鎂陽離子不與碳酸陰離子相互作用，因此防止結(jié)垢形成。其亦防止諸如鋅、銅或鐵的金 屬沉積在儀器或清洗機表面，這些金屬在儀器或清洗機表面可導(dǎo)致染色或腐蝕。另一方面， 多價螯合劑以不同的方式作用。多價螯合劑不能防止碳酸鈣或鎂的形成。相反地，多價螯 合劑與小的碳酸鈣與鎂顆粒相互作用以防止其聚集成為硬垢沉淀物。顆粒間互相排斥而維 持懸浮在水中，或形成可沉降的松散聚集物。這些松散聚集物可輕易地洗去而不會形成沉 淀物。因此，本發(fā)明組成物的結(jié)垢控制性質(zhì)的關(guān)鍵方面通?？蓺w因于包括在洗滌組成物 中兩種不同類型的化學(xué)物質(zhì)的使用。雖然這兩種化學(xué)物質(zhì)(螯合劑與多價螯合劑)能獨立 于另一個而實現(xiàn)結(jié)垢控制，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在非常低的使用稀釋率(1/40到1/10盎司/加侖)下， 其之間有一增效效果而允許在自來水(飲用水)中有意想不到的結(jié)垢控制，即使在特硬水 中。這些用于結(jié)垢控制的化學(xué)物質(zhì)在市場上是相當(dāng)新的且為生物可降解的。作為本 發(fā)明組成物有用的多價螯合劑可包括聚天冬氨酸鈉(Baypure DS 100)、羧酸取代度(DS)為2. 5的羧甲基菊粉鈉(Dequest SPE 15625)、氨基三亞甲基磷酸(Dequest 2006)、聚丙烯 酸、及GLDA(谷氨酸-N，N- 二乙酸四鈉鹽)(DissolvineGL-45-S)。優(yōu)選多價螯合劑為羧甲 基菊粉鈉(DS 2.5)。其它優(yōu)選的多價螯合物包括氨基三亞甲基磷酸與聚丙烯酸。優(yōu)選地， 使用優(yōu)選的多價螯合劑的組合。螯合劑也可用于結(jié)垢控制。選擇用于本請求發(fā)明的螯合劑可包括甲基甘氨酸二 乙酸(MGDA，可作為Trilon M)、葡庚糖酸鈉(Burco BSGH-400)、羥甲基亞氨基二乙酸二 鈉(XUS 40855. 01)、亞氨基二琥珀酸(Baypure CX 100/34 或 Baypure CX IOOSolid G)、 EDDS([S, S]-乙二胺-N，N' -二琥珀酸)(Octaquest A65 或 Octaquest E30)、檸檬酸、甘 醇酸和乳酸。優(yōu)選的螯合劑是亞氨基二琥珀酸四鈉鹽。另一種優(yōu)選的螯合劑是甲基甘氨酸 二乙酸三鈉鹽。螯合劑/多價螯合劑是以按濃縮物的總重量計范圍為約10至約50重量百分比， 更優(yōu)選的為約20至約50重量百分比，而最優(yōu)選的為約30至約50重量百分比的量存在于 本發(fā)明配方中。實際上優(yōu)選地為可使用一種以上的螯合劑/多價螯合劑，以及此范圍是描 述螯合劑/多價螯合劑在本發(fā)明配方中的總量。在另一優(yōu)選實施例中，至少使用三種螯合 劑/多價螯合劑成分以實現(xiàn)意想不到的結(jié)垢抑制。堿度源最優(yōu)選的堿度系統(tǒng)是組合的氫氧化鈉與氫氧化鉀，雖然也可使用適當(dāng)濃度的氫氧 化鈉與氫氧化鉀中的任一種。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)即使在使用時，氫氧化鈉/氫氧化鉀組合維持清潔 組成物的PH在10以上，其為螯合劑與結(jié)垢抑制劑的最佳性能范圍。額外的堿度源包括乙 醇胺或三乙醇胺(TEA)，但這些來源較不佳。堿度源是以按濃縮物中總活性堿含量計范圍為約3至約15%的量存在于本發(fā)明 配方中。在優(yōu)選的實施例中，氫氧化鈉與氫氧化鉀都用作堿度源。增溶物可用于本發(fā)明組成物的增溶物優(yōu)選地為包括烷基葡糖苷或聚烷基葡糖苷。其它可 用的增溶物包括二甲苯磺酸鈉與氧化辛基二甲基胺。其他可用的增溶物為該領(lǐng)域眾所周知 的。增溶物是以按濃縮物的總重量計范圍為約2至約50重量百分比，更優(yōu)選地為約2 至約20重量百分比，最優(yōu)選地為約4至約10重量百分比的量存在于本發(fā)明配方中?？梢?使用一種以上的增溶物，且此范圍是描述增溶物在本發(fā)明配方中的總量。本發(fā)明組成物其余為水。如上所述，本發(fā)明組成物在濃縮物與稀釋形式具有堿性pH(大于10)。優(yōu)選地，濃 縮物的PH大于13.0。優(yōu)選實施例包含至少三種結(jié)垢抑制成分、作為增溶物的烷基葡糖苷、堿度源與水。 特別優(yōu)選實施例包含烷基葡糖苷、聚丙烯酸、氨基三亞甲基磷酸、MGDA、氫氧化鈉、氫氧化鉀 和水。本發(fā)明配方是使用傳統(tǒng)制造技術(shù)制備。優(yōu)選的為在添加結(jié)垢抑制成分或增溶劑之 前，將堿度源加入初始的水進料。添加固態(tài)結(jié)垢抑制成分之前在制造容器中的水量對于工 藝是重要的且必須足以確保完全溶解所加入的物質(zhì)。增溶物可與結(jié)垢抑制成分一起添加或 緊隨其后添加。
本發(fā)明的洗滌劑組成物因其在使用稀釋率為每加侖1/40盎司到達(dá)每加侖1/10盎 司，甚至是在特硬水中仍可控制結(jié)垢形成而具有經(jīng)濟性。本發(fā)明的洗滌劑組成物是無磷與無EDTA的，因此較為環(huán)保。此成分也是微生物可 降解的，其亦對環(huán)境的影響降到最小。本發(fā)明的高濃縮組成物是物理穩(wěn)定的且具有長保質(zhì)期。另外，通過濃縮成分與較 低的使用稀釋率，傳統(tǒng)用于清潔劑供應(yīng)量的15加侖容器可以以較小(1.5加侖)的容器取 代，且亦降低了制程成本。^M以下實例說明本發(fā)明組成物的數(shù)個實施例及所實現(xiàn)的優(yōu)點。本發(fā)明不意圖受限于 這些實例，應(yīng)明曉的是，該領(lǐng)域技術(shù)人員將了解可遵循在此的教導(dǎo)來制備得可取得相同結(jié) 果的各種組成物。實MI-評估各種螯合劑與多價螯合劑的組合。表I闡述了所測試的組合。將這 些組合均混入到包括堿度源、表面活性劑系統(tǒng)、腐蝕抑制劑和水的標(biāo)準(zhǔn)堿性基料中。測試結(jié) 果提供了有關(guān)哪一組合為最有效地防止結(jié)垢形成的信息。最有效的組合為A、B、C、D、F、I 與L。這些組合的進一步修改與再評估是如此處所闡述的。表I-螯合劑多價螯合劑組合
權(quán)利要求
1.一種高濃縮堿性清潔組成物，其特征在于，所述高濃縮堿性清潔組成物包含a.至少兩種結(jié)垢控制成分；b.增溶物；c.堿度源；以及d.水，其中，所述的高濃縮堿性清潔組成物在低使用稀釋率下具有且維持結(jié)垢控制性質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的濃縮堿性清潔組成物，其特征在于，所述的至少兩種結(jié)垢控制 成分包含螯合劑與多價螯合劑的組合。
3.如權(quán)利要求2所述的濃縮堿性清潔組成物，其特征在于，所述的螯合劑包含甲基 甘氨酸二乙酸、葡庚糖酸鈉、羥乙基亞氨基二乙酸二鈉、亞氨基二琥珀酸、S, S-乙二胺-N， N' - 二琥珀酸、或它們中的兩種或多于兩種的混合物。
4.如權(quán)利要求2所述的濃縮堿性清潔組成物，其特征在于，所述的多價螯合劑包含聚 天冬氨酸鈉、羧甲基菊粉鈉、氨基三亞甲基磷酸、聚丙烯酸、谷氨酸-N，N-二乙酸四鈉鹽、或 它們中的兩種或多于兩種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的濃縮堿性清潔組成物，其特征在于，所述的堿度源包含氫氧化 鈉、氫氧化鉀、或它們的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的濃縮堿性清潔組成物，其特征在于，所述的結(jié)垢控制成分包含 亞氨基二琥珀酸和羧甲基菊粉鈉。
7.一種堿性超濃縮清潔組成物，其特征在于，所述堿性超濃縮清潔組成物包含a.按所述的組成物的總重量計范圍為約10至約50重量百分比的量的至少三種結(jié)垢抑 制成分；b.按所述的組成物的總重量計范圍為約4至約10重量百分比的量的烷基葡糖苷；c.約3至約15百分比的活性堿含量的量的堿度源；以及d.水。
8.一種堿性超濃縮清潔組成物，其特征在于，所述堿性超濃縮清潔組成物包含a.烷基葡糖苷；b.氨基三亞甲基磷酸；c.丙烯酸；d.甲基甘氨酸二乙酸；e.堿度源；以及f.水。
全文摘要
一種用于清潔硬表面、醫(yī)療儀器及其它金屬成分(零件、工具、器具、容器、設(shè)備)的堿性濃縮洗滌劑組成物，其即使在稀釋到每加侖飲用水甚至是特硬水中含有約1/40盎司至1/10盎司時，以比傳統(tǒng)的堿性清潔劑低很多的堿含量仍具有優(yōu)良清潔效能及超強結(jié)垢控制性質(zhì)。本發(fā)明組成物在使用期間仍維持其良好的清潔效能及結(jié)垢控制性質(zhì)。
文檔編號C11D17/08GK102046769SQ200980119959
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者南希-禾菠·E·凱澤, 安·瑪莉亞·內(nèi)普 申請人:美國消毒者公司