專利名稱:含有甲磺酸的氯化堿性管道清潔劑的制作方法
含有甲磺酸的氯化堿性管道清潔劑相關(guān)申請本申請要求2009年5月沈日提交的美國專利申請系列號第61/181,174號的優(yōu)先權(quán),該申請的內(nèi)容被納入本文作為參考。
背景技術(shù):
食物污漬是食物和表面基材例如不銹鋼、玻璃、塑料和鋁之間粘合性結(jié)合的結(jié)果。 食物源中的糖、脂肪、蛋白質(zhì)和礦物鹽有助于物體表面上食物污漬的沉積。例如,乳制品通常包含多種礦物質(zhì)如鈣、鎂和鐵的無機(jī)陽離子鹽、以及碳酸根、硫酸根和草酸根之類的陰離子。存在于硬水中的鈣或鎂的碳酸氫鹽、硫酸鹽和氯化物能中和洗滌劑、降低清潔能力并在設(shè)備上生成膜。礦物沉淀會加劇食物污漬沉積對各種系統(tǒng),包括例如食品加工機(jī)(擠奶機(jī)、 蒸發(fā)器、發(fā)酵桶)和洗滌器(warewasher),以及家用器具的不利影響。在食品加工應(yīng)用中形成的最常見的沉積通常由淀粉和糖、油和脂肪以及蛋白性材料的一些組合組成。當(dāng)這些沉積經(jīng)受高溫處理時,由于熱能部分分解脂肪和蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu),降低它們在水中的溶解度,使得這些沉積變得難以去除。通常在乳制品加工應(yīng)用中產(chǎn)生的乳制品污漬基本上由乳脂肪、乳清蛋白和乳糖組成。這些污漬可能特別難以去除,這是由于其組分基本上是脂肪和蛋白質(zhì),需要顯著不同的化學(xué)方法來從設(shè)備表面上將其去除。管道中食物污漬和沉淀的存在,例如,可能因液體流速降低、加速腐蝕、促進(jìn)細(xì)菌和藻類生長和成為降低傳熱效果的絕熱層而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行成本增加。而所有的這些因素都是有害的,事實(shí)上在陽離子和陰離子濃度變得超飽和的受熱表面附近,污漬迅速的累積使得低效率的傳熱問題復(fù)雜化。例如,用來清潔食品加工設(shè)備的氯化堿性去污劑通常由次氯酸鈉、氫氧化鈉和水穩(wěn)劑的混合物組成,來改進(jìn)硬水中的清潔功效。最常見地,需要循環(huán)該配制物來進(jìn)行就地清潔(CIP),并且需要該配制物是低泡或者無泡的。表面活性劑例如非離子型和陰離子型去污劑能降低液體的表面張力并且能顯著提高清潔方法的有效性。但是,將常規(guī)的表面活性劑和標(biāo)準(zhǔn)氯化堿性去污劑聯(lián)合使用會由于產(chǎn)生泡沫導(dǎo)致物理屬性不相容。此外,為了配制成濃的氯化堿性去污劑,大部分表面活性劑與強(qiáng)堿、堿性條件或高電解質(zhì)含量都不相容或者會與次氯酸鹽反應(yīng)。泡沫的產(chǎn)生對某些應(yīng)用如就地清潔的配制物(clean in place formulation)是有害的。泡沫的產(chǎn)生會由于例如堵塞管道、產(chǎn)生壓力變化并且由于泡沫較長時間停留在系統(tǒng)中而干擾設(shè)備功能。發(fā)明概述本文中所用的“食物污漬”如乳制品膜,也被稱為“聚合食物污漬”或“污漬”,它可能是烹煮污漬、烘烤污漬或燃燒污漬形成的?!拔蹪n”也可以來自粗的或未加工的有機(jī)材料。在本文中,“即用”表示該組合物可以直接使用而不用稀釋或加入輔助組分。本文公開的方法能克服上述問題并通過提供去除食物污漬和乳制品污漬的組合物和方法來改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù),所述組合物和方法能降低或防止沉淀產(chǎn)生,而不使泡沫產(chǎn)生增加。
在一個實(shí)施方式中,每100毫升使用的稀釋物中產(chǎn)生約0毫升-5毫升泡沫。優(yōu)選每100毫升使用的稀釋物中不產(chǎn)生泡沫。在一個實(shí)施方式中,在泡沫產(chǎn)生之后的約0分鐘-5分鐘之間發(fā)生泡沫破裂。優(yōu)選在泡沫產(chǎn)生之后的約0分鐘-約1分鐘之間發(fā)生泡沫破裂。本發(fā)明公開的方法還可以用來改進(jìn)允許泡沫或需要泡沫的應(yīng)用中的清潔。在一個實(shí)施方式中,向氯化堿性清潔劑中加入烷基磺酸,特別是甲磺酸,能改進(jìn)清潔性能,而不使泡沫產(chǎn)生或礦物沉淀增加。烷基磺酸可以選自C1-8磺酸。證明原位形成的甲磺酸鈉鹽或甲磺酸鉀鹽不僅未受次氯酸鈉或次氯酸鉀的影響,而且也不會對氯含量有不利影響。對整體清潔效率以及在降低的溫度下清潔性能的提高可以使用烷基磺酸鹽來實(shí)現(xiàn),例如僅使用甲磺酸(MSA),或使用MSA和堿性可溶的且對氯穩(wěn)定的表面活性劑如烷基二苯基醚二磺酸鹽(alkyl diphenyl oxide disulfonate)的組合來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施方式中,用于去除食物污漬,特別是乳制品污漬和/或抑制其形成的組合物包含堿性試劑、污垢和腐蝕抑制劑、丙烯酸鈉鹽聚合物、甲磺酸、表面活性劑、聚磷酸鈉和強(qiáng)堿。在一個實(shí)施方式中,多功能清潔組合物包括堿性試劑,所述堿性試劑可以選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、硅酸鹽(包括硅酸鈉(sodium meta silicate))、碳酸鈉或鉀、碳酸氫鈉或鉀及其組合。所述堿性試劑的濃度范圍可以是約4. 0重量% -約95. 0重量%。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含一種或多種次氯酸鹽試劑, 所述次氯酸鹽的濃度為約0. 1重量% -約8. 0重量%。所述次氯酸鹽可以是,例如,次氯酸鈉或次氯酸鉀。氯源可以來自例如二氯-異氰脲酸酯、三氯-異氰脲酸酯和次氯酸鈣之類的固體。在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含一種或多種次氯酸鹽試劑,所述次氯酸鹽的濃度為約0. 5重量% -約5. 0重量%。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物包含烷基磺酸或其堿土金屬鹽和它們的組合,其濃度可以為約0. 1重量% -10.0重量%。在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物包含烷基磺酸或其堿土金屬鹽和它們的組合,其濃度為約0. 2重量% -5. 0重量%。在一個最優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物包含烷基磺酸或其堿土金屬鹽和它們的組合,其濃度為約0. 5重量% -5. 0重量%。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含一種或多種額外的堿性試劑,所述額外的堿性試劑的濃度可以為約1. 0重量% -約60重量%。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含表面活性劑,所述表面活性劑的濃度為約0. 05重量% -約5. 0重量%。所述表面活性劑可以是,例如,烷基二苯基醚
二磺酸鹽。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含污垢和/或腐蝕抑制劑,例如2-膦?;⊥?phoSphonobutane)-l,2,4-三羧酸四鈉鹽,其濃度范圍為約0. 10重
量% -約10重量%。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含閾值抑制劑(threshold inhibiting agent),例如丙烯酸鹽聚合物。所述丙烯酸鹽聚合物可以是但不限于聚丙烯酸鈉,其濃度范圍為約0. 1重量% -約10重量%。在一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含一種或多種增稠劑例如多糖 (包括淀粉和植物膠)的聚合物或共聚物。增稠劑可以進(jìn)一步包含乙烯聚合物,例如聚乙二醇。其它增稠劑可以包括聚丙烯酰胺。增稠劑的濃度范圍可以是約0.1重量約10重量%。在另一個實(shí)施方式中,所述多功能清潔組合物可以包含聚磷酸鹽,例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉或焦磷酸四鉀,其濃度為約0. 1重量% -約7. 0重量%。在一個實(shí)施方式中,公開了從設(shè)備中去除食物污漬的方法。所述方法包括將設(shè)備與所述多功能清潔組合物的應(yīng)用稀釋物接觸,所述應(yīng)用稀釋物源自PH值范圍為8-14,優(yōu)選 10-13的穩(wěn)定濃縮物。在又一個實(shí)施方式中,處理時間可以是約0. 1-20分鐘,約2-10分鐘和約4_8分鐘。在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中,表面進(jìn)行處理約8分鐘。發(fā)明詳述本發(fā)明描述了一種包含烷基磺酸的多功能清潔組合物。它包含一種或多種污垢和腐蝕抑制劑、堿性試劑、丙烯酸鹽/酯聚合物、表面活性劑、烷基磺酸、聚磷酸鹽/酯和次氯酸鹽。以下教導(dǎo)部分的不同成分的相對百分含量用作指導(dǎo)性說明。在不背離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)可以容忍輕微的變化。術(shù)語“表面活性劑”表示兩性有機(jī)化合物,它表示同一分子中同時包含疏水性基團(tuán)和親水性基團(tuán)。親水性基團(tuán)通常被稱為表面活性劑的“頭部”,而疏水性基團(tuán)被稱為“尾部”。 從功能性限定的角度,表面活性劑通常能降低兩相之間的表面張力??梢愿鶕?jù)頭部中是否存在帶電基團(tuán)(charged group)對表面活性劑進(jìn)行分類。非離子型表面活性劑的頭部無帶電基團(tuán),而離子型表面活性劑的頭部帶有凈電荷。頭部同時帶有正電荷和負(fù)電荷基團(tuán)的表面活性劑被稱為兩性離子型或兩性表面活性劑。適合用于所公開組合物的表面活性劑可以是陰離子型、非離子型、陽離子型或兩性表面活性劑。表面活性劑浸潤施用的表面,降低施用表面的表面張力,使產(chǎn)物能容易地在表面上穿透并去除不希望有的污漬。配制物中的表面活性劑增加配方的整體去污性,使一些以另外的方式不能溶解或乳化的有機(jī)成分溶解或乳化,并促進(jìn)活性成分較深地滲透到預(yù)期施用表面的表面上。在各個方面,適合的有效表面活性劑可以包括陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑。合適的陰離子表面活性劑可以選自烷基磺酸、烷基磺酸鹽、線性烷基苯磺酸、線性烷基苯磺酸鹽、烷基甲酯α-磺酸鹽(alkyl α -sulfomethyl ester), α -烯烴磺酸鹽、醇醚硫酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基琥珀酸酯磺酸鹽(alkylsulfo succinate),二烷基琥珀酸酯磺酸鹽和它們的堿金屬鹽、堿土金屬鹽、胺鹽和銨鹽。其它表面活性劑可以包括非離子型可生物降解的表面活性劑,如 NDG-77,和兩性低發(fā)泡性表面活性劑,如Burcoterge HCS-50NF。其它的表面活性劑也可以包括鏈烷酸鈉、改性的聚乙氧基化的醇、辛基胺氧化物、二甲苯磺酸鈉、對甲苯磺酸。與堿土金屬組分結(jié)合使用時,烷基磺酸被中和,形成烷基磺酸的鈉鹽或鉀鹽,所述堿土金屬組分是例如但不限于氫氧化鈉和氫氧化鉀。例如,甲磺酸在氫氧化鈉的存在下形成其堿土金屬鹽,甲磺酸鈉,而甲磺酸在氫氧化鉀的存在下將形成甲磺酸鉀。
烷基磺酸鈉或鉀,例如甲磺酸鈉或鉀可以用作水溶助劑,以溶解水溶液中的疏水性化合物。向堿性溶液中加入烷基磺酸形成其中和的鈉鹽,烷基磺酸鈉或鉀,這是所公開的方法觀察到的機(jī)理。這有助于溶解疏水性污漬,例如乳脂肪,從而有利于對設(shè)備的清潔。優(yōu)選基于二磺酸鹽的離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑。基于二磺酸鹽的表面活性劑的一個例子包括但不限于烷基二苯醚二磺酸鹽。可以使用螯合劑來使某些金屬離子失活,從而防止沉淀或污垢形成。適合與以下配制物一起使用的螯合劑可以是,例如,葡萄糖酸鈉和葡庚糖酸鈉。閾值改良試劑(閾值抑制劑)或污垢抑制劑可以用來抑制硬水離子(例如,含鈣鹽)從溶液中結(jié)晶出來。在各個方面,適合與以下配制物一起使用的閾值改良試劑和/或污垢抑制劑可以包括,但不限于,聚丙烯酸鈉(Goodrite K7058N, Sokalan PA 25 CL PN, Acusol 445),2-膦?;⊥?1,2,4-三羧酸(Bayhibit AM, Bayhibit N, Dcquest 7000), 膦酸鹽/酯(Dequest FS)或1_甲基甘氨酸-N,N- 二乙酸鈉鹽(Trilon M)。所述堿性試劑是滿足以下條件的組分與管道清潔劑溶液混合時,能有效地將混合物的PH升高至約8-14。所述堿性試劑包括金屬氫氧化物,例如氫氧化鉀和/或氫氧化鈉。所述組合物的pH值可以通過加入酸性材料或堿性材料或緩沖材料進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常,對堿性管道清潔劑來說,堿性PH是優(yōu)選的。適合用作pH調(diào)節(jié)劑的堿可以包括氫氧化鈉、 氫氧化銨、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉或它們的組合。硅酸鹽也可以用來調(diào)節(jié)組合物的pH值。例如,硅酸鈉的堿度能中和酸性污漬,乳化脂肪和油脂,分散或分解蛋白質(zhì)。硅酸鹽的緩沖能力比大部分堿性鹽強(qiáng),這有助于在酸性化合物的存在下或者在稀釋物中保持所需的PH值。多功能清潔組合物配制物中使用的所述組合物的pH值大于8,范圍為約8-14,優(yōu)選約10-13,最優(yōu)選約11-13。去除食物污漬的組合物可以按照“即用”配制物或作為用于稀釋的濃縮物的形式來制造和/或供應(yīng)。去除食物污漬的組合物可以進(jìn)一步以液體、漿液、凝膠、粉末或其它物理形式供應(yīng)或制造。濃縮的液體或粉末形式,例如濃縮物可以溶解或分散在溶劑中,形成重建溶液,通常被稱為“應(yīng)用稀釋物”。能有效使用的應(yīng)用稀釋物的通常范圍為約0. 25% wt/ wt-約 0. 75% wt/wt。雖然例如約 0. 1 % wt/wt-約 2. 0% wt/wt 和約 2. 0% wt/wt-約 99% wt/wt的較寬的范圍也可以使用。本文中,“穩(wěn)定的濃縮物”是均勻的溶液或分散體,它能保持至少90%的最大功效至少30天,優(yōu)選至少60天,更優(yōu)選至少90天。穩(wěn)定的濃縮物的組分不降解、分解、變性、分離或以其它的方式重排而導(dǎo)致穩(wěn)定濃縮物的應(yīng)用稀釋物清潔食物污漬、防止發(fā)泡、或去除沉淀或抑制其形成的能力明顯降低。通常,穩(wěn)定的溶液可以在約15°C -30°C的溫度下儲存至少30天。儲存優(yōu)選在沒有日光的條件下進(jìn)行。通常穩(wěn)定的液體濃縮物包含溶劑,例如水和/或另一種溶劑。本發(fā)明組合物可以在5°C _90°C的溫度下使用。通常使用的溫度為約25°C _80°C, 約 40°C -800C,和約 40°C -600C。本發(fā)明組合物可以用來處理不銹鋼和其它表面,包括但不限于,玻璃、橡膠和塑料。所述組合物可以在例如擠奶機(jī)或低溫加工食物的情況下使用。所述組合物可以在例如
7熱量使蛋白質(zhì)、脂肪、糖、礦物質(zhì)(磷酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣)和/或有機(jī)金屬化合物(例如, 檸檬酸鈣、乳酸鈣、草酸鈣)熔化在加工設(shè)備的表面上的情況下使用。在這種物質(zhì)存在下利用加熱的方法包括,例如,使用蒸發(fā)器、干燥器、高溫/短時巴氏消毒器(HTST),間歇式巴氏消毒器、高溫單元(UHT單元)和干酪槽用來加工乳制品,例如牛乳、乳清、干酪、冰淇淋、酸奶油、酸奶、酪乳、起始培養(yǎng)物、乳糖、乳蛋白濃縮物、乳清蛋白濃縮物、乳清滲透物等,以及果汁和蔬菜汁、番茄醬、咖啡奶精、干酪和其它粉末、糖和糖漿。表1公開了能從本發(fā)明組合物和方法中受益的幾種示例性的食品工業(yè)系統(tǒng)。一些設(shè)備可以用來生產(chǎn)多種制品。應(yīng)理解表1中的實(shí)施例僅用于描述目的,任何能產(chǎn)生食物污漬的表面都能從本發(fā)明組合物和方法中受益。表1.能從本發(fā)明組合物和方法中受益的示例性食品工業(yè)系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的用于去除食物污漬的多功能清潔組合物,其改進(jìn)包括(i)包含占所述組合物大約0.1重量% -約10. 0重量%的烷基磺酸或其堿土金屬鹽;(ii)包含占所述組合物大約0.1重量% -約8. 0重量%的次氯酸鹽;和(iii)有效量的堿性試劑,從而將溶液的PH值調(diào)節(jié)至約高于8。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能清潔組合物,其特征在于,一種或多種所述烷基磺酸或其堿土金屬鹽分別是甲磺酸或甲磺酸鈉。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能清潔組合物,其特征在于,一種或多種所述次氯酸鹽選自次氯酸鈉、次氯酸鉀和它們的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能清潔組合物,其特征在于,所述堿性試劑選自氫氧化鈉、 氫氧化鉀和它們的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能清潔組合物,其進(jìn)一步包含至少一種選自下組的材料(i)約0.25重量% -約1. 0重量%的一種或多種表面活性劑;(ii)約0.05重量% -約10. 0重量%的一種或多種閾值抑制劑;(iii)約0.05重量% -約10. 0重量%的一種或多種污垢抑制劑;(iv)約0.10重量% -約7. 0重量%的一種或多種三聚磷酸鹽。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能清潔組合物,其特征在于,所述組合物是粉末、液體、凝膠或漿液的形式。
7.一種改進(jìn)的去除食物污漬的方法,所述改進(jìn)包括用組合物處理表面,所述組合物包含(i)約0.1重量% -約10. 0重量%的一種或多種烷基磺酸或其堿土金屬鹽;(ii)約0.5重量約8. 0重量%的一種或多種次氯酸鹽;和(iii)有效量的堿性試劑,用以將溶液的PH值調(diào)節(jié)至約高于8。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述處理在約5°C-約90°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,約每100毫升溶液中產(chǎn)生小于約5毫升的泡沫。
10.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,在泡沫產(chǎn)生后的小于約1分鐘內(nèi)泡沫破裂。
11.如權(quán)利要求7所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括選擇一種或多種次氯酸鹽,所述次氯酸鹽選自次氯酸鈉、次氯酸鉀和它們的組合。
12.如權(quán)利要求7所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括選擇堿性試劑,所述堿性試劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀和它們的組合。
13.如權(quán)利要求7所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括在所述組合物中包含至少一種選自下組的材料(i)約0.25重量% -約1. 0重量%的一種或多種表面活性劑;(ii)約0.05重量% -約10. 0重量%的一種或多種閾值抑制劑;(iii)約0.05重量% -約10. 0重量%的一種或多種污垢抑制劑;和(iv)約0.10重量% -約7. 0重量%的一種或多種三聚磷酸鹽。
14.一種用于去除和/或抑制沉淀形成的多功能清潔組合物的制備方法,所述方法包括結(jié)合以下組分(i)包含占所述組合物的大約0.1重量約10.0重量%的烷基磺酸材料或其堿土金 iM ^Tt- (ii)包含占所述組合物的大約0.1重量% -約8. 0重量%的次氯酸鹽材料;和(iii)有效量的堿性試劑,用于將溶液的PH值調(diào)節(jié)至約高于8。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括分別包含甲磺酸或甲磺酸的堿土金屬鹽作為所述烷基磺酸或其堿土金屬鹽。
16.如權(quán)利要求14所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括包含選自次氯酸鈉、次氯酸鉀和它們的組合的次氯酸鹽。
17.如權(quán)利要求14所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括包含選自氫氧化鈉、氫氧化鉀和它們的組合的堿性試劑。
18.如權(quán)利要求14所述的方法,其進(jìn)一步包括含有至少一種選自下組的材料(i)約0.25重量% -約1. 0重量%的一種或多種表面活性劑;(ii)約0.05重量% -約10. 0重量%的一種或多種閾值抑制劑;(iii)約0.05重量% -約10. 0重量%的一種或多種污垢抑制劑;和(iv)約0.10重量% -約7. 0重量%的一種或多種三聚磷酸鹽。
19.如權(quán)利要求14所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括將所述組合物配制成粉末、液體、 凝膠或漿液。
20.如權(quán)利要求14所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括用所述堿性試劑將溶液的pH值調(diào)節(jié)至約為8-13。
全文摘要
一種用于去除食物污漬而不使泡沫產(chǎn)生增加的氯化堿性清潔劑和方法。其具體優(yōu)點(diǎn)在于加入甲磺酸來去除食物污漬而不會使得泡沫產(chǎn)生增加。
文檔編號C11D7/34GK102449132SQ201080023814
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者A·門肯 申請人:德樂??毓晒?br>