CN111286411B - 用于硬表面清洁的清洁组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于硬表面清洁的清洁组合物，其包含：a)油脂，以所述组合物的总重量计，所述油脂含量为1‑20重量％；b)多元醇；c)表面活性剂，其中，所述表面活性剂与油脂的重量比等于或大于1:5。本发明还涉及所述清洁组合物的制备方法及其应用。
Description
技术领域
本发明涉及硬表面清洁领域，具体是用于婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴、食品加工设施、餐饮运输设施、儿童保育设施等的硬表面清洁领域。具体说，本发明涉及一种包含油脂、表面活性剂、多元醇以及任选的水的清洁组合物及其制备方法。
背景技术
餐具，尤其是用于婴幼儿的辅食餐具、奶瓶奶嘴等如不及时清洗干净，残存的油脂、蛋白给细菌的繁殖提供最为优质的营养，继发出很多潜在的疾病风险。随着人们生活水平的不断提高和健康意识的不断增强，餐具洗涤剂成为生活中不可缺少的日用品。市场上已有的餐具洗涤剂，大多为高含量的阴离子表面活性剂为主体复配非离子或两性表面活性剂。然而，纵观市场的现有品牌，从其性能来看，未必尽如人意，具体如下：
洗净力：随着人们生活水平的提高，餐具的种类也日益丰富。除陶瓷玻璃外，以PP、PPSU为代表的塑料类餐具占比逐年上升。此类餐具界面张力低，表面粗糙多孔的特性使得其与油污的结合力更强。而传统的餐具洗涤配方并没有针对这类材质做特别针对性的设计，所以生活中我们经常会遇到洗后的塑料餐具摸上去仍然感觉表面有一层油或闻上去有油耗味。
刺激性：传统阴离子表面活性剂如LAS、AES、K12等去脂力强，对皮肤存在一定刺激性，长期使用这一类的餐具洗涤剂会使手部肌肤干燥，对皮肤造成一定损伤。
环保、安全性：近年来国内媒体报道了多起家庭日用洗涤剂含有苯环类、二噁烷等有害物质的事件，这些有害的成分主要来源于如LAS、AES、AEO-9等餐具洗涤剂中常见的表面活性剂其衍生物。为达到理想的去污力，生厂商往往添加过量的表面活性剂，这使得洗涤完后仍有不易被降解的有机物残留，而多次冲洗对水资源也是一种浪费，对人体健康和环境极为不利。
随着技术发展的日新月异，目前市场上餐具种类繁多令人眼花缭乱，尤其是用于婴幼儿的辅食餐具、奶瓶等很多为诸如PPSU的塑料材质。因为母乳和配方奶中营养丰富，奶液中含有大量的脂肪、蛋白质，暴露在空气中很容易变质，而蛋白质类特别容易滋生病菌，如果不及时清洗易导致婴幼儿腹泄等症状，从而给宝宝的健康带来不利的影响。另一方面，婴幼儿的肠道发育尚未健全，因此针对婴幼儿餐具、奶瓶清洗剂等，更应注重其安全性，做到温和无残留。但是，目前市场上大多直接套用成人餐具洗涤剂的配方。而另一些配方宣称由温和的绿色糖苷类、聚甘油酯类表面活性剂组成，但由于成本的关系，此类表面活性剂添加量通常不高，从而达不到理想的洗涤效果,容易造成积累的残渣变质进而影响奶粉冲泡的质量，给用户带来极大的不便。
为了解决上述问题，本发明提供了一种对材质有针对性的特别设计的适用于硬表面清洁的清洁组合物。该清洁组合物的稳定性高，在洗净力方面表现优良，能够降低或消除细菌生长可能，同时安全无毒且温和无刺激。
发明内容
一方面，本发明提供了一种用于硬表面清洁的清洁组合物，其包含：
a)油脂，以所述组合物的总重量计，所述油脂含量为1-20重量％；
b)多元醇；
c)表面活性剂，所述表面活性剂选自：蔗糖酯类、聚甘油酯类、聚山梨酯类以及它们的组合，
其中，所述表面活性剂与油脂的重量比等于或大于1:5。
在优选的实施方式中，本发明清洁组合物中的表面活性剂选自：单月桂酸聚甘油酯，蔗糖月桂酸酯、吐温以及它们的组合。
在优选的实施方式中，以组合物的总重量计，本发明清洁组合物中表面活性剂的用量为0.5-5重量％。
在优选的实施方式中，本发明清洁组合物还包含水。在更优选的实施方式中，以组合物的总重量计，本发明清洁组合物的含水量等于或小于5重量％。
在优选的实施方式中，本发明清洁组合物中的多元醇是甘油。
在优选的实施方式中，本发明提供了一种清洁组合物，其包含：
a)以所述组合物的总重量计，5-10重量％的油脂；
b)甘油；
c)以所述组合物的总重量计，1-5重量％的表面活性剂；
d)以所述组合物的总重量计，0-2重量％的水。
另一方面，本发明还涉及清洁组合物的制备方法，所述方法包括：
a)将表面活性剂与多元醇混合，形成第一相；
b)制备包含油脂的第二相；
c)将步骤b)的第二相加入步骤a)的第一相中，形成清洁组合物。
另一方面，本发明还涉及本发明的清洁组合物在硬表面清洁中的应用。
在优选的实施方式中，清洁组合物应用于表面能低于72.2mJ/m 2的硬表面，更优选表面能为12.4-61mJ/m 2的硬表面。
在优选的实施方式中，本发明清洁组合物适用的硬表面包括：食品加工设施、餐饮运输设施、儿童保育设施、婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴。
发明详述
除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员共同理解的相同含义。虽然与本文所述相似或等同的任何方法和材料可用于实施或测试本发明，但本文描述的是优选的方法和材料。对于本发明的目的，下面定义了以下术语。
本文所用术语“约”指与参比品的数量、水平、数值、维度、大小或用量相比，差异可高达30％、20％或10％的数量、水平、数值、维度、大小或用量。本文所使用的百分含量，除非另有说明，均以重量计。
在全篇说明书和权利要求书中，除非另有要求，以下词语“包含”和其变体“含有”和“包括”应理解为意指包括所述的整体或步骤，或一组整体或步骤，但不排除任何其它整体或步骤，或其它一组整体或步骤。
本发明首次制备了一种适用于硬表面清洁，尤其适用于婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴、食品加工设施、餐饮运输设施、儿童保育设施等硬表面清洁的清洁组合物。我们开发了一种基于含有油脂、表面活性剂、多元醇以及任选的水的清洁组合物。
首先，本发明所选原料均来自食品、GB2760-2014版食品添加剂使用标准和已使用化妆品原料目录2015版中共有的原料清单中。
在本发明中，可以采用任何包含饱和脂肪酸的油脂来制备清洁组合物。例如，油脂来源包括：植物来源的油脂以及化学合成的油脂。在一些优选的实施方式中，清洁组合物中采用的油脂是植物来源的油脂。在一些更优选的实施方式中，清洁组合物中采用的油脂选自：橄榄油、鳄梨油、米糠油、向日葵籽油或它们的组合。
本发明的清洁组合物采用的这些油脂尤其适用于硬表面(尤其是婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴、食品加工设施、餐饮运输设施、儿童保育设施)的清洁。例如，对于婴幼儿用品而言，常常采用PP、PPSU等塑料材质的用品。根据塑料低表面张力的特点，添加一定含量的油脂，可以借用“相似相溶”的概念，将油污从塑料孔隙和表面带出，再利用温和的表面活性剂降低污渍与界面的表面张力，将污渍洗涤。因此，相比常规洗涤剂，本发明的清洁组合物尤其适合塑料制品的清洁。
而且，特别针对母乳、配方奶粉列表中主要油脂成分为饱和脂肪酸的特点，选用的油脂含高含量的饱和脂肪酸，更适宜清洁奶垢。
此外，根据饮食习惯，我国消费者的饮食结构中动物油脂使用较少，主要为植物油。因此配方中的植物油成分可以更有效的去除日常餐具残留的油渍。
本发明清洁组合物中采用的多元醇可以是甘油。甘油是一种熟知的常见保湿成分，具有洗涤效果的同时还具有护手的功效。
本发明清洁组合物中采用的表面活性剂是温和无刺激的表面活性剂。在优选的实施方式中，本发明清洁组合物中的表面活性剂是蔗糖酯类表面活性剂、聚甘油酯类表面活性剂或它们的组合。在优选的实施方式中，本发明清洁组合物中的表面活性剂选自：单月桂酸聚甘油酯，蔗糖月桂酸酯、吐温以及它们的组合。
在一些实施方式中，本发明的清洁组合物还可以包含少量水分。在一些具体的实施方式中，本发明的清洁组合物中的含水量不超过10重量％。在优选的实施方式中，本发明的清洁组合物包含等于或小于5重量％的水。在优选的实施方式中，本发明的清洁组合物包含等于或小于4重量％的水。在优选的实施方式中，本发明的清洁组合物包含等于或小于3重量％的水。在优选的实施方式中，本发明的清洁组合物包含等于或小于2重量％的水。发明人发现，在清洁组合物中添加少量水可以使得配方在外观上更加透明，更具有消费者吸引力。
正是因为本发明的清洁组合物采用的材料能够保证原料的安全、无毒、低刺激性，尤其适用于肠道尚未发育完全对安全性有更高要求的婴幼儿。
基于本发明制备的组合物在残留量和洗净力方面的综合考虑，在达到理想的洗净力的情况下，配方中不添加过量表面活性剂与油脂。通过洗净力实验结果可见，与水、竞品(贝亲奶瓶清洗剂)相比，本发明清洁组合物的化学需氧量COD更低，表明残留(奶渍+洗涤剂的总量)更低，即本发明产品的清洁力更强。
在本发明的一些实施方式中，以组合物的总重量计，清洁组合物包含1-20重量％的油脂。在优选的实施方式中，本发明清洁组合物包含2-15重量％的油脂。在更优选的实施方式中，本发明的清洁组合物包含5-10重量％的油脂。
在本发明的一些实施方式中，以组合物的总重量计，清洁组合物包含0.5-5重量％的表面活性剂。在优选的实施方式中，本发明清洁组合物包含1-5重量％的表面活性剂。在更优选的实施方式中，本发明的的清洁组合物包含1.25-2.5重量％的表面活性剂。
在本发明的一些实施方式中，清洁组合物中表面活性剂与油脂的重量比等于或大于1:5。在具体的实施方式中，清洁组合物中表面活性剂与油脂的重量比为1:2。
另一方面，本发明还提供了制备适用于硬表面(例如婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴等)清洁的清洁组合物的方法，所述方法包括如下步骤：a)将表面活性剂与多元醇混合，形成第一相；b)制备包含油脂的第二相；c)将步骤b)的第二相加入步骤a)的第一相中，形成清洁组合物。
在优选的实施方式中，所述步骤a)的75-80℃的温度下进行。在优选的实施方式中，所述步骤b)的75-80℃的温度下进行。在优选的实施方式中，所述步骤c)在连续搅拌的条件下进行。在优选的实施方式中，最终的清洁组合物的制备过程包括在4000rpm的条件下进行均质化的步骤。
另一方面，本发明还提供了本发明的清洁组合物在硬表面清洁中的应用。在优选的实施方式中，本发明清洁组合物适用的硬表面包括：食品加工设施、餐饮运输设施、儿童保育设施、婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴等。
通常固液表面张力(又称表面能)大小的关系，若液体<固体，则液体在固体界面上是非常容易铺展的。相反若液体>固体，则在固体表面上呈现的是一个个液滴，即不润湿的状态。所以说水(表面能72.2mJ/m 2)对于常见塑料(表面能低于水的表面能)是不容易铺展，所以对于塑料材质的清洗能力是要打折扣的。常见塑料的表面能如下：聚四氟乙烯PTFE表面能19.1mJ/m 2，聚乙烯PE表面能32.4mJ/m 2，聚丙烯PP表面能33mJ/m 2，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA表面能40.2mJ/m 2，聚苯乙烯PS表面能40.6mJ/m 2，聚酰胺PA表面能41.4mJ/m 2，聚对苯二甲酸乙二醇酯PET表面能45.1mJ/m 2，聚氯乙烯PVC表面能41.5mJ/m 2，脲醛树脂表面能61mJ/m 2。本发明适用于表面能低于72.2mJ/m 2的硬表面的清洁，优选表面能12.4-61mJ/m 2的硬表面。在本发明优选的实施方式中，清洁组合物适用于表面能15-50mJ/m2的硬表面。在更优选的实施方式中，清洁组合物适用于表面能20-45mJ/m2的硬表面。
具体实施方式
以下，通过优选的实施方式对本发明的技术方案进行详细说明，但本发明的范围并不局限于这些实施方式，其旨在说明本发明的技术方案而不是限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。
本发明的实施例中所用的原料及其制造商如表A所示。
表A
实施例1-5：清洁组合物的制备
按表1所述的质量份混合单月桂酸聚甘油酯与甘油，加热至75-80℃，此为A相；称量精制橄榄油加热至75-80℃，此为B相；将B相缓慢加入A相中，均质4000rpm，5分钟后自然冷却；当温度降至60-65℃加入去离子水，再均质4000rpm，5分钟，冷却至室温，出料备用。
表1
备注：表1中各物质为质量百分数
试验例1：稳定性考察
温度强化试验：将样品放置在耐热实验恒温箱(40℃、48℃三个月)、耐寒实验恒温箱(-18℃一个月、4℃三个月)、冷热循环实验恒温箱(-18℃-40℃10个循环，每24小时为一个循环)看料体是否有形态变化(如是否分层，是否出水，不均匀等现象)。如某个温度条件前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
离心试验：2000rpm下离心30min，观察是否分层；考评指标：色泽、香气、外观、透明度等没有明显差别。如离心前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
结果如表2所示。
表2
由表可见，当精制橄榄油超过10％时，需要高于1.25％的单月桂酸聚甘油酯来乳化油脂。当精制橄榄油超过20％，考虑到成本过高并可能会在洗涤中引入过多油脂，故没有继续考察更高含量的油脂。
实施例6-10：清洁组合物的制备
按表3所述的质量份混合蔗糖月桂酸酯与甘油，或单月桂酸聚甘油酯与甘油，加热至75-80℃，此为A相；称量精制橄榄油加热至75-80℃，此为B相；将B相缓慢加入A相中，均质4000rpm，5分钟后自然冷却；当温度降至60-65℃加入去离子水，再均质4000rpm，5分钟，冷却至室温，出料备用。
表3
备注：表3中各物质主要为质量百分数
试验例2：稳定性考察
温度强化试验：将样品放置在耐热实验恒温箱(40℃、48℃三个月)、耐寒实验恒温箱(-18℃一个月、4℃三个月)、冷热循环实验恒温箱(-18℃-40℃10个循环，每24小时为一个循环)看料体是否有形态变化(如是否分层，是否出水，不均匀等现象)。如某个温度条件前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
离心试验：2000rpm下离心30min，观察是否分层；考评指标：色泽、香气、外观、透明度等没有明显差别。如离心前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
结果如表4所示。
表4
结果可见，实施例6和实施例7均耐受耐热实验、耐寒实验和冷热循环实验。而且，实施例6相较实施例7的外观更加透明，因此，添加少量水可以使得配方外观更透明。
但是，添加了10％水的实施例9与20％水的实施例10比只有2％水的实施例体系浑浊，且稳定性体系分层，故体系不适合添加10％以上的水含量。
实施例11-14：清洁组合物的制备
按表5所述的质量份混合单月桂酸聚甘油酯与甘油，或单月桂酸聚甘油酯和三辛酸/癸酸甘油酯与甘油，加热至75-80℃，此为A相；称量精制橄榄油、或鳄梨油、或米糠油、或向日葵籽油加热至75-80℃，此为B相；将B相缓慢加入A相中，均质4000rpm，5分钟后自然冷却；当温度降至60-65℃加入去离子水，再均质4000rpm，5分钟，冷却至室温，出料备用。
表5
备注：表5中各物质主要为质量百分数
试验例3：稳定性考察
温度强化试验：将样品放置在耐热实验恒温箱(40℃、48℃三个月)、耐寒实验恒温箱(-18℃一个月、4℃三个月)、冷热循环实验恒温箱(-18℃-40℃10个循环，每24小时为一个循环)看料体是否有形态变化(如是否分层，是否出水，不均匀等现象)。如某个温度条件前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
离心试验：2000rpm下离心30min，观察是否分层；考评指标：色泽、香气、外观、透明度等没有明显差别。如离心前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
结果如表6所示。
表6
结果表明，这种体系可适用于各种植物油脂及合成油脂，并不局限于橄榄油。配方稳定。
实施例15-21：清洁组合物的制备
按表7所述的质量份混合10-1-CC(化学名称为聚甘油基-10-辛酸酯/癸酸酯)和聚甘油-3硬酯酸酯与甘油、或混合10-1-CC和聚甘油-3硬酯酸酯和单硬酯酸甘油酯与甘油、或混合10-1-CC与甘油、或混合吐温20与甘油，加热至75-80℃，此为A相；称量精制橄榄油加热至75-80℃，此为B相；将B相缓慢加入A相中，均质4000rpm，5分钟后自然冷却；当温度降至60-65℃加入去离子水，再均质4000rpm，5分钟，冷却至室温，出料备用。
表7
备注：表7中各物质主要为质量百分数
试验例4：稳定性考察
温度强化试验：将样品放置在耐热实验恒温箱(40℃、48℃三个月)、耐寒实验恒温箱(-18℃一个月、4℃三个月)、冷热循环实验恒温箱(-18℃-40℃10个循环，每24小时为一个循环)看料体是否有形态变化(如是否分层，是否出水，不均匀等现象)。如某个温度条件前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
离心试验：2000rpm下离心30min，观察是否分层；考评指标：色泽、香气、外观、透明度等没有明显差别。如离心前后正常无变化，则表示○，发生变化表示Δ。
结果如表8所示。
表8
结果表明，除Tween 20和之前的蔗糖月桂酸指、单月桂聚甘油酯外，其余如聚甘油-10辛酸癸酸酯、聚甘油-3硬脂酸酯等无法撑起体系结构或稳定性有问题。
当然这也可能和油脂添加量与油脂种类有一定关系。所以聚甘油、蔗糖酯、聚山梨醇酯类高HLB的表面活性剂都可以应用于此体系。
试验例5：清洁力评估
评估方法：COD(化学需氧量)法测定奶液的残留
样品：去离子水、贝亲奶瓶清洗剂和本发明实施例8样品
一、准备工作：
奶液的配制：取40g奶粉(爱他美4段)溶于200g 50℃水中
洗涤液配制：将贝亲奶瓶清洗剂和本发明实施例8样品分别用去离子水1:1稀释，即10g洗涤剂混于10g去离子水中
二、奶渍残留试样的预处理：
分别于6个5ml PET塑料瓶中取2g奶液，上下充分摇晃。静置5min，倒去奶液，倒置5min。正置敞口过夜。取洗涤液3g于瓶中，上下充分摇晃，静置10min，倒去洗涤液，倒置5min。
取上述2个5ml PET塑料瓶中分别加入3g去离子水漂洗，上下摇晃充分，倒去洗液。重复三次，最后加入3g去离子水，超声10min，待测。
取上述2个5ml PET塑料瓶中分别加入3g贝亲奶瓶清洗剂洗涤液漂洗，上下摇晃充分，倒去洗液。重复三次，最后加入3g去离子水，超声10min，待测。
取上述2个5ml PET塑料瓶中分别加入3g本发明实施例16样品洗涤液漂洗，上下摇晃充分，倒去洗液。重复三次，最后加入3g去离子水，超声10min，待测。
测试
分别取上述2ml待测液体于哈希低量程COD消解试剂小瓶中，盖好后摇匀。同时取2ml去离子水于哈希低量程COD消解试剂小瓶中，盖好后摇匀，作为仪器校零样。
打开哈希DBR200反应器，预热至150℃，将各试样消解小瓶置于反应器内加热2h，冷却至室温。
打开哈希DR900多用途分光光度计，选择程序430LR，将仪器校零样对分光光度计校零，再分别读测6个奶渍残留试样。
注：该方法适用于COD值3-150mg/L间的样品测定，读数高于150mg/L时仪器会提示超量程。
结果如表9所示。
表9
结果表明，使用本发明清洁组合物配方洗涤后的化学需氧量COD低于竞品和水，反映了奶渍+洗涤剂的总残留是最低的。
Claims (8)
1.一种用于硬表面清洁的清洁组合物，其包含：
a)油脂，以所述组合物的总重量计，所述油脂含量为1-20重量％；
b)多元醇，所述多元醇是甘油；
c)表面活性剂，所述表面活性剂选自：单月桂酸聚甘油酯，蔗糖月桂酸酯、吐温以及它们的组合，
d)水，以所述组合物的总重量计，所述组合物的含水量等于或小于5重量％，
其中，所述表面活性剂与油脂的重量比等于或大于1:5。
2.如权利要求1所述的清洁组合物，其特征在于，以所述组合物的总重量计，所述表面活性剂的用量为0.5-5重量％。
3.如权利要求1所述的清洁组合物，其特征在于，所述组合物包含：
a)以所述组合物的总重量计，5-10重量％的油脂；
b)甘油；
c)以所述组合物的总重量计，1-5重量％的表面活性剂；
d)以所述组合物的总重量计，0-2重量％的水。
4.如权利要求1所述的清洁组合物的制备方法，所述方法包括：
a)将表面活性剂与多元醇混合，形成第一相；
b)制备包含油脂的第二相；
c)将步骤b)的第二相加入步骤a)的第一相中，形成清洁组合物。
5.如权利要求1所述的组合物在硬表面清洁中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述硬表面的表面能低于72.2mJ/m2。
7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述硬表面的表面能为12.4-61mJ/m2。
8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述硬表面选自：食品加工设施、餐饮运输设施、儿童保育设施、婴幼儿餐具、奶瓶、奶嘴。
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