CN112574835A

CN112574835A - 泡腾片清洁剂及其用途

Info

Publication number: CN112574835A
Application number: CN201910943923.3A
Authority: CN
Inventors: 李浩然; 汤海云; 于华荣
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-03-30

Abstract

本发明涉及一种固体清洁剂，具体地其为包括外层与内层的片剂，优选地是泡腾片清洁剂。所述的固体清洁剂可用于去除多种表面上的多种污渍尤其是油污，所述的表面包括陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物等的表面，所述的污渍包括油污、重油污、马克笔污渍、胶痕、皂垢等。

Description

泡腾片清洁剂及其用途

技术领域

本发明涉及一种固体清洁剂，具体是泡腾片清洁剂。所述的泡腾片清洁剂可用于去除多种表面上的多种污渍尤其是油污，所述的表面包括陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物等的表面，所述的污渍包括油污、重油污、马克笔污渍、胶痕、皂垢等。

背景技术

目前已有的清洁剂常见的为液体清洁剂的形式，这些液体清洁剂在包装、运输、携带、保存等方面较不方便，而固体清洁剂在上述方面则具有优势。已知所述的清洁剂在使用时需要较高的PH才能达到较好的除油或去污效果。泡腾片是一种固体片剂形式，其中需要的崩解剂为弱酸与弱碱碳酸盐/碳酸氢盐(如柠檬酸，碳酸钠)，其遇水中和生成二氧化碳，从而将片剂分解开来，达到泡腾效果，投入水中会自动溶解，无需人工搅拌。如果在泡腾片中直接加入强碱，强碱会与弱酸优先反应，生成水和盐，从而影响产品的泡腾效果，影响清洁剂的快速溶解性能。若不加入强碱性原料，仅调节崩解剂中的弱碱含量，即使加量很高，PH也无法达到10，从而无法达到预期的去污除油效果。因此，目前的泡腾片中无法直接加入强碱性物质，无法用于重油污清除。

发明内容

本发明提供了一种高效固体清洁剂，具体是泡腾片清洁剂,其可用于去除多种材料的表面上的污渍例如油污。具体地，所述的表面可以是陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物等的表面。本发明的泡腾片清洁剂便于包装、运输、携带和保存，其可快速溶解于溶剂例如水中获得理想的高碱性溶液，从而实现高效且优良的去污除油效果。此外，本发明的泡腾片清洁剂还具有每次使用的用量较为固定，容易操作，便于管理月度/季度总消耗量等优点。另外，本发明的泡腾片清洁剂的结构可将强碱性部分包裹在中间，令使用者接触到的概率明显降低，从而无需佩戴手套等个人防护用品，保证使用安全。

附图说明

图1是本发明所述夹心结构的泡腾片清洁剂的示意图。

图2是示意图，显示了一种制备本发明所述的夹心结构的泡腾片清洁剂的方法。

图3是本发明所述全包裹结构的泡腾片清洁剂的示意图。

图4是示意图，显示了一种制备本发明所述的全包裹结构的泡腾片清洁剂的方法。

图5是示意图，显示了一种制备本发明所述的全包裹结构的泡腾片清洁剂的方法。

图6是示意图，显示用本发明的泡腾片清洁剂清洁多种物体的表面的效果。

图7和图8是示意图，显示用本发明的泡腾片清洁剂清洁两种常见地砖。

具体实施方式

本发明的清洁剂提供具有适宜清洁性能尤其是去油性能的泡腾片组合物。本文所述的实施方案不限于特定的碱性清洁剂，其可以基于本文提供的公开内容发生变化并且被本领域技术人员理解。还应理解，本文所用的所有术语仅是出于描述特定实施方案的目的，而无意以任何方式或范围进行限制。例如，如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个”，“一种”和“该”可以包括多个或多种指代物，除非内容另外明确指出。

说明书中列举的数字范围包括定义范围的数字，并且包括定义范围内的每个整数。在整个本公开中，以范围格式呈现了本发明的多个方面。应当理解，范围格式的描述仅是为了方便和简洁，而不应被解释为对本发明范围的限制。因此，应该认为范围的描述已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如，对范围从1到 6的描述应视为已明确公开了从1到3，从1到4，从1到5，从2到 4，从2到6的子范围。从3到6等，以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。这与范围的广泛程度无关。

为了使本发明更容易理解，首先定义了某些术语。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语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。无需过多的实验，可以在实践本发明的实施例中使用与本文描述的方法类似，修改或等同的许多方法和材料，本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求保护本发明的实施例时，将根据以下阐述的定义使用以下术语。

如本文所用，术语“约”是指例如通过在实际操作中可能发生的数值变化，例如由于测量误差、测量条件之间的差异所致等等。不论是否被术语“约”修饰，权利要求书均包括等同于数量。

术语“活性清洁成分”在本发明的上下文中是指能够产生清洁效应尤其是去油效应的成分，例如碱性清洁剂如强碱。

术语“泡腾片”是本领域技术人员常规理解的一种片剂，当它接触水或其他液体的时候就会分散，在此过程中释放二氧化碳，其快速的分散往往导致药片较快溶于液体成为溶液。

在一些实施方案中，本发明的清洁剂是泡腾片。所述的泡腾片包含外层和内层，并可具有夹心结构或者全包裹结构。在一些实施方案中，所述的夹心结构具有外层-内层-外层的结构(图1)。在另一些实施方案中，所述的全包裹结构具有外层和内层，其中所述的内层被外层完全包裹(图3)。

在一些实施方案中，本发明所述泡腾片的外层可以包含选自崩解剂、表面活性剂、螯合剂中的一种或多种，并任选包含选自金属保护剂、成型剂和pH调节剂中的一种或多种。所述的崩解剂可以是选自碳酸钠、碳酸钠钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、柠檬酸、酒石酸、己二酸中的一种或多种。所述的表面活性剂可以是常用的表面活性剂，包括但不限于例如脂肪醇聚醚，优选其中碳原子的数量为10-18，聚醚EO 数量为3-10，例如乙氧基化C13-15醇，乙氧基化C10-14醇等。所述的碳链可以为直链，也可以为支链。例如，所述脂肪醇聚醚可以是下式所代表的脂肪醇聚醚：

RO(CH₂CH₂O)_xH，其中R为C10-18烷基，X为3-10。

所述的螯合剂可螯合金属离子，从而避免清洗掉的油脂发生再沉积。这样的螯合剂可以是任何常见的酸性或碱性螯合剂，例如所述螯合剂可选自例如乙二胺四乙酸四钠，乙二胺四乙酸二钠，N,N-二(羧甲基)丙氨酸三钠盐，聚丙烯酸或其盐，或其任意组合。所述的金属保护剂可防止软金属被腐蚀，该金属保护剂可以是例如硅酸盐或偏硅酸盐，例如选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾，或其任意组合。用于提供碱性环境的pH调节剂可以是例如硅酸盐或偏硅酸盐，例如选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾，或其任意组合。

在一些实施方案中，本发明所述泡腾片的内层包含强碱，并任选包含防潮剂、引湿剂、其他适宜辅料等。所述的强碱可以是本领域已知的强碱，例如碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠和或氢氧化钾。所述的防潮剂可以是硅酸钠或硅酸钾，其课防止氢氧化钠等强碱吸潮变性。所述的引湿剂可以例如是氯化钠或氯化钾或其组合，其可辅助氢氧化钠/氢氧化钾分散溶解。所述的辅料可以是例如硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种。本领域技术人员可根据需要选择其他适宜辅料。

所述的内层和外层还可任选包含成型剂。所述的成型剂可提供一定粘性或分子间作用力，使片剂易于成型。所述的成型剂例如碳酸钠、碳酸钾或其组合，其通过与结晶水的相互作用可以保证片剂成型。除此之外，常用的成型剂还有：微晶纤维素，羧甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，聚维酮，聚乙烯醇等。本领域技术人员能够根据需要选择适宜的成型剂。

在一些实施方案中，本发明所述泡腾片的内层与外层的重量比可以是约2：25-约10：25，具体例如以下比例：2：25、2.5：25、3： 25、3.5:25、3.8：25、3.9：25、4：25、4.1：25、4.2：25、4.5:25、5：25(1：5)、5.5：25、6：25、6.5：25、7：25、7.5：25、8：25、 8.5：25、9：25、9.5：25、10：25等。本领域技术人员将理解，所述的重量比中的数值可以是上述范围内的任意数值，其将可实现理想的清洁效果。

在一些实施方案中，本发明所述的泡腾片包含：

(1)外层，包含以下组分：

(i)碳酸钠和/或碳酸钾,占外层总重量的重量百分比为约 30-60％；

(ii)碳酸氢钠和/或碳酸氢钾，占外层总重量的重量百分比为约1-20％；

(iii)柠檬酸，占外层总重量的重量百分比为约15-45％；

(iv)表面活性剂，占外层总重量的重量百分比为约2-20％；

(v)螯合剂，占外层总重量的重量百分比为约5-20％；

(vi)选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠或偏硅酸钾中的一种或多种组分，占外层总重量的重量百分比为约0.5-5％；

(2)内层，包含以下组分：

(i)氢氧化钠和/或氢氧化钾，占内层总重量的重量百分比为约20-100％；

(ii)选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠和偏硅酸钾中的一种或多种组分，占内层总重量的重量百分比为约0-50％；

(iii)氯化钠和/或氯化钾，占内层总重量的重量百分比为约 0-30％；

(iv)硫酸钠和/或硫酸钾，占内层总重量的重量百分比为约 0-80％；

(v)碳酸钠和/或碳酸钾，占内层总重量的重量百分比为约 0-30％。

在一些实施方案中，本发明的泡腾片清洁剂可以制备成一定重量的片剂，例如每片重约为1g、2g、2.5g、2.8g、2.9g、3g、4g、5g、 6g、7g、8g、9g、10g、11g、12g、13g、14g、14.5g、15g、16g、17g、 18g、19g、20g等。本领域技术人员根据需要，可选择适宜的每片重量。

本发明的泡腾片清洁剂可采用本领域已知的设备和方法进行制备。本领域技术人员根据其目的可以选择适宜的原料和用量以及有关参数。

在一些实施方案中，本发明的泡腾片可迅速溶解于适量的水中。所述的溶解时间可以是例如约为：30秒、45秒、1分钟、1.5分钟、 2分钟、2.5分钟、3分钟、3.5分钟、5分钟、8分钟、10分钟、15 分钟、20分钟甚至更长时间。本领域技术人员将理解，所述的溶解时间与溶剂的类型、体积、温度等有关。

在一些实施方案中，可将本发明的泡腾片以适当的比例溶解于水中。例如在一些实施方案中，将本发明的泡腾片以约1：24溶解于水中，并配合喷瓶直接喷洒，可用于清洁设备表面，桌椅表面等的油污、重油污，马克笔痕迹以及胶痕等污渍。例如在一些实施方案中，可将本发明的泡腾片以约1：345的比例溶解于水中，直接喷洒，或蘸取，用于地板清洁。例如在一些实施方案中，可将本发明的泡腾片直接投入拖布桶中，自动溶解后用于清洁地面。所述的稀释比例可根据污渍例如油污的状况，容器尺寸等进行调整。

在一些实施方案中，本发明的泡腾片溶解后可得到强碱性溶液，所述的强碱性溶液将获得良好的去污除油效果。所述的强碱性溶液的 pH值至少为10，甚至高达12或12以上。例如所述的强碱性溶液的 pH值可以是至少约10.1、至少约10.2、至少约10.3、至少约10.4、至少约10.5、至少约10.6、至少约10.7、至少约10.8、至少约10.9、至少约11、至少约11.1、至少约11.2、至少约11.3、至少约11.4、至少约11.5、至少约11.6、至少约11.7、至少约11.8、至少约11.9、至少约12、至少约12.1、至少约12.1、至少约12.2、至少约12.3、至少约12.4、至少约12.5等。本领域技术人员将理解，所述的pH值根据测量误差可能略有偏差，但都属于上述的pH范围之内。

在一些实施方案中，本发明的泡腾片可用于去除多种材料的表面上的污渍，包括油污如重油污。具体地，所述的表面可以是陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物等的表面。例如，本发明的泡腾片可用于去除烹饪设备/桌椅等表面的油污，也可以用于清洁地面上积累的油污。

在一些实施方案中，提供了一种清洁表面的污渍的方法，包括以下步骤：

(i)将本发明的固体清洁剂溶解于适宜溶剂中,

(ii)将第(i)步中所得的溶液与所述表面的污渍接触。

在一些实施方案中，所述方法还可包括对所述的污渍施加机械力以达到去除所述污渍的目的的步骤。例如可通过擦拭、刮除、擦抹等方式施加机械力，从而使得去除污渍的效果更显著。在一些实施方案中，本发明的方法可用于清洁的表面包括陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物等的表面。在一些实施方案中，本发明的方法可去除的污渍包括油污例如重油污、马克笔污渍、胶痕、皂垢等，尤其是对油污例如重油污具有突出的清洁效果。

本发明的固体清洁剂，例如具有夹心结构或全包裹结构的泡腾片清洁剂，可通过本领域技术人员已知的方法进行制备。所述的方法包括例如压片等常规技术。本领域技术人员将理解，可选择适宜的技术来制备本发明的泡腾片清洁剂，从而使其便于包装、运输、携带和保存，可快速溶解于溶剂例如水中获得理想的高碱性溶液，从而实现高效且优良的去污除油效果。

本说明书中的所有公开出版物和专利申请表明了本发明所属领域的普通技术人员的水平。所有公开出版物和专利申请都通过引用并入本文作为参考。

实施例

实施例1

制备具有夹心结构的泡腾片(图1)：

设备：旋转式/单冲式压片机，压片机最大压力需不小于20KN，进料口不小于2个。

制备过程(图2)：

(1)向模具中填充1/2外层原料粉剂(第一相)；

(2)使用较低的压力(压力小于15KN)将第一步的原料压平即可，不成片。如果出料均匀，表面平整，可不需此步骤；

(3)向模具中填充内层原料粉剂(第二相)；

(4)使用较低的压力(压力小于15KN)将第三步的原料压平即可，不成片。如果出料均匀，表面平整，可不需此步骤；

(5)向模具中填充另外1/2外层原料粉剂(第一相)；

(6)使用10KN-60KN的压力将粉剂压成片；

(7)脱模，包装。

制备具有包裹结构的泡腾片(图3)：

1.所述的包裹结构的泡腾片可通过如下方法制备(图4)：

具体步骤包括：

(1)提前压好核心相片剂，核心相直径要明显小于成品直径；

(2)向模具中填充1/2包裹层原料粉剂(第一相)；

(3)使用较低的压力(压力小于15KN)将第二步的原料压平即可，不成片。如果出料均匀，表面平整，可不需此步骤；

(4)向模具投入核心相片剂(第二相)；

(5)向模具中填充另外1/2包裹层原料粉剂(第一相)；

(6)使用10KN-60KN的压力将粉剂压成片；

(7)脱模，包装。

2.所述的包裹结构的泡腾片可通过如下方法制备(图5)：

设备：使用旋转式/单冲式压片机生产，压片机最大压力需不小于20K，进料口不小于2个。

具体步骤包括：

(1)向模具中填充1/2外层原料(第一相)；

(2)使用带有弧度的冲头，将第一步的原料压出凹形(压力小于15 KN)；

(3)向模具中间投入中间相粉剂(第二相)，若中间相原料较少, 即使没有第二步形成的弧度，也可以保证原料集中在中间，第二步可使用平的冲头；

(4)向模具中填充另外1/2外层原料(第一相)；

(5)使用平的冲头，用所需的压力将粉剂压成片(压力为10KN-60 KN)；

(6)脱模，包装。

根据上述方法，制备以下单位重量的泡腾片，并测定其溶解后的 pH值，结果示于下表I。

表1

实施例2

将10片2.9g/片的泡腾片或2片14.5g/片的泡腾片溶于装有710ml 水的喷瓶中，得到的溶液喷洒到物体的表面，保持5-10分钟后进行擦拭(图6)。

表2

*实验室模拟重油污(图6C)：将棕榈油涂敷在不锈钢片上，加热至 200℃，持续10分钟，使油污固化。喷洒溶液，使用百洁布擦拭，可见完全清除，去除效率为98.08％。除油的效果数据如下表3所示：

表3

实施例3

在本实施例中检测了使用本发明的清洁剂去除地板表面油污的效果。

制备去污溶液：

将1片夹心结构的14.5g泡腾片清洁剂溶解于5L水中，溶解温度：42℃。溶解时间：8min。溶液pH值：10.5。

测试对象：两种型号的地砖(地砖#1和地砖#2)。

测试方法：

(1)测试干净地板砖的摩擦系数；

(2)在干净的地板砖上均匀地涂覆一层棕榈油；

(3)使用地板刷蘸地板清洁剂稀释液刷洗地板砖，来回共5次；

(4)使用拖把将地板砖上的水吸干；

(5)待彻底干燥后，目测地板砖是否被清洁干净，并且测试其摩擦系数；

(6)比较前后摩擦系数的改变，变化越小，说明棕榈油被清洁得越彻底，地板清洁剂效果越好。

检测标准

摩擦系数COF的差值为0-0.05时，认为清洁力较好。

检测结果

目测清洁效果十分明显(图7和图8)。

*差值为0-0.05时，清洁力较好，

**COF：干摩擦系数

实施例3

本发明的发明人还比较了实施例2中的泡腾片清洁剂的效果与 Ecolab的市售液体清洁剂的效果。其中的泡腾片清洁剂的使用方法如实施例2中所述。

在干净的地砖上涂覆棕榈油，使用刷子，1:170液态除油剂稀释液刷洗，再用拖布拖干。除油去污的效果如下表所示。

表III液体除油剂的清洁效果

表IV固体除油剂的清洁效果

结论

已知当摩擦系数COF差值为0-0.05时，清洁力较好。上表中所示地砖清洁前后摩擦系数差值很小，说明该除油剂清洁效果很好。

液体除油剂的摩擦系数COF差值为0.02，略高于片剂除油剂的 0.002，但都极低。从此数值来看，片剂效果略好。

Claims

1.一种固体清洁剂，其为包括外层与内层的片剂，

其中所述内层包含活性清洁成分，并任选地进一步包含选自防潮剂、引湿剂、成型剂中的一种或多种，

所述外层包含选自崩解剂、表面活性剂或螯合剂中的一种或多种，并任选地进一步包含选自pH调节剂、金属保护剂或成型剂中的一种或多种。

2.权利要求1的固体清洁剂，其为泡腾片。

3.权利要求2的固体清洁剂，其具有外层-内层-外层的夹心结构。

4.权利要求2的固体清洁剂，其具有其中所述内层被所述外层全部包裹的全包裹结构。

5.权利要求1的固体清洁剂，其中所述内层与外层的重量比为约2：25-约10：25。

6.权利要求1的固体清洁剂，其中所述内层中的活性清洁成分是强碱。

7.权利要求6的固体清洁剂，其中所述强碱是氢氧化钠或氢氧化钾。

8.权利要求1的固体清洁剂，其中所述外层中的崩解剂选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、柠檬酸、酒石酸、己二酸中的一种或多种。

9.权利要求1的固体清洁剂，其中所述外层中的表面活性剂是脂肪醇聚醚，优选地所述脂肪醇聚醚具有以下结构式：

RO(CH₂CH₂O)_XH

其中R为C10-18烷基，X为3-10。

10.权利要求1的固体清洁剂，其中所述外层中的螯合剂选自乙二胺四乙酸四钠、乙二胺四乙酸二钠、N,N-二(羧甲基)丙氨酸三钠、聚丙烯酸或其盐中的一种或多种。

11.权利要求1的固体清洁剂，其中所述外层中的pH调节剂选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠或偏硅酸钾中的一种或多种。

12.权利要求1的固体清洁剂，其中所述外层中的金属保护剂选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾中的一种或多种。

13.权利要求1的固体清洁剂，其中所述成型剂选自碳酸钠、碳酸钾或其组合。

14.权利要求1的固体清洁剂，其中所述内层中的防潮剂选自硅酸钠、硅酸钾或其组合。

15.权利要求1的固体清洁剂，其中所述内层中的引湿剂选自氯化钠、氯化钾或其组合。

16.权利要求1的固体清洁剂，其中所述内层中还可包括硫酸钠、硫酸钾或其组合。

17.权利要求1的固体清洁剂，其中包含：

(1)外层，包含以下组分：

(i)碳酸钠和/或碳酸钾,占外层总重量的重量百分比为约30-60％；

(iii)柠檬酸，占外层总重量的重量百分比为约15-45％；

(iv)表面活性剂，占外层总重量的重量百分比为约2-20％；

(v)螯合剂，占外层总重量的重量百分比为约5-20％；

(2)内层，包含以下组分：

(iii)氯化钠和/或氯化钾，占内层总重量的重量百分比为约0-30％；

(iv)硫酸钠和/或硫酸钾，占内层总重量的重量百分比为约0-80％；

(v)碳酸钠和/或碳酸钾，占内层总重量的重量百分比为约0-30％。

18.权利要求1-17之一的固体清洁剂，其溶解后所获得溶液的pH值至少为10。

19.一种清洁表面的污渍的方法，包括以下步骤：

(i)将权利要求1-17之一的固体清洁剂溶解于适宜溶剂中,

(ii)将第(i)步中所得的溶液与所述表面的污渍接触。

20.权利要求19的方法，还可包括对所述的污渍施加机械力以达到去除所述污渍的目的的步骤，优选所述机械力通过擦拭、刮除、擦抹的方式施加。

21.权利要求19的方法，其中所述的表面包括选自陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物的表面。

22.权利要求19的方法，其中所述的污渍包括选自油污例如重油污、马克笔污渍、胶痕、皂垢中的一种或多种污渍。

23.权利要求1-17之一的固体清洁剂在清洁表面的污渍中的用途，所述的表面包括选自陶瓷、玻璃、木制品、地板、金属、塑料、织物的表面，所述的污渍包括选自油污例如重油污、马克笔污渍、胶痕、皂垢中的一种或多种污渍。