CN1226403C - 含有烷氧基化季铵化合物的低泡/消泡组合物 - Google Patents

Abstract

本发明一般涉及含有由一种或多种水溶助长性烷氧基化季铵化合物和至少一种基于支化醇的非离子型表面活性剂组成的增效组合的低泡和/或消泡清洁配制剂。非离子型表面活性剂可选自具有3-12摩尔乙氧基单元的结构，但是优选具有呈窄或者宽范围分布的平均3-6摩尔乙氧基单元。

Description

含有烷氧基化季铵化合物的低泡/消泡组合物

发明领域

本发明涉及例如在自动洗碟机、在线清洗(CIP)、自动地板洗涤机、封闭部件的清洗等中要求低泡或者无泡清洁配制剂的洗涤应用。在这些体系中产生的任何泡沫应当不稳定且迅速破裂以避免在工艺过程中积聚泡沫。

发明背景

通常硬表面清洁配制剂包括非离子型表面活性剂或溶剂组分、电解质组分(螯合物或助洗剂)以及水溶助长性辅助表面活性剂(两性的、阴离子型或阳离子型表面活性剂)。季铵化合物可以用作水溶助长性辅助表面活性剂。

在清洁工业中存在几种特殊的清洗，其特点在于起泡对清洗非常有害。这些配制剂的实例包括在线清洗用配制剂、自动地板洗涤机用配制剂、自动洗碟机用配制剂、再循环金属部件用清洗剂等。这些类型的配制剂要求泡沫少且快速破裂以避免溢出、产物损失、泵的气蚀以及干燥后被处理表面上留下条纹/膜。如果清洁配制剂具有任何发泡倾向，那么由于刷涂或喷水导致的高湍流将产生泡沫。

为了解决发泡问题，配方设计师常常添加油类或者硅质消泡剂以减少或消除泡沫。这些添加剂经常在表面上留下膜和沉积物，使得表面清洁质量差。其次在高浓度碱盐条件下，例如以含水浓缩物的形式(通常将清洁组合物以此形式提供给最终用户)，这些添加剂无法溶解。

配方设计师还在这些清洁配制剂中使用低泡或者消泡的非离子型表面活性剂来最大限度地减少泡沫。实例包括环氧乙烷/环氧丙烷的嵌段共聚物、支化醇乙氧基化物、封闭醇乙氧基化物等。然而，添加将电解质组分和低泡/消泡的非离子型组分结合在一起的水溶助长剂或者水溶助长性辅助表面活性剂可导致泡沫稳定、泡沫增加或泡沫增长因而抵消低泡或消泡的非离子型组分的效果。这一点已使很多配方设计师避免在清洁配制剂中使用水溶助长剂。此外，当在高于清洁配制剂浊点的温度下进行清洗时，这些清洁配制剂具有最低泡沫分布型，结果形成不稳定且效率差的清洗溶液。而且，这些配制剂易出现损耗问题，特别是在封闭的再循环体系中。这就要求补充非离子型表面活性剂以避免产生瞬间泡沫。

本发明通过提供含有烷氧基化季铵化合物和至少一种具有特殊结构的非离子型化合物的低泡和/或消泡配制剂解决了已有技术的不足。

发明概述

本发明一般涉及含有由一种或多种水溶助长性烷氧基化季铵化合物和至少一种基于支化醇的非离子型表面活性剂组成的增效组合的低泡和/或消泡清洁配制剂。非离子型表面活性剂可选自具有3-12摩尔乙氧基单元的结构，但是优选具有呈窄或者宽范围分布的平均3-6摩尔乙氧基单元。

发明详述

本发明一般涉及含有由一种或多种水溶助长性烷氧基化季铵化合物和至少一种基于支化醇的非离子型表面活性剂组成的增效组合的低泡和/或消泡清洁配制剂。

水溶助长性烷氧基化季铵化合物优选选自如下通式I所示的化合物：

R₁R₂R₃R₄N⁺X^-                            (I)

其中R₁是线性或者支化的、饱和或者不饱和的C₆-C₂₂烷基；

R₂是C₁-C₆烷基或者R₁；

R₃和R₄是C₂-C₄无规或者嵌段聚氧化烯基团；和

X^-是阴离子，优选氯离子、甲基硫酸根、溴离子、碘离子、乙酸根、碳酸根等。

在通式I范围内优选的化合物由如下通式II表示：

其中R₁、R₂和X^-定义同上；

R₅在每次出现时各自独立地为C₁-C₂烷基或H，条件是R₅在至少一次出现时为C₁-C₂烷基；

A和B为大于或者等于1的整数，其中A+B为2-50。

本发明范围内最优选的水溶助长性季铵化合物如下所示，其中R＝线性或者支化的、饱和或者不饱和的C₁₂-C₂₂烷基，n+n’＝0-10，m+m’＝1-20，y+y’＝0-20，X-是阴离子，优选氯离子或甲基硫酸根，条件是当n+n’＝0时，y+y’至少为1。

一种特别优选的水溶助长性季铵化合物是可以从美国伊利诺州芝加哥市的Akzo Nobel Surface Chemistry LLC获得的Berol CHLF：

其中R为牛油烷基，n+n’＝2，m+m’＝12，y+y’＝5以及X为甲基硫酸根。

可以通过使用已知方法例如在这里用作参考的美国专利5,885,932中描述的方法对下面所述的起始氨基化合物进行季铵化来制备本发明所述的季铵化合物。通过季铵化作用引入氨基氮上的第四个取代基优选为选自具有1-4个碳原子的烷基或链烯基的基团。可以采用任何适宜的阴离子。优选的阴离子包括但不限于选自主要由甲基硫酸根、碳酸根、氯离子、氟离子、溴离子、乙酸根等组成的集合中的一种。

可以通过将选自R₁-NH₂和R₁R₂NH(其中R₁和R₂同结构(I)中的定义)的胺与至少一个氧化丙烯和至少一个烯化氧反应制备起始氨基。优选的烯化氧包括但不限于氧化乙烯、氧化丙烯、氧化异丁烯、氧化丁烯及它们的混合物。本发明的化合物以在氨基氮上引入不同数目的烯化氧单元的方式制备。引入的烯化氧基团可能全部相同，例如一个或多个氧化乙烯单元，或者这些烯化氧基团可能并不相同，从而形成例如氧化乙烯和氧化丙烯单元组成的嵌段共聚物链、含有几个分别由两种或多种不同烯化氧组成的单元的无规共聚物链、或者含有两种或者多种烯化氧的交替单元的无规共聚物链。可以在氨基氮中每个可利用的位置上引入由至多50个烯化氧单元组成的任何可能组合。例如，氨基氮可能含有与其相连的两个不同烯化氧分子链或者两个相同分子链。

在一个优选实施方案中，采用氧化乙烯与氧化丙烯或氧化丁烯中的一种或多种组成的嵌段共聚物分子链。优选本发明所用化合物的摩尔质量小于8000，但可以采用更高分子量的化合物。

适用于本发明的常用化合物包括但不限于乙氧基化/丙氧基化的甲基硫酸双(羟乙基)甲基牛油烷基铵；椰油烷基双(2-羟烷基)甲基氯化铵；聚氧化烯(15)椰油烷基甲基氯化铵；油基双(2-羟烷基)甲基氯化铵；聚氧化烯(15)硬脂基甲基氯化铵；N，N-双(2-羟烷基)-N-甲基十八烷基氯化铵；N-牛油烷基-N，N’-二甲基-N-N’-聚(亚烷基)二醇-丙二铵双(甲基硫酸盐)；聚氧化烯(3)牛油烷基丙二铵二(甲基硫酸盐)；甲基硫酸椰子五烷氧基甲基铵；甲基硫酸聚氧化烯(15)椰油烷基铵；异癸基丙基二羟烷基甲基氯化铵；异十三烷基丙基二羟烷基甲基氯化铵；甲基二羟烷基异二十烷氧基丙基氯化铵；以及它们的混合物。

本发明中使用的非离子型表面活性剂优选选自如下通式III所示的化合物

R-O-(CH₂CH₂O)_nH             III

其中R为含有3-12个碳原子的支化烷基，优选衍生自式

的含有10个或更少碳原子的格尔伯特醇和/或它们的混合物，且n＝3-12，但优选具有窄或宽范围分布的3-6摩尔乙氧基单元。本发明范围内采用的非离子型表面活性剂的具体实例包括但不限于：聚氧乙烯(3)2-乙基己醇、聚乙二醇-4乙基己基醚、聚乙二醇-5乙基己醇、聚氧乙烯(4)2-乙基庚基、聚氧乙烯(5)异癸醇和聚氧乙烯(5)2-丙基庚醇。

本发明的配制剂通常含有约0.1-12重量％的非离子型表面活性剂，优选约1-8％且更优选约2-4％。该配制剂还优选含有与所述非离子型化合物结合的约1-20重量％的烷氧基化季铵化合物，优选2-约10％，更优选约4-8％。一种或多种水溶助长性烷氧基化季铵化合物和至少一种基于支化醇的非离子型表面活性剂构成的增效组合制得了透明稳定的清洁配制剂，而且它在常用清洁添加剂如NaOH、EDTA、TKPP、二醇、缓蚀剂、膦酸酯、溶剂、碳酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、酸类、硅酸盐等的存在下具有非同寻常的消泡性能。

本发明的低泡/消泡清洁组合物适合于要求泡沫少且迅速破裂以避免溢出、产品损失、泵气蚀和干燥后被处理表面留有条纹或膜的应用。几种符合该标准的特殊清洗包括但不限于在线清洗用清洁配制剂、自动地板洗涤机用清洁配制剂、自动洗碟机用清洁配制剂、再循环金属部件清洗用清洁配制剂等。

本发明的特殊清洁配制剂还可使用该技术领域已知的成分配制。作为非限定性实例，这些配制剂可包含水溶助长剂或偶联剂、表面活性剂、增稠剂、螯合剂、助洗剂、消泡剂和防沫剂、缓蚀剂等。水溶助长剂或者偶联剂包括但不限于二醇醚、醇类、丙烯酸系聚合物、二甲苯磺酸钠、磷酸酯、两性表面活性剂、烷氧基化羧酸盐、氨基丙酸酯、甘油、烷基多葡糖苷、链烷醇酰胺、季铵化合物或者这些物质的混合物。

表面活性剂包括但不限于两性、阳离子型、非离子型、阴离子型表面活性剂以及它们的混合物。

增稠剂包括但不限于缔合聚合物和共聚物、丙烯酸系聚合物、酰胺、汉生胶、纤维素聚合物、改性粘土、胺氧化物、乙氧基化胺、二氧化硅、硅酸盐、聚乙烯基吡咯烷酮及它们的混合物。

电解质组分可以包括螯合剂或助洗剂。螯合剂包括但不限于葡糖酸盐、柠檬酸、乙二胺四乙酸钠、膦酸酯、膦酸、磷酸盐、多磷酸盐、硝基三乙酸、乙二胺双(2-羟苯基乙酸)以及它们的混合物。助洗剂包括但不限于纯碱、丙烯酸系聚合物、硅酸盐、膦酸酯、磷酸盐、碳酸盐、柠檬酸盐、氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺以及它们的混合物。

缓蚀剂包括但不限于链烷醇酰胺、脂族羧酸、酰胺、胺、二胺、多胺、磷酸、硼酸盐、噁唑啉、磷酸酯、苯并三唑、吡咯类、咪唑啉、两性表面活性剂、硅酸盐、膦酸酯、葡糖酸盐、脂肪酸、硫代吡咯类及它们的混合物。

本发明的配制剂可包含其他可选择的组分。这些组分包括但不限于液态载体例如水、pH调节剂、酶、漂白剂、漂白活性剂、荧光增白剂、去污剂、抗静电剂、润滑剂、防腐剂、香料、着色剂、抗再沉积剂、分散剂、酸化剂和溶剂。

现通过以下非限定性实施例说明本发明。实施例中使用以下化学药品且下面提供了它们的资料。

来自Akzo Nobel Surface Chemistry LLC.的

Berol ^ 260-具有4摩尔乙氧基单元(窄范围)的C_9-11醇

Berol ^ 840-具有4摩尔乙氧基单元(窄范围)的2-乙基己基

Berol OX-91-4-具有4摩尔乙氧基单元(标准范围)的C_9-11醇

Berol OX-91-8-具有8摩尔乙氧基单元(标准范围)的C_9-11醇

Ethoquad C/25MS-甲基硫酸椰油烷基甲基乙氧基化(15)铵

Ethoquad ^ T/25-牛油烷基甲基乙氧基化(15)氯化铵

Propoquad ^ C/12-甲基硫酸椰油烷基甲基-双(2-羟基-2-甲基乙基)季铵盐

Ampholak ^ YJH-40-低泡水溶助长剂，辛基亚氨基二丙酸盐

来自Condea Vista的

Novel ^ II 12-4-带4摩尔乙氧基单元(窄范围)的2-丁基辛醇

来自Akcros Chemicals的

Versilan ^ MX332-用于低泡清洗金属部件的含有阴离子和非离子型表面活性剂的专有混合物

来自Harcros的

T-Det A-134-含有4摩尔乙氧基化物(标准范围)的异十三烷醇

来自BASF的

Pluronic L-62-非离子型嵌段聚合物，一种用于清洗金属的低泡洗涤剂

Pluronic L-64-非离子型嵌段聚合物，一种用于清洗金属的分散剂

来自Union Carbide(Dow)的

Tergitol ^ 15-S-3-具有3摩尔乙氧基单元(标准范围)的C_11-15仲醇

Tergitol ^ 15-S-5-具有5摩尔乙氧基单元(标准范围)的C_11-15仲醇

Tergitol ^ 15-S-40-具有40摩尔乙氧基单元(标准范围)的C_11-15仲醇

其他

SXS-二甲苯磺酸钠，一种标准的水溶助长剂

EDTA-40％乙二胺四乙酸钠溶液

TKPP-焦磷酸四钾

实施例1

表1根据清洁能力、配方稳定性和发泡性能比较了前面所述各种配制剂的清洁能力。

表1：清洁配制剂概要表

	清洁配制剂类型
						传统	低泡非离子型	硅消泡剂	本发明
清洁	良好-优秀	中等-差	中等-差	良好-优秀
					稳定性	是	否	否	稳定
泡沫	很多	少量*	少量*	迅速消失

^*需要补充

为了说明上述发明，制备具有以下成分的清洁配制剂：

                   配方A

7％                EDTA(40％钠盐溶液)

4％                TKPP

2.5％              非离子型(可在0.5％-4％之间变化)

6％                水溶助长剂(或者X量直至透明且稳定)

用蒸馏水将试验配制剂稀释10倍，取出100ml样品注入混合器中。于1600rpm混合试验溶液60秒，再倾析入量筒。分别于开始时及之后间隔1分钟和5分钟测定泡沫体积。通过记录初始泡沫体积并将它除以达到没有泡沫所用时间(以秒为单位)来确定消泡速率。如果5分钟时泡沫仍旧存在，那么从初始体积中扣除最终泡沫体积，再除以300秒。采用这种测试方法说明在机械搅拌下由清洁配制剂产生的任何泡沫的稳定性。

研究了非离子型表面活性剂类型、水溶助长剂类型和Berol CHLF结构变化对清洁配制剂的消泡速率的影响。此外，改变配方中非离子型的百分比确定它对消泡速率的影响。

表2：对应不同非离子型和水溶助长剂的泡沫产生及消失速率

配方		如下时间后的泡沫体积(ml)			消失速率(ml/sec)
						非离子型	水溶助长剂	0min	1min	5min
						Berol840*	-	0	0	0	无法测定
-	BerolCHLF	200	86	0	1.6
						-	-	40	12	4	0.12
						Berol840	BerolCHLF	205	0	0	6
NovelI12-4	BerolCHLF	190	120	40	0.5
						T-DETA-134	BerolCHLF	194	104	48	0.5
Berol260	BerolCHLF	200	170	52	0.5
Berol840	SXS	350	320	166	0.6
						NovelI12-4	SXS	170	124	52	0.4
T-DETA-134	SXS	168	106	54	0.4

*浑浊不稳定配方

上述结果显示配方中仅有Berol CHLF时消泡速率约为1.6ml/sec(五批料的平均值，这些值处于1.2-2.1ml/sec之间)。在大部分情况下当这种水溶助长剂与各种低泡非离子型表面活性剂结合时，消泡速率降至约0.5ml/sec或者更低。然而，当Berol CHLF与Berol 840结合时，消泡速率增加了3倍达到约6ml/sec(五批料的平均值，这些值处于4.7-8.7ml/sec之间)。然而，将Berol 840与传统水溶助长剂如二甲苯磺酸钠(SXS)结合由于泡沫稳定将导致泡沫体积增加且消泡速率降低，如表2所示。测试的其他两种非离子型表面活性剂在泡沫稳定性或基于所选水溶助长剂产生的泡沫量上没有显著变化。

表3：不同结构的Berol CHLF和各种水溶助长剂对Berol 840的消泡速率的影响

水溶助长剂	类型	消泡速率(ml/sec)
BerolCHLF	2EO+12PO+5EO甲基硫酸盐	6
			BerolCHLF型	2EO+12PO+6EO氯化物	5.2
BerolCHLF型	5EO+12PO甲基硫酸盐	5.2
SXS	二甲苯磺酸钠	0.6
			AmpholakYJH-40	两性辛基亚氨基二丙酸盐	0.4
EthoquadC/25MS	椰油烷基季铵盐类化合物15EO	0.7
			EthoquadT/25	牛油烷基季铵盐类化合物15EO	0.6
PropoquadC/12	椰油烷基季铵盐类化合物2PO	0.5

通过改变EO/PO含量或者相反离子来调节烷氧基化阳离子型水溶助长剂的结构可以获得与Berol CHLF和Berol 840配制剂相当的高消泡速率(表3)。使用比较传统的水溶助长剂导致清洁配制剂的消泡速率下降，甚至当使用低泡水溶助长剂如Ampholak YJH-40时也是如此。上面的数据表明烷氧基化基团中的丙氧基化是影响消泡行为的关键性因素。

表4：各种非离子型表面活性剂对Berol CHLF的消泡速率的影响

烷基类型	EO摩尔数	乙氧基化类型	HLB	消泡速率(ml/sec)
2-乙基己基		R	1.2	6
					2-乙基己基		R	3	4.5
2-乙基己基		R		0.6
					2-乙基己基		R	6	2
2-乙基己基		R	6	2
					2-丙基庚基		R		0.3
2-丁基辛基		R	0	0.5
C6-10	0.5	R		0.5
					C8-10	0.5	R	1	0.7
C8		R	1.6	2
					C10		R	0.5	1

C8-11		R	0.5	0.5
甲基封端的C8-10		R
					苄基封端的C9-11		R
					异十三烷基		R		0.5
C11-15(仲型)		R	0.6	0.5
					C11-16(仲型)		R	0.3	0.5

NR＝窄范围乙氧基化物；SR＝标准(宽)范围乙氧基化物

调节配方中非离子型表面活性剂的类型表明2-乙基己醇中2摩尔EO不足以达到与更多乙氧基化物(Berol 840)相当的快速消泡作用。然而，由工艺条件决定的乙氧基化分布并不影响这些配方中乙氧基化2-乙基己基的消泡能力。这一点可以从带有5摩尔EO的2-乙基己基配方看出，该配方和基于Berol 840的配方产生的结果相似。通过产生宽分布EO的传统乙氧基化技术制得含有5摩尔EO的2-乙基己基。将Berol 840在制备窄分布EO(如表4所示)的条件下加工。基于略微高级的格尔伯特醇的非离子型物质如含有5摩尔EO的2-丙基庚基具有与2-乙基己基相同的效果。然而，较长的格尔伯特醇象2-丁基辛基在这些配制剂中并没有产生与BerolCHLF相同的效果。

从使用含有8摩尔乙氧基化物的2-乙基己基与使用仅含Berol CHLF的配方具有相似消泡速率看出高含量乙氧基化导致消泡速率下降。对其他类型具有不同烷基、HLB、EO摩尔数和乙氧基化类型的非离子型表面活性剂的筛选结果也可见表4。短链格尔伯特醇以外的支化烷基并不能达到同样迅速的消泡作用。线性脂肪烷基链不能提高消泡速率，但是一般随着链长减小，对Berol CHLF的消泡速率的影响也将减小。乙氧基化物封端似乎并不影响消泡速率，如表4中苄基、甲基封端的非离子型物质所示。

非离子型物质的量对这种类型配制剂的消泡速率有显著影响，如图1所示。随着Berol 840的量增加，该配制剂的消泡速率增加。当非离子型物质含量高于2％时消泡速率显著增加，且在约2.5％和3.5％Berol 840之间达到最大值。然而，可以看到被测试的另外两种支化低泡非离子型物质的趋势与之相反。随着试验配制剂中非离子型物质的量增加，Novel II 12-4和T-Det A 134非离子型表面活性剂的消泡速率降低。结果列于表5。

表5：非离子型表面活性剂含量对Berol CHLF的消泡速率的影响

非离子型物质量(％)	泡沫体积(ml)		达到无泡沫的时间	消泡速率(ml/sec)
						初始	5min
					Berol840
0.5	230	0	135	0.9
					1	220	0	120	1.3
1.5	220	0	110	1.8
					2	220	0	77	2.5
2.5	210	0	45	4.7
					3	220	0	42	4.9
3.5	220	0	67	3.3
					4	240	0	206	1.2
					NovelII12-4
0.5	210	0	140	1.5
					1	210	0	225	0.9
1.5	210	39	-	0.6
					2	220	40	-	0.6
2.5	190	40	-	0.5
T-DetA134
					0.5	210	0	245	0.9
1	210	30	-	0.6
					1.5	210	48	-	0.5
2	210	58	-	0.5
					2.5	194	48	-	0.5

清洁性能

用三种非离子型表面活性剂(其中两种为已知脱脂剂)制备具有清洁配方A的试验溶液，如表6所示。用蒸馏水将这些试验配制剂稀释10倍，再用下述方法确定它们去除实际污垢(火车发动机的油脂/油污)的能力。结果表明Berol CHLF结合Berol 840可以产生与Berol 260和T-DETA-134(这二者被认为是优异的脱脂剂)统计学上相似的清洁能力。

               配方A：

7％            EDTA(40％钠盐溶液)

4％           TKPP

2.5％         非离子型表面活性剂

6％           Berol CHLF

表6：含有不同非离子型表面活性剂的配方A的清洁能力

非离子型物质	脱脂(％)
Berol840	58±11
		Berol260	70±5
T-DETA-134	69±11

实施例2

比较使用如下所示配方B₁和配方B₂的两种配制剂。前文已经比较了这两种表面活性剂体系的发泡和清洁能力。配方B₁含有3.5％Berol 840和6％Berol CHLF，配方B₂含有9.5％Versilan MX332(Akcros)和相同助洗剂。Versilan MX332已经被公开推荐为清洗金属用低泡清洁表面活性剂共混物。如表7所示，Versilan MX332的低泡性能依赖于温度。结果显示在非机械条件下脱脂时，Berol 840/Berol CHLF组合至少比Versilan MX332的效果高出8倍。

             配方B₁：

7％          EDTA(40％钠盐溶液)

4％          TKPP

3.5％        Berol 840

6％          Berol CHLF

与以下配方比较

             配方B₂：

7％          EDTA(40％钠盐溶液)

4％          TKPP

9.5％        Versilan MX332

表7：本发明配方和低泡配方的对比

配方	泡沫体积(ml)			消泡速率(ml/sec)	脱脂(％)	外观
								min	min	min
Berol840/BerolCHLF	20		*	0.3	0±10	透明
							130°F	0	6	*	0.3		透明
							VersilanMX332	34	6	0	0.3	±2	透明
130°F	30	5	8	0.3		浑浊

达到无泡沫需要的时间为67秒，在130°F下该时间为240秒。

这些结果还表明Berol 840与Berol CHLF组合在低温下生成的泡沫非常不稳定，而在高温下生成略微稳定的泡沫，但泡沫体积显著更低。含有Versilan MX332的配方产生的泡沫体积小幅下降，但在初始下降后泡沫体积似乎十分稳定。此外还可以看出含有Versilan MX332的配方比Berol 840与Berol CHLF组合更不稳定。

实施例3

清洗部件试验

对含有Berol CHLF的配方在旋转喷射I滚筒系统(Cyclo Jet ITumbling System)中进行外部实验。

部件信息

部件名称：汽车发动机和传动部件

材料：钢、铝

每天产率：不同

轮换：8小时

待除去的污染物：油、油脂、污垢

是否有孔：是

孔是否需要清洗：是

工艺信息

后续操作：再次安装

部件放入机器中：手动

现有清洗方法：手动

试验清洗要求的步骤：洗涤：是

                    冲洗：是

                    干燥：是

表8中的结果显示Berol CHLF配制剂可以将弄脏的汽车部件洗净，而且不产生泡沫且经旋转喷射I滚筒系统清洗后不在部件上留下任何条纹或膜。

表8：循环参数及清洁结果

	循环参数
							测试	洗涤		冲洗		干燥
	时间(min)	温度(°F)	时间(min)	水	时间(min)	温度(°F)
1	3	170	2	干净的	3	275
								结果：部件干净且干燥
2	4	170	1.5	干净的	3	250
								结果：部件干净且干燥
3	8	160	1.5	干净的	3	250
								结果：部件干净且干燥

实施例4

用几种非离子型表面活性剂、SXS和阳离子水溶助长剂制备具有清洁配方C₁的试验溶液。用蒸馏水将这些试验配方稀释100倍，再用下述方法确定它们分散颗粒(Sanders-Lambert污垢)的能力。结果显示与其他水溶助长剂不同，Berol CHLF具有分散颗粒并帮助低泡表面活性剂如Berol 840进行清洁的能力。

               配方C₁：

4％            硅酸钠

6％            TKPP

9％            表面活性剂

表9：含有不同非离子型表面活性剂的配方C₁的清洁能力

非离子型物质	去除(％)
BerolOX-91-4	43±6
		BerolOX-91-8	54±5
Berol260	40±10
		Tergitol15-S-5	48±8
Tergitol15-S-15	55±8
		Tergitol15-S-40	28±7
PluronicL-62	27±6
		PluronicL-64	28±6
		水溶助长剂
二甲苯磺酸钠	31±1
		BerolCHLF	69±14

清洁试验方法

非机械清洁评价(黑箱试验)

范围：

一种适于可稀释的工业用清洁剂的非机械清洁试验方法，它可以用来评定表面活性剂在清洁溶液中的作用。

说明：

试剂

1.1通用化学药品

Berol 226

40％乙二胺四乙酸钠(EDTA)溶液

焦磷酸四钾(TKPP)

蒸馏/去离子水

异丙醇(IPA)

对比溶液

冲洗用自来水

污垢

Urban Lambert污垢(试剂来源在下文中介绍)

1.2对比溶液

Berol 226标准配方D：

            Berol 226         9％

            EDTA(40％)        9％

            TKPP              4％

            水                78％

1.3污垢

1.3.1实际污垢

欧洲和美国的火车发动机中获取的污垢。

1.3.2合成污垢

    污垢配方：

    Sander-Lambert污垢(颗粒混合物)    16g

    非洗涤剂的马达油                  7g

    异丙醇                            200g

Sander-Lambert污垢颗粒混合物含有以下成分：Hyperhumus 38％、卜特兰水泥15％、低炉碳黑1.5％、合成铁红颜料0.3％、粉状二氧化硅200～300目15％、带状黑粘土16.7％、硬脂酸1.5％、油酸1.5％、棕榈油3％、胆固醇1％、植物油1％、十八碳烯2％、亚麻酸2％和矿物油1.5％。该颗粒混合物可以按照如下方法自行制备或者从美国新泽西州Fairfield市的SGS US Testing Company，Inc.定购预制成品。将上述组分一同混合，再供入球磨，之后用大(1.25英寸直径×1.25英寸)陶瓷圆筒和小(0.5英寸直径×0.5英寸)陶瓷圆筒混合18小时。用平板输送污垢并对其进行空气干燥。一旦污垢完全干燥便将其研磨成粉末，再通过300目的筛网。

仪器

1. 100ml和25ml的Pyrex烧杯

2.分光光度计或者反射计(任何能够准确测定物质反射度变化的仪器，例如Minolta CM-508D分光光度计)

3.1英寸的漆刷

4.喷雾器

5.带有喷水嘴的水槽

6.涂底漆、漆(白色)及两层清漆的1×140×220mm钢板，与汽车表面相似。

程序

1.使用前将板用洗涤剂洗涤，之后用IPA清洗并使其干燥。

2.将分光光度计放在标记处，记录基线读数(记作ΔL_B、Δa_B或Δb_B-基线读数)。

3.如果需要，按照上述方法制备合成污垢或者选取实际污垢用于试验。

4.用刷子将实际污垢涂在测试板上，然后在其表面上用Kimwipe将污垢抹平直至获得尽可能均匀的涂层。如果使用合成污垢，那么在测试板上用喷雾器喷涂污垢一次，一旦IPA从表面蒸发就立即喷涂第二层涂层。然后在测试前使该板保持12小时。

5.将分光光度计放在染污板上的标记处，再记录染污后的读数(记作ΔL_S、Δa_S或Δb_S-染污后的读数)。

6.制备100mls试验溶液，再用蒸馏/去离子水将其稀释10-120倍。

7.将每种被稀释的试验清洁剂20ml倒在染污板上(每板三种溶液)。在每块测试板上测试20ml稀释10倍的对比溶液并用作产物/板性能的参考。

8.测试溶液停留20秒。然后用低压喷水将板洗净。从底部清洗这些测试板直至去除乳化污垢。

9.使各板在空气中干燥。将分光光度计放在标记处并记录最终读数(记作ΔL_C、Δa_C或Δb_C-清洁后的读数)。

10.按照CIE Lab或者L^*a^*b^*颜色空间标准使用Δ值计算出从测试板上除去的污垢量。

$\mathrm{\Δ}{E}_1=\sqrt{{(\mathrm{\Δ}{L}_S-\mathrm{\Δ}{L}_B)}^2}+{(\mathrm{\Δ}{a}_S-\mathrm{\Δ}{a}_B)}^2+{({\mathrm{\Δb}}_S-\mathrm{\Δ}{b}_B)}^2$

$E_2=\sqrt{{(\mathrm{\Δ}{L}_C-\mathrm{\Δ}{L}_B)}^2}+{(\mathrm{\Δ}{a}_C-\mathrm{\Δ}{a}_B)}^2$ ${(\mathrm{\Δ}{b}_C-\mathrm{\Δ}{b}_B)}^2$

ΔE₁为基线读数和染污后读数的色差。ΔE₂为基线读数和清洁后读数的色差。由ΔE₂和ΔE₁之间的差值计算出污垢去除百分比，如下所示：

11.之后对每种配方测试三次并计算出标准偏差。但是，如果每次测试的标准偏差大于15％，那么重新测试该配方并除去任何偏离点。在某些情况下重复研究并没有显示偏离点且将两组数据结合起来。对比溶液应当达到95±7％的去污量。

Claims (12)

1.一种含有至少一种水溶助长性烷氧基化季铵化合物和至少一种基于乙氧基化支化醇的非离子型表面活性剂的低泡清洁配制剂，其中所述水溶助长性烷氧基化季铵化合物如式(I)所示：

            R₁R₂R₃R₄N⁺X^-                  (I)

其中R₁为线性或者支化的、饱和或者不饱和的C₆-C₂₂烷基；

R₂是C₁-C₆烷基或者R₁；

R₃和R₄是C₂-C₄无规或者嵌段聚氧化烯基团；和

X^-是阴离子，

且所述非离子型表面活性剂如式(III)所示：

              R-O-(CH₂CH₂O)_nH                III

其中R为含有3-12个碳原子的支化烷基，且n平均为3-12，并且其中非离子型表面活性剂以0.1-12重量％的量存在，和烷氧基化季铵化合物以1-20重量％的量存在。

2.根据权利要求1的配制剂，其中X^-选自氯离子、甲基硫酸根、溴离子、碘离子、乙酸根和碳酸根。

3.根据权利要求1的配制剂，其中所述非离子型表面活性剂具有呈窄或者宽范围分布的平均3-12摩尔乙氧基单元。

4.根据权利要求1的配制剂，其中R衍生自含有至多12个碳原子的格尔伯特醇，且其中所述非离子型表面活性剂的乙氧基单元呈窄或者宽范围分布，n平均为3-6。

5.根据权利要求1的配制剂，其中所述非离子型表面活性剂选自聚氧乙烯(3)2-乙基己醇、聚乙二醇-4乙基己基醚、聚乙二醇-5乙基己醇、聚氧乙烯(4)2-乙基庚醇、聚氧乙烯(5)异癸醇、聚氧乙烯(5)2-丙基庚醇及它们的混合物。

6.根据权利要求1的配制剂，其中所述水溶助长性烷氧基化季铵化合物如下式所示：

其中R₁为线性或者支化的、饱和或者不饱和的C₆-C₂₂烷基；

R₂是C₁-C₆烷基；

X^-是阴离子；

R₅在每次出现时各自独立地为C₁-C₂烷基或H，条件是R₅在至少一次出现时为C₁-C₂烷基；和

A和B为大于或者等于1的整数，其中A+B为2-50。

7.根据权利要求6的配制剂，其中所述水溶助长性烷氧基化季铵化合物如下式所示：

其中R为线性或者支化的、饱和或者不饱和的C₁₂-C₂₂烷基，n+n’＝0-10，m+m’＝1-20，y+y’＝1-20，X^-是阴离子，条件是当n+n’＝0时，y+y’至少为1。

8.根据权利要求7的配制剂，其中X^-是氯离子或甲基硫酸根。

9.根据权利要求7的配制剂，其中R为牛油烷基，n+n’＝2，m+m’＝12，y+y’＝5以及X为甲基硫酸根。

10.根据权利要求1的配制剂，其中所述水溶助长性烷氧基化季铵化合物基本选自乙氧基化/丙氧基化的甲基硫酸双(羟乙基)甲基牛油烷基铵；椰油烷基双(2-羟烷基)甲基氯化铵；聚氧化烯(15)椰油烷基甲基氯化铵；油基双(2-羟烷基)甲基氯化铵；聚氧化烯(15)硬脂基甲基氯化铵；N，N-双(2-羟烷基)-N-甲基十八烷基氯化铵；N-牛油烷基-N，N’-二甲基-N-N’-聚(亚烷基)二醇-丙二铵双(甲基硫酸盐)；聚氧化烯(3)牛油烷基丙二铵二(甲基硫酸盐)；甲基硫酸椰子五烷氧基甲基铵；甲基硫酸聚氧化烯(15)椰油烷基铵；异癸基丙基二羟烷基甲基氯化铵；异十三烷基丙基二羟烷基甲基氯化铵；甲基二羟烷基异二十烷氧基丙基氯化铵；以及它们的混合物。

11.一种清洁硬表面的方法，其包括向所述表面上施用有效清洁量的根据权利要求1-10中任一项的低泡清洁配制剂，之后从所述表面除去该清洁配制剂。

12.根据权利要求1的配制剂，其含有2-4重量％的非离子型表面活性剂和4-8重量％的烷氧基化季铵化合物。