CN1247563A - 有关表面清洗的改进 - Google Patents
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Abstract
本发明包括一套相互结合的部件,包括有:a)一种有形状的包括海绵体的用具,海绵体具有在海绵体内部限定一个小袋的第一表面,所述的小袋可以用来容纳并保留含有表面活性剂的组合物,和b)一种包括颗粒相的、含有表面活性剂的组合物。本发明同时涉及一种使用该海绵体进行表面清洗的方法,所述海绵体具有在海绵体内部限定一个小袋的第一表面,所述的小袋可以用来容纳并保留含有表面活性剂的组合物,该方法包括的步骤有:a)至少向所述的小袋中部分注入一种包括颗粒相的、含有表面活性剂的组合物,和b)使用海绵进行手工清洗操作。
Description
技术领域
本发明涉及表面清洗的改进,将具体就手洗碗碟以及其它形式的硬表面清洗进行描述,另外本发明还可以用于皮肤清洗。
发明背景
在清洗方法中使用海绵作为表面活性剂的载体是已知的。这些方法的一个难点在于其要载负表面活性剂必须定期将海绵用含有表面活性剂的组合物浸渍来使其饱含表面活性剂,例如将海绵浸在表面活性剂溶液、凝胶或粉末中,或者将表面活性剂溶液倒在海绵上。
有人建议提供一种本来就带有表面活性剂的清洗和擦拭产品。例如EP 0353013(Unilever:1988)公开了一种由两层多孔基质夹装一个表面活性剂本体而构成的擦拭工具,而US 3949137(Akrongold:1974)公开了一种含有凝胶的预先浸渍的海绵。上述产品的一个难点在于当其表面活性剂用尽时,该工具便需要更换,这是由于若不使用工业方法,产品中的表面活性剂难于再次灌注,而这种工业方法又不是普通的产品用户所能掌握的。
在一种已知的替代品中,海绵被缚在一个中空的、用作表面活性剂容器的手柄上。在使用时,表面活性剂从手柄流入到海绵中,从而在清洗过程中连续供应表面活性剂。与上述产品相比,这些元件可以通过更为直接的方式再次灌注,但这种元件相对要复杂一些,制造费用也要高一些。
GB 0979735(Schermuly:1963)公开了一种带孔口的纤维素海绵,并有一个塞子来关闭孔口,在孔口中可以容纳并保留一片或多片肥皂,这些肥皂在不用时可以丢掉。
GB 1171180(Sponcel Limited 1965)、GB 1216843(HowlanInvestments:1967)及GB 1245242(Brennan:1967)均公开了如何通过在海绵上剪出一个凹口,用于容纳表面活性材料的固体块,或者在含有洗涤剂的本体周围形成海绵而将洗涤剂源包含在海绵中。这种结构是不能再次灌注的。
US 4415288(Gordon:1981)公开了一种医用刷(从附图中的样子看起来象侧面带有狭缝的海绵),该医用刷有一个用来向刷体上的孔口重新注入液体的元件,所注入的液体可以含有肥皂和/或消毒剂溶液。
有人建议使用一种稀释-增粘的组合物,以利于洗涤剂组合物保留在海绵上或其它类似的载体上。众所周知,进行一个清洗过程所包括的步骤有:
a)使用在加水后可以增粘的表面活性剂组合物处理吸附载体,
b)用水处理载体与表面活性剂组合物的结合体,
c)在步骤(a)和(b)完成后,利用载体进行清洗操作。
对于海绵等表面活性剂载体来说,另外一个问题是这些载体也会携带污物,尤其是油腻的污物。导致的困难是在载体长期使用过程中,载体将被油脂覆盖,随后会在清洗的表面再次积累油脂,因此会使清洗过程效率降低,最终变得完全没有意义。
当清洗过程是在相对较低的温度下进行时,这一点尤其重要。已知在热水洗碗的条件下,从盘子上除去油脂污物所需要的表面活性剂的活性物浓度低于其临界胶态浓度就足够了(典型的低于0.01%wt)。相反,在环境条件下,则需要高得多的活性物浓度(典型的高于0.1%wt)才能较好地保证油脂被除去并稳定地分散开。较低的活性物浓度有助于在较低的温度下除去油脂,但此时油脂除去得并不彻底,并且会积累在海绵上。这些积累的油脂会消耗肥皂泡,并且会转移到手上及所清洗的盘子上。这样就意味着对用户来说这种产品是无能为力的。
因此仍然需要一种简单的、便宜的海绵类的擦拭和清洗用具,这种用具中包含表面活性剂的供应源,并且其中的表面活性剂可以较容易地重新灌注。对于这种组合物潜在的困难在于,当组合物中含有除表面活性剂以外的其它组分时,就需要确保这些其它组分也能保留在海绵中。
发明的简要描述
我们已经判定,使用带有一个小袋的海绵可具有几项优点,其中的小袋用来容纳并保留稀释-增粘的、含有表面活性剂的组合物。
按照本发明提供下述相结合的技术:
a)一种有形状的包括海绵体的用具,该海绵体具有在海绵
体的内部限定一个小袋的第一表面,而所述的小袋可用来容纳并
保留含有表面活性剂的组合物,
b)一种包括颗粒相的、含有表面活性剂的组合物。
按照本发明进一步来看,还提供了一种使用海绵体进行表面清洗的方法,该海绵体具有在海绵体的内部限定一个小袋的第一表面,所述的小袋可用来容纳并保留含有表面活性剂的组合物,这一方法包括的步骤有:
a)向所述小袋中至少部分注入包括颗粒相的、含有表面活
性剂的组合物,
b)使用该海绵进行手工清洗操作。
本发明所特有的一个优点是从海绵中释放的组分由于使用了小袋及该组合物而被延迟。其好处是会有足够多的表面活性剂保留在海绵中,从而可以在较长时间内进行有效的清洗。同时可以确信,在海绵体中保持相对较高的表面活性剂浓度,并从小袋中进行补充,可以有效地减小海绵在被清洗的表面之间传递油腻污物的倾向。
当含有表面活性剂的组合物是相当简单的组合物时,是可以达到上述好处的,当含有表面活性剂的组合物具有更为复杂的性质时,则可以产生另外的好处。正如下文所要进一步详细描述的,当在组合物中有磨料时,海绵可作为过滤器而阻止较大的磨料颗粒,这些较大的磨料颗粒可能会刮伤或以其它方式损坏被清洗的表面。同样如下文所要描述的,可以想象得出,如果在含有表面活性剂的组合物中还包括有其它形式的颗粒,如胶囊化的香料、不可溶的漂白剂和杀菌剂等,则这些附加组分的释放同样也会被延迟并延长。发明的详细描述 海绵:
用于本发明实施方案中的海绵可以是天然的或合成的。用于合成海绵的聚合物材料比较适合的包括聚酯和聚氨酯。如本领域所公知的,制备方法和条件将决定海绵的性能。性能变量包括孔尺寸、孔尺寸的分布、孔形状、机械强度、可压缩性、弹性及疏水性/亲水性。
适用于本发明实施方案中的典型的海绵具有一定孔尺寸分布,并且优选的平均孔径大约为500+/-100微米。这一数值是在假定孔为圆形的条件下,通过对几种不同的合成海绵进行图像分析获得的。某些适合的海绵可以含有的孔直径可达到3-4mm,并且海绵中也可以含有很小的孔,以至于图像分析技术不能检测到孔个体。
海绵内部的气囊的形状取决于海绵的制造过程,可以是球形至多面体形,在多面体中相邻的壁可以从大于0变化到接触面积的100%,即从基本上开放的网络到几乎封闭的气囊。由纤维材料制备的海绵可以没有这样的气囊,但包括大量的相互连接的区域,流体可以通过这些区域。
海绵中的小室优选为基本上相互连通,即至少应有占小室总数50%的小室是相互连通的。可以确信,这将在海绵体内形成穿过海绵体的材料通道,并且孔的尺寸将小于或等于小室直径。
海绵优选包括较硬的磨料层,例如该磨料层可以充满海绵内部或粘合到海绵上。磨料材料可以是较硬的海绵,或者是合成纤维等,该合成纤维可以是互相交联的,如Scotchbrite(TM)。这种由多部分组成的海绵在本领域是已知的。
海绵可以是亲水性的或疏水性的,但优选海绵的表面部分的组合物应该是能够被水润湿的。如果疏水性能和亲水性能被结合在一块海绵中,使得海绵与皮肤接触的一面是疏水的、而与其它表面接触的一面却是亲水的,这将是比较好的。可以确信,这将减少手的湿度,并且因此会减少与可能的、刺激性的洗涤剂配制液接触,从而增大了所使用的洗涤剂配制液的表观“柔和性”。
现今出售的用于洗碗碟操作的海绵平均尺寸为9×6.5×4cm(长度×宽度×厚度),即其尺寸刚好容易握在手中。通常这些海绵至少有一个摩擦表面。可以有更符合人体工程学形式,例如可以有放手指的沟槽,这些也适用于本发明的实施方案。
如下文将要借助于实施例进行说明的,各式各样的商品海绵均可以通过改进用于本发明中,改进方法可以通过折叠海绵,并至少在某些相邻接的边缘处使其连接在一起,或者在海绵的一侧上剪出一个切口。表面活性剂:
含有表面活性剂的组合物可以是块状或粉末状的固体、凝胶或糊剂、或液体,其中的任何一种均可以包含颗粒相或由颗粒相组成。针对本说明书的目的,其中‘可流动的’一词用于描述粉末和液体。用于本发明的实施方案的组合物通常均是可以流动的。
用于本发明方法中的固体块状组合物中表面活性剂的含量典型的为5-20%wt。用于本发明的方法中的凝胶和糊状组合物中表面活性剂的含量典型的为3-40%wt。用于本发明的方法中的、可流动的组合物中表面活性剂的含量典型为大于1%wt,优选为2-50%wt,进一步优选为2-10%wt。
在本发明的优选实施方案中,其中的表面活性剂至少包括一种阴离子型、两性离子型或两性型表面活性剂。特别优选的表面活性剂包括乙氧基化的烷基醚硫酸盐、十二烷基硫酸盐和酰胺基丙基甜菜碱中的一种或多种。
其中最优选的表面活性剂为烷基醚硫酸盐,其通式为:
R-O-(CH2-CH2O)nSO3 -
其中R为C8-18的烷基,n值为1-5。优选的R为十二烷基。
烷基醚硫酸盐表面活性剂的优选浓度为2-30%wt。特别优选的表面活性剂为十二烷基铵醚硫酸盐。在本发明的制剂中这一组分的适宜浓度为2-20%wt,进一步优选是对相对较稀产品来说为3-7%wt,而相对较浓产品来说为8-18%wt。
可以将其它的阴离子表面活性剂与醚类硫酸盐表面活性剂结合使用或单独使用。
可以使用的阴离子表面活性剂包括烷芳基磺酸盐、醇类硫酸盐、磷酸酯盐、磺基丁二酸盐、磺基丁二酰胺盐、烷烃磺酸盐、烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、甲基甘氨酸盐、2-氨基乙磺酸盐、羟乙基磺酸盐及皂类。这些类别的阴离子表面活性剂的具体例子包括商业名为Eltesol SX30(TM)(二甲苯磺酸钠)、Empicol L2(TM)(十二烷基硫酸钠)、Triton H55(TM)(磷酸酯钾)、Marlinat DF8(磺基丁二酸钠)、Hostapur SAS 30X(TM)(烷基磺酸钠)、Hostapur OS(TM)(烯基磺酸钠)、Petronate S(TM)(石油磺酸钠)、Hamposyl L30(TM)(十二烷酰甲基甘氨酸钠)、Fenopon T33(TM)(N-甲基-N-油基-2-氨基乙磺酸钠)及Fenopon AC 78(TM)(羟乙基磺酸椰子酯钠)等固体。
在这些表面活性剂中另外还优选醇类硫酸盐,尤其是C8-18的醇类硫酸盐和烷基苯磺酸盐。
在本发明的组合物中醇类硫酸盐的典型浓度范围为产品的5-15%wt,进一步优选为产品的6-10%wt。
在本发明的组合物中烷基苯磺酸盐的典型的浓度范围为产品的10-30%wt。
也可以使用非离子型表面活性剂与醚类硫酸盐表面活性剂结合。用于与醚类硫酸盐表面活性剂相结合的非离子型的表面活性剂的一个具体类型包括胺氧化物,其分子式为:
R1R2R3-NO
其中R1为长链烷基,典型的包括8-20个碳原子;R2和R3为相同或不同的较低级的烷基,典型的包括1-4个碳原子。该类非离子型的表面活性剂的具体例子如由Albright & Wilson所制造的、以商品名“Empigen OB”(TM)销售的烷基二甲基氧化胺。
可以使用的其它类别的非离子型表面活性剂包括聚烷氧基化脂肪醇及其酯、聚烷氧基化脂肪酸、聚烷氧基化烷基酚、链烷醇酰胺、聚烷氧基化链烷醇酰胺、葡糖苷、聚葡糖苷、蔗糖和糖酯、脂肪酯、乙氧基化链烷醇酰胺、乙氧基化长链胺、烷基胺、烷基聚葡糖苷和烷基聚苷。这些类别的非离子型表面活性剂的具体例子有以商品名Synperonic A(TM)(乙氧基化醇)、Crodet L24(TM)(聚氧乙烯-24-十二酸)、Synperonic NP(TM)(壬基苯基乙氧化物)、Empilan CME(TM)(椰基单乙醇胺化物)、Triton CG110(TM)(烷基葡糖苷)、Glucam E10(TM)(甲基葡糖苷10摩尔乙氧化物)、Crodesta SL 40(TM)(蔗糖椰基酸酯(cocoate))、Empilan MAA(TM)(乙氧基化椰子单乙醇胺化物)、Ethomeen C12(TM)(乙氧基化椰胺)、Tagosoft 16B(TM)(十六烷基异辛酸酯)销售的非离子型表面活性剂。
适合与醚类硫酸盐表面活性剂结合使用的两性表面活性剂包括烷基甜菜碱、烷基氨基丙酸盐、烷基亚氨基二丙酸盐、烷基甘氨酸盐、羧基甘氨酸盐、烷基咪唑啉磺基甜菜碱、烷基聚氨基羧酸盐和聚两性羧基甘氨酸盐。这些两性表面活性剂的具体例子有以商品名Tegobetain A4080(TM)(烷基二甲基甜菜碱)、Ampholax XCU(TM)(椰基-两性甘醇酸盐)、Amphotensid CT(TM)(以烷基咪唑啉为基础的两性物)、Ampholax XCO 30(TM)(椰基-两性羧基甘氨酸盐)和Sandobet SC(TM)(椰酰胺磺基甜菜碱),以及N-椰基-氨基丙酸钠、N-椰基-亚氨基二丙酸二钠及椰基甘氨酸盐销售的两性表面活性剂。
这些表面活性剂中比较优选的是甜菜碱,优选为带有长度为C8-C18烷基链的烷基酰胺基丙基甜菜碱。椰基酰胺基丙基甜菜碱为特别优选的。在本发明的组合物中甜菜碱的典型浓度范围为产品的0.5-5.0%wt,进一步优选为1-3%wt。
适用于本发明的浓缩液中的阳离子表面活性剂包括烷基季铵卤化物、伯、仲和叔胺以及它们的盐、聚胺。这类阳离子表面活性剂的具体例子有以商品名为Empigen BAC(TM)(烷基二甲基苯烷基鎓氯化物)、Armac 1(TM)(牛油胺乙酸胺盐)、Synprolam 35N3(TM)(N-烷基丙烷丙烷二胺)和Synprolam 35×10(TM)(10摩尔乙氧基进行乙氧基化的伯胺)等销售的阳离子表面活性剂。
优选将含有表面活性剂的组合物用水稀释而能增稠。这一点可以通过向表面活性剂组合物中添加电解质而达到。典型地,本发明的组合物包括至少一种表面活性剂,且该表面活性剂的溶液粘度很强地受占主导地位的电解质的浓度影响。可以在稀释时增大粘度的其它方法是已知的,使用电解质是比较优选的。在本发明的优选实施方案中,被稀释了的组合物的增粘是通过加入所选择的表面活性剂来实现的,所选择的表面活性剂在浓缩液中的增粘效果由于存在过量的、溶解了的电解质而降低。因此,在稀释浓缩液时,溶解了的电解质的浓度下降,从而表面活性剂组分可以发挥其增粘效应。
在本发明的实施方案中,载体与组合物的结合是用水来进行处理的,将结合物浸入水中,或者简单方便地从使用温载体开始。由于电解质被稀释,电解质的浓度下降到低于可以阻止表面活性剂增粘的足够浓度,从而表面活性剂组合物的粘度上升。如上文所述,粘度的上升使得表面活性剂和颗粒相保留在载体上,并且它们释放起来会经过明显较长的时间周期。
如果表面活性剂对电解质的存在敏感时,可以使用的电解质范围较宽,前提条件是相对于具有粘度峰值的第二较高浓度来说,该电解质在第一浓度时能引起表面活性剂的增粘并稀释表面活性剂。
本发明优选的电解质为NaCl、MgCl2、MgSO4以及它们的混合物。其它可以使用的水溶性的电解质包括钠、磷酸钠和碱金属硅酸盐之类的助洗剂。
典型的电解质浓度为4.0-30%%w/w,优选的电解质浓度为4-15%w/w,特别优选的浓度为4-10%w/w。
如下文中将借助实施例进行说明的,本领域所公知的传统的含有表面活性剂的洗碗碟用的产品均可以用于本发明的实施方案中。颗粒相:
如上文所述海绵作为过滤器将颗粒相保留在小袋中或海绵体中。在本发明的实施方案中有几种颗粒相。这些颗粒相优选包括磨料、胶囊化的香料、助洗剂、漂白剂和/或杀菌剂,其中磨料在下文将更为详细地讨论。
适合的胶囊化的香料为市场上可以买到的如出自3M公司的“Fresh and Clean”。如下文将要参照实施例进行说明的,与本发明的海绵一起使用的胶囊化的香料大大改善了香气的持续时间。
颗粒相的典型的平均粒度范围为1mm-0.1μm。颗粒相可以全部溶于水,也可以部分溶于水。磨料:
磨料是用于本发明的方法中的组合物的选择性组分。如果加入磨料则其含量为组合物的1-99%。颗粒状的磨料是不溶于水相的,或者是就象在本发明的方法的实践过程中将要遇到的那样,磨料颗粒过量,致使超过了水相中磨料的溶解能力,从而当水相与组合物混合时,在组合物中将存在固体磨料。
在通常用途的组合物中所使用的优选磨料的Moh硬度低于6,但硬度更高的磨料可以用于专门的用途。
可以选择的适合的磨料有颗粒状的沸石、方解石、硅石、硅酸盐、碳酸盐、氧化铝、碳酸氢盐、硼酸盐、硫酸盐和聚合材料如聚乙烯。其中碳酸氢盐、硼酸盐和硫酸盐是可溶性的。
磨料优选的平均粒度(重均)落入0.5-200μm的范围内,在10-100μm周围的值是比较优选的。在这一范围内,综合考虑了好的洗涤效果和低的基质损坏程度,是可以接受的。尽管如此,如上文所述,海绵作为过滤器阻止了较大颗粒与表面的接触,并避免造成损坏。这使得具有较大平均粒度的颗粒也可以使用。
优选的磨料含量范围为产品的5-99wt%,对液体产品来说,优选范围为20-40wt%,最优选的为35wt%左右。这样的磨料浓度可以进行有效的清洗及良好漂洗。对于粉末状产品来说,可以适当使用较高的磨料浓度。
最优选的磨料为碳酸钙(如方解石)、和碳酸钙、镁混合物(如白云石)、碳酸氢钠、硫酸钾、沸石、氧化铝、水合氧化铝、长石、滑石和硅石。方解石和白云石由于其低成本、硬度和颜色而成为特别优选的。
如下文将参照实施例进行说明的,在本发明的实施方案中与磨料组分的使用相关的表面损坏大幅度地降低了。溶剂:
除上述组分以外,本发明的组合物还可以包括溶剂。溶剂为视需要加入的组分,不是实现本发明所必须的。
优选的溶剂有:丙二醇单正-丁基醚、二丙二醇单正-丁基醚、丙二醇单叔-丁基醚、二丙二醇单正-丁基醚、二乙二醇己基醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚、N-甲基吡咯烷酮以及它们的混合物。
比较优选的溶剂为丙二醇单正-丁基醚、二丙二醇单正-丁基醚、乙醇、异丙醇、二乙二醇单丁基醚以及它们的混合物。次要成分:
本发明的组合物可以进一步包括其它的非必要组分,这些非必要组分可以选自:着色剂、漂白剂(如二氧化钛)和染料、泡沫控制剂、防腐剂(如甲醛)以及它们中的一种或多种的混合物。
优选的泡沫控制剂包括对钙敏感的肥皂。特别优选的皂类为C10-C18的饱和或不饱和脂肪酸以及它们的盐。优选的皂含量范围为0.1-2%的具有C10-C18碳原子的脂肪酸皂。特别优选的是,皂与全部活性成分的比应落入的范围为:1∶5-1∶20。
本发明的组合物中也可能包括聚合物。瓜尔胶为适合的聚合物。聚合物典型的掺杂量为0.001-2%。
水溶助剂为本发明的另一种选择性组分。乙醇为二甲苯、异丙苯和苯磺酸盐的适合的水溶助剂。优选乙醇的浓度可达10%wt,优选最高达6%wt。
其它的选择性组分包括链烷醇胺,优选为1-10%的链烷醇胺,2-6%wt的浓度为特别优选的。
特别适合的链烷醇胺包括:2-氨基-2-甲基-1-丙醇、单乙醇胺和二乙醇胺。可以确信这些材料能改善对顽固的或老化的污物的清洗。
本发明优选的组合物包括:
2.0-10%wt C8-C18烷基醚硫酸盐,
5.0-15%wt C8-C18的烷基硫酸盐,
0.5-5.0%wt C8-C18的烷基酰胺丙基甜菜碱,
7.5-30.0%wt 电解质,
多至6%wt 乙醇
至100% 水和次要其它成分
其它优选的组合物包括:
2-15%wt C8-C18的烷基醚硫酸盐,
3-16%wt 烷基苯磺酸盐(如TEA盐),
7-14%wt 烷基苯磺酸盐(如Na盐),
0.5-10%wt 电解质,
0.5-10%wt 水溶助剂。
至100% 水和其它次要成分
本发明的一个特别优选的组合物包括:
8-18%wt C8-C18的烷基醚硫酸盐,
0.5-5%wt 酰胺基丙基甜菜碱,
0.5-10%wt 电解质,
至100% 水和其它次要成分
在上述最后一个组合物中,特别优选的其它次要组分包括:
0.01-1%wt 瓜尔胶
0.001-0.1%wt 甲醛
0.001-0.1%wt 2,6-二叔丁基对甲酚
0.1-5%wt 香料
为了能够进一步理解本发明,下文将参照下列非限制性的实施例来描述本发明。实施例 实施例1:表面活性剂的传送。
下列实施例是通过清洗碗碟来进行的。将2.0gm商品名为‘Persil’(TM)的手洗碗碟用的液体涂在湿的‘Vileda Washmaid’(TM)海绵上,或者放入海绵内部的小袋中,该小袋是事先用锋利的小刀将一块同样的海绵在一面切开而成。这样一块海绵首先浸入水中,再用手挤压直到没有水挤出为止而彻底弄湿。
在对比试验中,海绵被放在一个干净的白色陶瓷餐盘上,将2.0gm‘Persil’(一种商品混合物,其中LAS/LES为2∶1,cmc值为0.01%w/v左右)加在海绵表面,接着加15ml水。在一个模拟的清洗操作中,将盘子平放在桌子上,用海绵上被表面活性剂处理过的一面与盘子接触,沿环形方向擦拭10次。
用玻璃过滤器漏斗将挤出的液体从盘子上收集起来,用季铵盐滴定法测定收集到的液体中的表面活性剂浓度。再向海绵中加入15ml水,对盘子进行淋洗、干燥,并重复进行这一步骤,直到海绵中的水用尽为止。将这一操作过程重复进行20次。
使用同样的海绵重复进行该试验,只是所使用的海绵中已经被剪了一个裂缝并在海绵内部形成一个小袋。不再将表面活性剂加在海绵的外表面上,而是将表面活性剂加入到小袋中。
在两组试验中测得的活性物质浓度记录于下表1.1中:
表1.1
清洗操作循环号 | 使用有小袋的海绵时用滴定法测得的浓度(%w/v) | 使用海绵表面时用滴定法测得的浓度(%w/v) |
1 | 0.02 | 1.86 |
2 | 0.32 | 1.02 |
3 | 0.54 | 0.62 |
4 | 0.77 | 0.54 |
5 | 0.69 | 0.52 |
6 | 0.54 | 0.39 |
7 | 0.50 | 0.27 |
8 | 0.52 | 0.17 |
9 | 0.40 | 0.08 |
10 | 0.24 | 0.06 |
12 | 0.08 | 0.03 |
15 | 0.04 | 0.02 |
20 | 0.02 | 0.01 |
从表1.1给出的结果可以看出,当将表面活性剂应用于海绵表面时,大多数活性物质是在最初几次挤压或洗碗碟的过程中流失的。可以确信,残余的活性物质分布在海绵内部,然后通过简单的稀释作用流失掉。活性物质浓度的对数值与时间或挤压或清洗的盘子数之间作图是线性的,而且计算表明指数与稀释因子成比例。
相反,当使用的是小袋系统时,最初所传送的表面活性剂的量是较低的(但要高于在此例中大约为0.01的临界胶束浓度),当有更多的活性物质到达海绵表面时,浓度迅速上升,然后与海绵表面加药的情况相似,浓度逐渐下降。值得注意的是在该例中避免了表面活性剂的最初损失。实施例2:香味的持续
下述试验是利用手洗碗碟用的液体进行的,该液体包括:
十二烷基醚硫酸钠(Dobanol 23/3s) 26.6%
十二烷基酰胺基丙基甜菜碱 3.8%
非离子型组分 3.6%
LMEA 2.0%
MgSO4 2.0%
EtOH 1.5%
所使用的香料为‘Fresh and Clean’(TM)(ex 3M),该香料即可以采用胶囊化的形式,也可以采用液体形式。
下述方法是模拟直接应用于洗涤区域进行的。将含有已知浓度的香料的手洗碗碟用的液体直接加于一块湿海绵上,然后利用这块海绵按照标准方式洗涤干净的盘子。以环形动作将盘子擦拭10次,然后将海绵向500ml的水中挤压3次。这一操作步骤重复进行5次。将洗碗碟的液体用于小袋和用于表面的的情况进行对比,然后将海绵保留起来,以便如下文所述进行进一步的分析。
下述方法是模拟浸渍和擦拭盘子的洗涤过程中海绵的使用而进行的。将含有已知浓度的香料/胶囊的洗碗碟的液体直接加到海绵上,或者在一个Tergotometer罐中将液体溶于500ml水中稀释得到1.0%AD的溶液。海绵中含有洗碗碟的液体,或者并不含有而是后来将海绵放入到罐中并在Tergotometer中搅动已知的一段时间。经过指定时间后,对海绵进行挤压以除去过量的液体,然后将海绵保留起来以便如下文所述进行进一步的分析。
对海绵的进一步分析是使用间隔标度技术进行的。将从香料捕集/沉积试验中所得到的海绵分别放入到‘8oz’的玻璃罐中,并至少放置1小时,以便在要求参试者闻罐中的气味并在线性标尺上标记出0-20级香味强度之前达到平衡。标尺上一定值具有固定的含义,如下表2.1所示:
表2.1
刻度值 | 固定含义 |
0 | 没有气味 |
5 | 气味较弱 |
10 | 中等 |
15 | 强 |
20 | 很强 |
标准物是由已知质量的胶囊或香料组成的,其给出的值为15,即是标尺上的“强”含义。10个参试者共同完成每一组试验。对于使用胶囊的试验,含有胶囊的海绵被3次放入轧布机中,以确保全部胶囊都被破碎掉。在显微镜下进行观测检验以确信所有的胶囊在碾压以后都被破碎了。将一式两份标准物与检测各试样结合在一起,以作为参试者适应气味强度的能力显示。测试是按照一式两份进行的。
按照Stevens规律在上下限之间(上限为嗅觉处于‘饱和状态’,下限则为能够检测到的限度)对气味强度的感觉与升至某种强度的实际浓度成比例,为刺激条件的函数,称之为Stevens指数规律。在对处理后的海绵上的香料/胶囊的未知检测浓度进行估计的过程中,首先要确定Stevens规律指数。为了这一目的,将25ml含有已知质量的香料或胶囊的水溶液或在稀的(1%AD)手洗碗碟用的液体的溶液加到质量确定的海绵上。然后将所述胶囊试样放入到塑料袋中,密封后碾压3次。海绵随后被放入到随机编号的‘8oz’的玻璃罐中,并至少放置1小时,以便在如上文所述将其放到参试者面前估计气味强度之前可以达到平衡。将所述液体香料试样被放入随机编号的位于辊上的‘8oz’玻璃罐中,在估测之前过一夜。所采用的香料浓度为0.01%、0.05%、0.1%、0.2%和0.4%。当已知Stevens规律指数后,使用比较标准物,可以计算出保留在海绵上的香料的百分数%。
表2.2给出了10分钟以后在Tergotometer中(模拟浸没与擦拭)所捕集到的香料的百分数%,该百分数为香料类型和香料施用位置的函数。
表2.2
香料形式 | 小袋 | 表面 |
液体 | 53 | 10 |
胶囊 | 70 | 47 |
从表2.2中可以看出,与涂于表面的情况相比,将香料放在小袋中,可以使更多的胶囊或液体香料被保留下来。这是通过香料强度测得的,因此在使用小袋的情况下,香料的气味更强,并可以在海绵上保持更长的时间。可以看出在海绵中使用颗料状的香料具有很大的好处。
表2.3给出了在直接施用试验之后,所捕捉到的香料的百分数%,该百分数为香料类型和香料施用位置的函数。
表2.3
香料形式 | 小袋 | 表面 |
液体 | 70 | 11 |
胶囊 | 87 | 24 |
从表2.3还可以看出,同将组合物用于海绵表面相比,将香料放在小袋中可以使更多的胶囊或液体香料保留下来。还可以看出,在小袋中使用颗粒状的香料具有很大的好处。实施例3:颗粒过滤
使用‘TESCO’(TM)纤维素海绵布(5.5×11.5cm)进行试验,该海绵是折叠起来并沿着其边缘用胶(使用‘Superglue 4’(TM))粘接而形成小袋的。用胶粘接的边缘又进行了缝合以增强胶的粘接能力。
将1g商品洗碗碟用的粉末(‘Vim’(TM)ex.Hindustan LeverIndia)加入到小袋中。将小袋弄湿,并用一金属柄将小袋固定在一个Sheen(TM)线型擦拭机的头上,形成一个供应源。使用质量为1264g固定到Sheen机器头上的重物将此装置对铝板清洗一分钟。在这一清洗操作完成后,将铝板用冷水淋洗,并在使用‘Sheen Trimicro GlossMeter’(TM)对铝板进行测量之前用压缩空气将铝板干燥。将‘Vim’加到双倍厚度同样的海绵的外表面上进行类似的清洗操作,简单地使用湿润的海绵进行第三组实试。使用光度计进行光泽测量,该光泽计使用所提供的没有清洗过的未处理材料标准物进行标定。所有的光泽测量均是在与清洗面成20°角并与清洗方向平行的条件下进行的。然后不用铝而是用黑色的有机玻璃重复进行全部试验。
两组试验的结果分别示于下面的表3.1和3.2中。所给出的光泽值是针对未处理的表面的,测泽度值时使用的只是湿海绵,没有用表面活性剂或磨料。
表3.1:在铝板上的结果
实施例 | 未处理表面的表面光泽度 | 只用水清洗后的光泽度 | 使用带有小袋的磨料产品后的光泽度 | 使用在海绵表面上的磨料产品后的光泽度 |
3.1a | 113.0 | 122.2 | 78.4 | 17.0 |
3.1b | 116.8 | 121.5 | 75.9 | 18.0 |
3.1c | 118.4 | 120.6 | 74.6 | 18.4 |
3.1d | 118.6 | 125.6 | 78.2 | 17.3 |
3.1e | 119.0 | 123.3 | 87.7 | 16.1 |
表3.2:在黑色有机玻璃上的结果
实施例 | 未处理表面的表面光泽度 | 只用水清洗后的光泽度 | 使用带小袋的磨料产品后的光泽度 | 使用海绵表面上的磨料产品后的光泽度 |
3.2a | 79.2 | 79.7 | 71.6 | 30.5 |
3.2b | 79.2 | 79.6 | 72.8 | 33.4 |
3.2c | 79.1 | 79.8 | 72.4 | 33.2 |
3.2d | 79.2 | 80.0 | 72.8 | 31.3 |
3.2e | 79.1 | 80.0 | 70.8 | 28.4 |
这些结果表明,当磨料从小袋内部传送时,由于表面破坏所引起的光泽度损失较小。但是,当表面活性剂继续向表面传送时,仍然会达到用表面活性剂清洗的效果。实施例4:污物转移
在一模拟的清洗过程中,对清洗过程中积累物的形成及其对活性浓度的依赖关系进行了测定。将红色染料加入到污物中,然后使用如下文所述的参数a*、用光度计法监测海绵上的污物的积累。另外一组参试者来目测估计“脏度”,一方面相对于干净海绵的数值a*与另一方面由参试者所得到的估值分值几乎是线性相关的。
为了测量油脂积累从海绵向其它表面转移的可能性,将海绵压在白纸上。被转移了的油脂的浓度用同样的光度计法测量。使用的是如上文所述的商品Persil(TM)型LAS/LES活性系统。
将2.5g硬脂酸、2.5g Priolene 6952(脂肪酸)、95.0g Mazola(TM)谷类油和0.12g Fat Red 7B一起加热到65℃、以制得洗碗碟的模拟污物。将200ml的软化水加热到45℃,然后将100g稻米淀粉加入水中,并搅拌所形成的混合物。将800ml沸水盛在一个大烧杯中,然后放在一块热板上使水保持沸腾状态。将油混合物加到淀粉混合物中并搅拌,然后快速小心地加入沸水,继续进行搅拌。用200ml水淋洗烧杯以除去油和淀粉,将洗涤液体加入到污物中,污物在使用之前被冷却到室温。
对于洗碗碟用的液体的每个试样均进行了试验,5个碟子中每个均用5mls如上文所述的污物弄脏。所有的碟子均是以每2.5分钟一个的速度沾染污渍,将每个碟子弄脏和对其进行清洗之间要间隔30分钟进行老化。在冷水中用LAS∶LES为2∶1的洗碟子用的液体配制3L稀释液达到一定的浓度范围。
将海绵浸入到配制液中,挤压几次以确保海绵被全部注满,即配制液均匀分布在整个海绵中。当第一个碟子老化完成后,用海绵沿逆时针方向擦拭10x对其进行清洗。然后用充足的冷水流淋洗海绵,同时对海绵进行挤压和摩擦,直到距清洗下一个碟子只剩下一分钟时为止。然后紧紧挤压海绵,并再次将海绵浸入到配制液中。对海绵进行挤压和释放操作以便使海绵重新被注满,进行这一操作直到清洗下一个碟子为止。
在5个碟子均被擦拭完之后,将海绵在水龙头下淋洗,然后将海绵放在一个有标签的塑料袋中。
当全部配制液试样均被使用以后,使用“Dr Lange MicroColour”(TM)测量海绵,以确定有多少脂肪污物被海绵捕集。Dr Lange有一个参数a*,该参数a*表示沿着红-绿轴测试的颜色。颜色越红,参数a*有更大正值,颜色越绿,参数a*有更大负值。由于所使用的海绵是绿色的,而所使用的染料是红色的,所以参数a*的值在各海绵之间具有较好的分辨能力。每个海绵均测量5次,计算得到参数a*的平均值。其结果‘海绵颜色’在下表4.1中给出。
在海绵上的测量完成后,用手将海绵压在一张白色滤纸上并持续5次计数的时间,留在白纸上的红色的量显示脂肪/油类污物从海绵到被清洗表面的再积累量的可能性值。结果在下表4.1中给出。
表4.1给出了以LAS∶LES为2∶1的浓度范围试验得出的结果。
表4.1
浓度(%)(表面活性剂) | 海绵颜色(a*) | 纸的颜色(a*) |
0 | 23.6 | 13.3 |
0.02 | 19 | 8.4 |
0.04 | 8.2 | 0.3 |
0.08 | 1.4 | 0 |
0.1 | -8.2 | -0.3 |
0.2 | -19.5 | -0.2 |
0.15 | -18.8 | |
0.5 | -29.7 | -0.2 |
注:对于干净的海绵a*=-37,对于白纸a*=0
从表4.1可以看出,当活性浓度落入到低于0.1-0.2%AD内时,在海绵上的积累很快增加,而低于0.04%AD左右时,向白纸上的转移很明显。在热水洗碗的情况下,积累随着所清洗的碟子的数目线性增加。可以将传送和积累的数据结合起来,以能阻止污物在海绵上积累或污物转移所需要的最小的活性浓度为基础,给出产品性能的比较标准。从上面给出的一系列洗涤操作之后的表面活性剂浓度数据,可以计算出表面活性剂浓度下降到一特定的值之前所能清洗的碟子数目。使用表列的标准针对洗碗碟的试验所得到的结果在表4.2中给出。
表4.2
标准 | 小袋 | 传统型 |
a)在海绵上无积累,即浓度>0.15%AD | 11# | 1-7 |
b)没有转移到纸上,即浓度>0.05% | 12# | 1-10 |
#=该符号表示由于较低的起始表面浓度,致使第一个被清洗的盘子上出现有轻微的斑点的情况时未计算在内。
从表4.2中可以看出,同使用传统的海绵相比,使用小袋可以在清洗更多个盘子的过程中,使表面活性剂的浓度保持在可以阻止污物转移或在海绵上积累的有效范围内。
Claims (9)
1.一套相互结合的部件,包括:
a)一种有形状的包括海绵体的用具,海绵体具有在该海绵体内部限定一个小袋的第一表面,所述的小袋可以用来容纳并保留含有表面活性剂的组合物,
b)一种包括颗粒相的、含有表面活性剂的组合物。
2.一种使用海绵体进行表面清洗的方法,所述海绵体具有在海绵体内部限定一个小袋的第一表面,所述的小袋可用来容纳并保留含有表面活性剂的组合物,该方法包括的步骤有:
a)至少向所述的小袋中部分注入一种包括颗粒相的、含有表面活性剂的组合物,
b)使用该海绵进行手工清洗操作。
3.按照权利要求1的用具或按照权利要求2的方法,其中海绵的平均孔径为500+/-100微米左右。
4.按照权利要求2的方法,其中所述含表面活性剂的组合物是可流动的、包含2-50%wt表面活性剂的组合物。
5.按照权利要求2的方法,其中表面活性剂包括烷基醚硫酸盐,该烷基醚硫酸盐的通式为:
R-O-(CH2-CH2O)nSO3 -
式中R为C8-18的烷基,n值为1-5。
6.按照权利要求2的方法,其中含有表面活性剂的组合物用水稀释时能增粘。
7.按照权利要求2的方法,其中含有表面活性剂的组合物包括磨料。
8.按照权利要求2的方法,其中含有表面活性剂的组合物包括胶囊化的香料。
9.按照权利要求2的方法,其中颗粒相的平均粒度为1mm-0.1μm。
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