CN119506899A

CN119506899A - 用来增强污垢去除的酸性cip/cop清洗组合物

Info

Publication number: CN119506899A
Application number: CN202411645779.2A
Authority: CN
Inventors: 高金森; 季靓; 郑艳
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2025-02-25
Also published as: BR112021008760A2; MX2021005864A; CN111206253A; EP3867340A1; PH12021551112A1; WO2020106918A1; JP7214869B2; US20210371775A1; JP2022508191A

Abstract

本发明涉及“用来增强污垢去除的酸性CIP/COP清洗组合物”。本发明公开了一种含水酸性清洗组合物，其包含至少约30％的活性硝酸水溶液；约20‑80重量％的水；和(A)约0.01‑1重量％的具有不同分子质量的至少两种聚乙氧基化脂肪醇和/或(B)约0.01‑0.5重量％的非离子葡糖酰胺助表面活性剂中的至少一种。本发明还公开了使用所述清洗组合物清洗污垢的方法，包括增强的脂肪污垢去除和有机污垢去除(例如皂垢)。本发明的清洗组合物在金属表面和其它表面上、特别是不锈钢表面上提供增强的清洗效果。

Description

用来增强污垢去除的酸性CIP/COP清洗组合物

本申请是申请号为201811398827.7、申请日为2018年11月22日、发明名称为“用来增强污垢去除的酸性CIP/COP清洗组合物”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

采用乙氧基化脂肪醇的用途的浓硝酸清洗组合物提供在金属表面和其它表面、特别是不锈钢表面上具有增强的清洗效果的稳定组合物。特别地，采用聚乙氧基化脂肪醇和(在一些实施方案中)非离子葡糖酰胺表面活性剂的共混物的高度浓缩的硝酸清洗组合物在金属表面和其它表面上提供增强的清洗效果。具有至少30％的活性硝酸或优选至少40％的活性硝酸和表面活性剂的共混物的组合物是有利地稳定的制剂。还公开了使用方法，包括增强的脂肪污垢去除和皂垢去除，特别是对于就地清洗(CIP)应用而言。

背景技术

钢是一类黑色金属的通用名称，主要由铁组成，其具有显著的耐久性和多功能性。通过碳含量的适当选择、合金元素的添加，并通过合适的热处理，可制造不同种类的钢用于各种目的，并且现在所有种类的钢在工业中的用途相当广泛。不锈钢(SS)是一种钢合金，其没有常规钢那么容易生锈、腐蚀、或者锈蚀。存在150多种不同的级别和表面光洁度，以容许不锈钢适合于其使用的环境。不锈钢的低维护和较低的成本使得它成为许多商业应用理想的基础材料，包括(例如)厨具、五金器具、仪器、电器、工业设备、食品饮料加工工业设备，以及许多其它表面。

不锈钢的清洗包括去除各种表面污染物，以确保抗腐蚀性，防止污染，并获得期望的钢的外观。酸清洗是矿物酸和/或有机酸的水溶液与(有时候)润湿剂或洗涤剂或者两者一起用来去除铁和其它金属的污染物、光氧化膜、污垢以及类似的污染物的工艺。用来从不锈钢去除污染物的酸清洗组合物通常具有pH小于7.0的溶液中的矿物酸或有机酸。所述组合物可在同一次操作中同时去除有机污垢和无机污垢。它们还用来改进抗腐蚀性并增强基本金属表面的亮度和光泽。

大部分酸清洗剂还包括某些腐蚀抑制剂。例如，硫酸铜已经在酸介质中用作腐蚀抑制剂。但是这些抑制剂并不完全令人满意，这是由于它们(例如硫酸铜)可能很贵，会引入废水处理问题，而且还并不完全有效。已知包括二烷基硫脲(例如二乙基硫脲和二丁基硫脲)在内的各种化合物会降低硫酸对碳钢的腐蚀性。但是，食品饮料应用不希望使用硫脲。

所用酸的类型在开发酸清洗剂时也会带来问题。许多酸清洗剂基于磷酸，这是由于磷酸具有各种各样的功能，例如对许多合金和弹性体的低腐蚀状况、良好的矿物溶解性以及良好的污垢悬浮特性。由于磷具有环境问题和饮用水问题，因此磷酸一直存在更严格的废水法规。因此本发明的目的是提供不含磷的清洗组合物。

本发明的另一个目的是提供硝酸水性清洗组合物，其可用于各种表面以提供增强的脂肪污垢去除和皂垢去除，其特别适合CIP和COP应用。

本发明的另一个目的是提供浓缩的硝酸水性清洗组合物，其在高温下提供相稳定性而不会在储存过程中导致相分离和/或活性损失。

本领域技术人员根据以下公开内容、附图、以及所附权利要求书将熟悉本发明的其它目的、方面和优点。

发明内容

所述组合物和酸性清洗组合物的使用方法的优点是能提供增强的脂肪污垢去除和皂垢去除。另外，酸性清洗组合物在高温下是稳定的，并且具有延长的储存稳定性。

在一个实施方案中，含水酸性清洗组合物包含：至少约30％活性的硝酸水溶液；约20-80重量％的水；和(A)约0.01-1重量％的具有不同分子质量的至少两种聚乙氧基化脂肪醇和/或(B)约0.01-0.5重量％的非离子葡糖酰胺助表面活性剂中的至少一种。所述组合物可进一步包含清洗组合物的至少约40％的活性物。所述组合物可进一步包含聚乙氧基化脂肪醇，其包含具有平均7-12摩尔乙氧基化的至少一种C12-C15乙氧基化醇的混合物。所述组合物可进一步包含聚乙氧基化脂肪醇，其为具有平均7-12摩尔乙氧基化的两种C12-C15乙氧基化醇的混合物的共混物，包括其中第一种聚乙氧基化脂肪醇为具有平均12摩尔乙氧基化的C12-C14乙氧基化醇的混合物，并且其中第二种聚乙氧基化脂肪醇为具有平均7摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇的混合物。所述组合物可进一步包含(或者可替代地包括)非离子葡糖酰胺助表面活性剂，包括辛酰基/辛基甲基葡糖酰胺。

在另一个实施方案中，所述清洗组合物中聚乙氧基化脂肪醇(重量％)与硝酸(活性物％)的比例在硝酸浓度小于约50重量％时可在约1:2000-1:800之间，并且在硝酸浓度为大于或等于约50％的活性物时可在约1:20-1:300之间。在其它实施方案中，所述组合物为浓缩形式，其可被稀释至清洗溶液的使用浓度。在一个实施方案中，所述组合物不含另外的表面活性剂和/或酸。在特定的实施方案中，所述组合物不含烷基聚葡萄糖苷和/或硫酸。优选地，所述组合物不含磷酸盐，不含硫酸，并且不含硫酸盐。在另外的实施方案中，所述组合物还可包含至少一种另外的功能成分，其包括消泡剂、抗再沉积剂、漂白剂、溶解度调节剂、分散剂、漂洗助剂、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、多价螯合剂(sequestrant)和/或螯合剂(chelating agent)、香料和/或染料、流变改性剂和/或溶解度调节剂或增稠剂、水溶助长剂或偶合剂、缓冲剂和/或溶剂。

在一个实施方案中，根据在至少约三个月内在约4-40℃的温度下小于10％的IFT变化所测量，所述组合物是相稳定的，并且保持表面活性剂的稳定性。

还包括清洗污垢的方法，并且所述方法包括：将任意一种清洗组合物施加至被污染的表面或物体；和从表面去除污垢。所述污垢可包括有机污垢、脂肪污垢和/或皂垢。所述表面或物体可包括不锈钢。根据清洗方法的实施方案，接触步骤可具有高达大约200℉的温度。在实施例中，所述表面可包括工业设备、就地清洗(clean in place)工艺和/或定位外清洗(clean out of place)工艺，并且可用于CIP或COP应用。

在一个实施方案中，将清洗组合物施加至表面或物体至少约10分钟并提供约5000-40,000ppm的清洗组合物的总活性物。

尽管公开了多个实施方案，但是对于本领域技术人员来说，从显示和描述说明性实施方案的以下具体实施方式，其它的实施方案是显而易见的。因此，附图和具体实施方式在性质上应被看作是说明性的而不是限制性的。

附图说明

图1显示所评估的酸性清洗组合物相对于可商购的酸性清洗组合物的污垢去除效力。

图2显示更多评估的酸性清洗组合物相对于可商购的酸性清洗组合物的污垢去除效力。

图3描绘所评估的酸性清洗组合物相对于可商购的酸性清洗组合物的发泡高度。

图4描绘当在5分钟内评估降低泡沫高度的测试时所评估的酸性清洗组合物相对于可商购的酸性清洗组合物的发泡高度。

图5显示照片图像分析，其将结果转化为污垢去除率％。

将参考附图对本发明的各种实施方案进行详述，其中几个附图中相同的标号表示相同的部件。提及各种实施方案并不限制本发明的范围。本文所示的附图并不是对根据本发明的各种实施方案的限制，而是为了对本发明进行示例性的说明。

具体实施方式

实施方案并不局限于特定的酸性清洗组合物及其CIP/COP使用方法，其可变化并为技术人员所知晓。申请人出乎意料地发现，高硝酸浓度下的聚乙氧基化脂肪醇表面活性剂的组合提供有效的酸清洗溶液，它会良好地发挥作用从而去除难对付的脂肪污垢和皂垢，并且适合用于各种表面，包括不锈钢。

还应理解，本文使用的所有术语仅用于描述特定的实施方案的目的，并非旨在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所使用，单数形式“一个(a或an)”、“一种(a或an)”以及“所述(the)”可包括复数对象，除非内容明确地另外指出。另外，所有单位、前缀、以及符号均可以其SI接受的形式表示。说明书中提及的数字范围包括所定义的范围内的数字。在整个本发明中，各种方面以范围的形式给出。应理解，范围形式的说明书仅仅出于方便和简洁起见，不应被理解为对本发明范围的死板限制。因此，对一个范围的描述应被看作已经明确地公开了该范围内所有可能的子范围和个别数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、以及5)。

为了可以更容易地理解本发明，首先定义某些术语。除非另行规定，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明的实施方案所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。在实施方案的实践中可在不进行过多试验的情况下使用与本文所述的那些类似或等同或者由其修改的许多方法和材料，但是本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求保护实施方案时，以下术语将根据以下给出的定义使用。

如本文所使用，术语“约”是指可能会发生的数值的量的变化，例如通过在现实世界中用来制备浓缩物或使用溶液的典型的测量和液体处理步骤、这些步骤中不经意的误差、用来制备组合物或执行方法的成分的制造、来源、或纯度的差别等产生的变化。术语“约”还包括由于由特定的初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而导致的量的差别。不管是否被术语“约”修饰，权利要求均包括数量的等同物。

术语“活性物”或“活性物百分比”或“活性物重量百分比”或“活性物浓度”在本文中可互换使用，并且是指参与清洗的那些成分的浓度，表达为扣除惰性成分(例如水或盐)后的百分比。

如本文所使用，术语“清洗”是指用来促进或帮助污垢去除、漂白、微生物群体减少、及其任意组合的方法。

如本文所使用，术语“微生物”是指任何非细胞或单细胞(包括群体)生物。微生物包括所有原核生物。微生物包括细菌(包括蓝藻细菌)、孢子、地衣、真菌、原生动物、朊病毒、拟病毒、病毒、噬菌体、以及一些海藻。如本文所使用，术语“微生物(microbe)”与微生物(microorganism)同义。为了本专利申请的目的，当微生物群体减少至少约50％、或者减少得显著比通过水洗减少得更多时就成功实现了微生物的减少。更多的微生物群体减少提供更高水平的保护。

如本文所使用，术语“不含”(例如“不含磷”、“不含硫酸”以及“不含硫酸盐”)是指组合物完全缺乏所述组分或者具有的组分的量如此的少以至于所述组分不会影响组合物的性能。所述组分可作为杂质或作为污染物存在，并且应小于0.5重量％。在另一个实施方案中，组分的量小于0.1重量％，并且在再一个实施方案中，组分的量小于0.01重量％。

如本文所使用，术语“不含磷”是指不含磷或含磷化合物或者未向其中添加磷或含磷化合物的组合物、混合物、或成分。在通过不含磷的组合物、混合物、或成分的污染存在磷或含磷化合物的情况下，磷的量应小于0.5重量％。磷的量更优选小于0.1重量％，并且磷的量最优选小于0.01重量％。

如本文所使用，术语“不含硫酸”和“不含硫酸盐”分别是指不含硫酸或硫酸盐的组合物、混合物、或成分。在通过组合物、混合物、或成分的污染存在硫酸或硫酸盐的情况下，硫酸或硫酸盐的量应小于0.5重量％。硫酸或硫酸盐的量更优选小于0.1重量％，并且磷的量最优选小于0.01重量％。不限于特定的作用机理，酸性清洗组合物特别良好地适合用于清洗高钙污垢(例如至少2000ppm、至少2500ppm、或者甚至3000ppm钙或更高)，不包括硫酸和硫酸盐确保硫酸钙不会形成和/或沉淀。

术语“表面活性剂(surfactant)”或“表面活性剂(surface active agent)”是指当添加至液体时会在表面改变该液体的特性的有机化学品。

如本文所使用，术语“重量百分比(weight percent)”、“重量％(wt-％)”、“重量百分比(percent by weight)”、“重量％(％by weight)”及其变型是指该物质的重量除以组合物的总重量并乘以100的物质浓度。应理解，如在此所使用，“百分比”、“％”等旨在与“重量百分比”、“重量％”等同义。

所述方法和组合物可包含所述组分和成分以及本文所述的其它成分、基本上由所述组分和成分以及本文所述的其它成分组成、或者由所述组分和成分以及本文所述的其它成分组成。如本文所使用，“基本上由……组成(consisting essentially of)”是指所述方法和组合物可包括另外的步骤、组分或成分，但是只有当另外的步骤、组分或成分不会实质改变所要求保护的方法和组合物的基本特征和新颖性特征时才可以如此。

酸性清洗组合物

根据一个实施方案，酸性清洗组合物包含高浓度的至少30重量％的硝酸。酸性清洗组合物包含一种或多种聚乙氧基化脂肪醇，包括具有平均7-12摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇的混合物，以及非离子助表面活性剂，包括葡糖酰胺。酸性清洗组合物可包括另外的功能成分。示例性的浓缩酸性清洗组合物在表1-3中示出，每个都以重量百分比计。这种示例性的酸性清洗组合物有利地不含磷酸盐、不含硫酸并且/或者不含硫酸盐。

表1

表2

表3

酸性清洗组合物可包括浓缩物组合物，或者可被稀释形成使用组合物。一般而言，浓缩物是指旨在用水稀释以提供使用溶液的组合物，所述使用溶液与物体接触能提供所期望的清洗。取决于根据本发明的方法中采用的制剂，会与待清洗的表面或物体接触的酸性清洗组合物可称作浓缩物组合物或使用组合物(或者使用溶液)。

硝酸

酸性清洗组合物包含高浓度的硝酸。硝酸是通过用空气将氨催化氧化形成二氧化氮形成的无机酸。当二氧化氮溶于水中时会形成60％的硝酸。3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO。它具有缩写的结构式HNO₃。

根据本发明的各个方面和酸性清洗组合物，硝酸为清洗组合物提供酸性pH。硝酸进一步提供腐蚀抑制剂的益处。出乎预料地发现，在至少约30％、至少约40％、或更高的活性物百分比下，硝酸与本文公开的表面活性剂的共混物一起提供稳定的水性酸清洗组合物，其在从表面去除污垢方面的效果出乎预料地好。

典型的酸清洗剂含有约1-30重量％、或者约15-25重量％的酸或酸共混物(例如硫酸)，并且在施加至需要清洗的表面之前被稀释。本文公开的清洗组合物可以高浓度的硝酸(至少约40-95重量％、至少约50-90重量％、或至少约60-90重量％的硝酸；或者至少30％的活性物、至少40％的活性物、或更多的硝酸)提供，并且可被稀释以提供使用溶液中约0.1-4％、或者约0.5-3.5％的硝酸。在一些实施方案中，硝酸以至少约40-95重量％、约40-90重量％、约40-80重量％、约50-90重量％、或者约60-90重量％的量包括在酸性清洗组合物中。本文所公开的重量百分比范围旨在包括基于可商购的浓硝酸的硝酸活性物范围。硝酸可以各种范围商购。最常用的硝酸(70％)可商购。因此，技术人员可根据酸性清洗组合物的配方中采用的重量百分比范围和浓缩活性硝酸来确定活性硝酸的百分比。在一个优选的实施方案中，硝酸是清洗组合物中所包括的唯一的酸。在一个优选的实施方案中，清洗组合物不含硫酸(sulfuric acid)(硫酸(sulphuric acid))。

在一些实施方案中，所述组合物可通过首先通过间歇法或连续法将水和硝酸混合然后向其中添加表面活性剂产生。

聚乙氧基化脂肪醇表面活性剂/

酸性清洗组合物优选包括至少一种聚乙氧基化脂肪醇。聚乙氧基化脂肪醇是非离子醇乙氧基化物。非离子醇乙氧基化物还可以是烷基苯酚乙氧基化物，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯壬基苯酚醚表面活性剂。示例性的可商购的聚乙氧基化脂肪醇包括AEO-7(具有平均7摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇的混合物)和AEO-12(具有平均12摩尔乙氧基化的C12-C14乙氧基化醇的混合物)。非离子醇乙氧基化物还可包括乙氧基化的羰基合成醇，包括乙氧基化的C11-羰基合成醇。

在一个实施方案中，至少一种聚乙氧基化脂肪醇包括AEO-7(具有平均7摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇的混合物)或AEO-12(具有平均12摩尔乙氧基化的C12-C14乙氧基化醇的混合物)。在一个优选的实施方案中，聚乙氧基化脂肪醇包括AEO-7(具有平均7摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇的混合物)和AEO-12(具有平均12摩尔乙氧基化的C12-C14乙氧基化醇的混合物)的组合。出乎预料地发现，以高浓度硝酸配制的不同分子质量的聚乙氧基化脂肪醇的组合有利地提供稳定的浓缩酸性清洗组合物。不限于本发明特定的作用机理或理论机理，尽管含有单独的聚乙氧基化脂肪醇的酸性清洗组合物为表面活性剂提供有效清洗的去垢性，但是聚乙氧基化脂肪醇的组合会确保浓缩组合物不会浑浊，并且不会相分离，同时提供改进的储存和运输温度稳定性，包括至少约4℃的低温稳定性。

如本文所提及，“温度稳定性”是指含水酸性清洗组合物在至少约三个月内在从约4-40℃的温度下不会浑浊并且不会相分离，并且在组合物内保持表面活性剂的稳定性。如本文所提及，表面活性剂的稳定性通过IFT(如各实施例所述)测量，并且在至少约三个月内在从约4-40℃的温度下具有小于10％的IFT变化。酸性清洗组合物有利地提供温度稳定的组合物，其中当采用至少一种聚乙氧基化脂肪醇和/或葡糖酰胺时表面活性剂的稳定性被保留。

酸性清洗组合物含有表面活性剂，以便提供期望的清洗作用，并确保经酸清洗组合物处理的表面被良好地润湿。尽管表面活性剂浓缩物可直接添加至处理溶液，但是优选将其添加至产生酸性清洗组合物的使用溶液时使用的浓缩物。在一些实施方案中，聚乙氧基化脂肪醇以至少约0-1重量％、优选约0.01-1重量％、约0.015-1重量％、约0.05-1重量％、约0.1-1重量％、或者约0.1-0.5重量％的量包括在酸性清洗组合物中。

在一些实施方案中，具有平均12摩尔乙氧基化的C12-C14乙氧基化醇以至少约0.01-1重量％、约0.05-1重量％、约0.05-0.5重量％、或者约0.05-0.2重量％的量包括在酸性清洗组合物中，并且具有平均7摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇以至少约0.05-1重量％、约0.05-0.5重量％、或者约0.1-0.5重量％的量包括在酸性清洗组合物中。

在另外的实施方案中，聚乙氧基化脂肪醇的量或浓度取决于硝酸的浓度。对于硝酸浓度小于约50％的活性物的清洗组合物，具有平均12摩尔乙氧基化的AEO-12乙氧基化醇(重量％)与硝酸(活性物％)的比例为约1:2000-1:200，而如果硝酸的浓度等于或大于约50％的活性物，那么具有平均12摩尔乙氧基化的AEO-12乙氧基化醇(重量％)与硝酸(活性物％)的比例则是约1:20-1:300。

非离子助表面活性剂

酸性清洗组合物优选包括非离子助表面活性剂。在一个实施方案中，非离子助表面活性剂是低发泡葡糖酰胺。葡糖酰胺包括氨基葡萄糖的N-酰基N-烷基衍生物(也称作葡糖酰胺、GA、脂肪酸葡糖酰胺、或FAGA)。一种示例性的葡糖酰胺是辛酰基/辛基甲基葡糖酰胺，可以Glucopure WET^TM从Clariant商购。

优选地，酸性清洗组合物中包括葡糖酰胺表面活性剂而不是非离子烷基多糖表面活性剂。

在一些实施方案中，非离子助表面活性剂、优选葡糖酰胺以至少约0-1重量％、约0.01-1重量％、约0.01-0.5重量％、约0.015-0.5重量％、约0.1-0.5重量％的量包括在酸性清洗组合物中。

另外的功能成分

酸性清洗组合物的组分可进一步与适合本文公开的用途(包括硬表面清洗、CIP和COP应用)的各种功能组分结合。在一些实施方案中，包括硝酸、水、聚乙氧基化脂肪醇和/或非离子葡糖酰胺助表面活性剂的酸性清洗组合物构成大量的、或者甚至基本上全部的酸性清洗组合物的总重量。例如，在一些实施方案中，在其中添加很少的另外的功能成分或者未添加另外的功能成分。

在其它实施方案中，酸性清洗组合物中可包括另外的功能成分。所述功能成分为组合物提供期望的特性和功能。为了本申请的目的，术语“功能成分”包括当分散或溶于使用溶液和/或浓缩物溶液(例如水溶液)中时会在特定的用途中提供有益特性的材料。功能材料的一些特定实施例在以下进行了更详细的讨论，尽管所讨论的特定材料仅以实施例的方式给出，但是还可以使用宽范围的其它功能成分。例如，以下讨论的许多功能材料涉及清洗中使用的材料。但是，其它实施方案可包括其它应用中使用的功能成分。

在一些实施方案中，酸性清洗组合物可包括消泡剂、抗再沉积剂、漂白剂、溶解度调节剂、分散剂、漂洗助剂、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、多价螯合剂和/或螯合剂、香料和/或染料、流变改性剂和/或溶解度调节剂或增稠剂、水溶助长剂或偶合剂、缓冲剂、溶剂等。

根据本发明的实施方案，所述各种另外的功能成分可在组合物中以约0-90重量％、约0-75重量％、约0-50重量％、约0.01-50重量％、约0.1-50重量％、约1-50重量％、约1-30重量％、约1-25重量％、或约1-20重量％的量提供。另外，并不根据本发明所限，所提及的所有范围都包括定义所述范围的数值，并且包括所述定义的范围内的每个整数。

在一个优选的实施方案中，优选包括脲作为酸性清洗组合物的水溶助长剂或溶解度调节剂。在示例性实施方案中，脲以约0.01-10重量％、约0.05-1重量％的量包括在酸性清洗组合物中。

还可包括这些和其它另外的功能成分，包括(但不限于)降低溶液表面张力的润湿剂、帮助去除疏水性污垢的溶剂、防止溶液表面上的泡沫或泡沫累积的消泡剂、容许清洗剂粘着(附着至垂直表面)的(酸稳定的)增稠剂、保护表面免于环境攻击的钝化剂、以及控制气味问题并杀死有害细菌的杀菌剂。还可添加染料和其它组分。

酸性清洗组合物中还可任选地加入美学增效剂，例如着色剂和香料。可用于酸性清洗组合物的香料或芳香剂的实施例包括(但不限于)液体香料。

应理解，作为酸性清洗组合物的溶液或浓缩物的一部分提供的水可基本上没有硬度。可以预期水可被去离子以去除水中溶解的大部分固体。然后用当地或者稀释地点可使用的水将浓缩物稀释，所述水根据当地可具有不能程度的硬度。尽管优选使用软化的或去离子的水来配制浓缩物，但是浓缩物可使用未去离子的水进行配制。也即是说，浓缩物可使用包括溶解的固体的水配制，并且可使用表征为硬水的水配制。

使用方法

酸性清洗组合物适合清洗硬表面和物体。所述酸性清洗组合物可有效从这种表面和物体清洗和去除污垢，包括(例如)脂肪和蛋白类污垢、有机污垢、以及作为残留物留在表面和物体上的薄膜/泡沫，例如从CIP工艺。在一个特定的实施方案中，酸性清洗组合物可从表面有效去除硬脂酸钙和其它皂垢污垢。

在一些方面，酸性清洗组合物特别良好地适合就地清洗(CIP)和定位外清洗(COP)应用。CIP应用包括酸性清洗组合物通过管道而不需要拆卸设备的那些。COP系统可包括容易接触的系统，包括洗涤槽、浸泡容器、拖把桶、储水箱、洗涤槽、汽车部件洗涤机、非连续的间歇式洗涤机和系统等。在一些方面，酸性清洗组合物进一步适合去除矿物污垢。例如，酸性清洗组合物可用于需要使用酸清洗剂去除表面的碱的不锈钢管。

可应用本发明的方法的示例性的工业包括(但不限于)：食品饮料工业，例如乳制品、奶酪、糖、以及酿酒工业，包括(例如)蒸发器和巴氏灭菌器清洗，包括超高温(UHT)和高温短时(HTST)巴氏灭菌器；石油加工工业；工业化农业和乙醇加工；以及药物制造工业。

在一些方面，使用酸性清洗组合物的方法包括将组合物施加至设备或使组合物接触设备，例如通常使用就地清洗清洗步骤清洗的工业设备。这种设备的实例包括蒸发器、换热器(包括套管式换热器、直接蒸气注入、以及框套板式换热器)、加热线圈(包括蒸汽、火焰或者加热的热交换流体)重结晶器、结晶盘、喷雾干燥器、滚筒干燥器、膜以及罐。

常规CIP工艺通常是众所周知的。所述工艺包括将清洗浓缩物的水稀释溶液(通常为约0.5至3体积％)施加或循环至待清洗表面上。所述溶液流经表面(3至6英尺/秒)以去除污垢。根据需要，将新的溶液再施加至表面，或者将同一溶液再循环和再施加至表面，以获得清洁的无污垢表面。

一种典型的去除污垢(包括有机组分、无机组分或者这两种组分的混合物)的CIP工艺通常包括至少三步：初始的水冲洗或者之前使用的化学冲洗、碱溶液洗涤和/或酸溶液洗涤、以及最后的淡水冲洗。另外的步骤可包括分开的酸洗步骤或碱洗步骤以及分开的杀菌步骤。所述碱性溶液会软化污垢并去除有机碱溶性污垢。所述酸溶液会去除任何剩余的矿物污垢。碱溶液和酸溶液的强度、清洗步骤的持续时间、以及清洗溶液的温度通常取决于污垢的量和韧性。水冲洗会在出于生产目的将设备重新联机之前去除任何残留的化学溶液和污垢。

可使用各种方法将所述酸性清洗组合物施加至表面。这些方法可通过将物体或表面与组合物接触在物体、表面等上进行。接触可包含多种液体施加方法中的任一种，例如喷射化合物、将物体浸入化合物中、用化合物泡沫或凝胶处理物体、或其组合。不限于根据本发明的接触，浓缩物液体组合物或使用液体组合物可通过用来将液体组合物施加至物体的任何常规方法或设备施加至物体或者与物体接触。例如，表面可用液体组合物或者从浓缩液体组合物制备的使用液体组合物擦洗、喷射，在液体组合物或者从浓缩液体组合物制备的使用液体组合物中发泡，并且/或者浸入液体组合物或者从浓缩液体组合物制备的使用液体组合物中。可将液体组合物喷射、发泡、或者擦洗到表面上；可使所述化合物流经表面，或者可将表面浸入化合物中。接触可通过手动或通过机器进行。

所述酸性清洗组合物与表面或物体接触足够长的时间以清洗表面或物体。在一个方面，表面或物体与酸性清洗组合物接触至少约1分钟、至少约10分钟、或者约10-20分钟。所述酸性清洗组合物可以使用溶液或者浓缩溶液施加至需要清洗的表面或物体。在一个方面，酸性清洗组合物的使用浓度包括约1000-50,000ppm、或者约5000-50,000ppm、或者约5000-40,000ppm，包括其间的所有范围。

所述酸性清洗组合物可以pH为约<0-2、或者在约0-2之间、或者优选在约0.5-2之间的使用溶液或者浓缩溶液施加。在一个优选的方面，使用浓度(即稀释的浓缩物组合物)的pH在约0.5-2之间。不限于浓缩物酸性清洗组合物的稀释比例，在一些实施方案中，浓缩物可被稀释至制剂的约0.1-4％、或者制剂的约0.5-4％。

实施例

在以下非限制性的实施例中进一步对本发明的实施例进行说明。应理解尽管这些实施例显示本发明的某些实施方案，但是它们仅仅为了举例说明。从以上讨论和这些实施例中，本领域技术人员可确定本发明的基本特征，并且可在不偏离其精神和范围的情况下对本发明的实施例进行各种改变和变更，以使其适合各种用途和条件。因此，除了本文显示和描述的那些之外，本发明的实施例的各种变更从以上所述对于本领域技术人员将是显而易见的。这种变更旨在也落入所附权利要求书的范围内。

各实施例中使用以下成分：

Glucopure WET——N-C_8-10-烷酰基-n-甲基氨基葡萄糖，CAS 91782-62-5

AEO-7——直链醇60-70％乙氧基化物，7EO

AEO-12——醇(C12-C14)12EO

Genapol UD 110——C₁₁-羰基合成醇聚乙二醇醚，具有11摩尔EO

Luntensol XL89——环氧乙烷，2-甲基-，与环氧乙烷的聚合物，单(2-丙基庚基)醚

Tego XP 1075——低发泡阴离子/两性表面活性剂共混物，可从EvonikIndustries AG得到

实施例1

如表4至5中所示的制剂根据以下步骤制备：首先向混合器中添加水并搅拌。加入脲并进行混合以完全溶解。加入硝酸并混合5分钟，然后添加剩余的组分并混合另外5分钟。

表4

表5

制剂的稳定性在4℃、室温以及40℃下进行评估，结果在表6至7中示出。

表6

样品编码

0224A

0306B

0315A

0316A

0410A

0223A

0906A

4℃

可以

沉积

室温

可以

40℃

可以

浑浊

可以

表7

样品编码	0713A	0713B	0713C	0713D
					4℃	可以	可以	可以	可以
室温	浑浊	浑浊	可以	可以
					40℃	分离	分离	浑浊	可以

稳定性结果显示，当在表5中评估的制剂中硝酸在配方中增加至50％的活性物(与表4中的制剂的40％的活性物相比)时，需要另外的AEO-12以稳定制剂。AEO-7(0.1％)、AEO-12(0.2％)的制剂是稳定的，如果AEO-12小于0.15％，在40℃下就会出现浑浊或分离。结果确认，乙氧基化脂肪醇表面活性剂(AEO-7和AEO-12(还与葡糖酰胺非离子表面活性剂结合))的组合在不同的温度下是稳定的。

实施例2

对制剂的性能进行测试以评估脂肪污垢的去除效力。制备薄的乳脂乳制品污垢(具有苏丹红四号)并对其进行分析，以评估将冷乳制品应用中常见的污垢去除的能力。最经常的是，当在冷乳制品应用中观察到不充分的清洗时，留下的不是厚的污垢；而在钢和垫圈材料上观察到薄的脂肪膜和/或蛋白膜。这通常可能很难看得到。该测试再现薄的残留物，并对用来去除污垢的两种制剂的性能进行对比。

对室温稳定性样品的实施例1制剂进行分析。将不锈钢试片污染以便进行清洗测试。清洗测试条件为70℃、350RPM、20分钟。在HunterLab Color Quest Spectrophotometer上读取L、a、b的测试测量值，以评估颜色测试，并通过颜色读数计算污垢去除率(％)。在该颜色空间中，L*表示亮度，a*和b*测量色度，+a*为红色方向，-a*为绿色方向，+B*为黄色方向，并且-b*为蓝色方向。结果记录为ab*值针对特定的处理的变化。更多信息参见HunterLab步骤。仅针对通过了稳定性测试的实施例1制剂进行清洗测试。它们进一步与可商购的酸性清洗组合物Horolith NP(艺康集团(Ecolab，Inc.))进行对比。

图1显示显示为污垢去除率(Δ％)的清洗结果，其显示制剂0223A(硝酸、乙氧基化脂肪醇以及葡糖酰胺非离子表面活性剂)和0224A(硝酸和乙氧基化脂肪醇)的性能比0410A(硝酸和Lutensol XL89制剂)和商业对照硝酸/脲制剂(Horolith NP，艺康集团)更佳。这些结果显示包括乙氧基化脂肪醇(包括AEO-7和AEO-12表面活性剂)的制剂总体上改进的性能。

实施例3

如实施例2所示使用实施例1、40℃稳定性样品的制剂进行另外的性能测试。表8显示图2的数据。

在表8中每种制剂旁边的天数是指当清洗测试进行时在40℃下多少天内是稳定的。Δa％是指Δ污垢去除率。污垢去除率＝(a0-a)*100％/a0；a0＝被污染的试片数据；a＝清洁试片的读数。

表8

图2显示显示为污垢去除率(Δa％)的4次测试的平均值的清洗结果，其显示制剂0223A(硝酸、乙氧基化脂肪醇以及葡糖酰胺非离子表面活性剂制剂)和0224A(硝酸和乙氧基化脂肪醇制剂)的性能比仅具有葡糖酰胺非离子表面活性剂的制剂(包括0906A(硝酸和葡糖酰胺非离子制剂)、0316A(硝酸和具有11摩尔EO的C₁₁-羰基合成醇聚乙二醇醚制剂)以及商业对照硫酸/硝酸制剂)更佳。结果确认，表面活性剂如保持的污垢去除能力所示在制剂中是稳定的。

实施例4

油酸钙的去除效力根据以下方法(如供应商Clariant所提供)进行分析：制备250g/CaCl₂溶液和5％的油酸钠溶液的制剂。将CaCl₂溶液喷到干净的不锈钢(SS)试片上，然后将相同量的油酸钠溶液喷到SS试片上，形成均匀的白色膜污垢。让它们在室温下静置4小时，然后将其置于就地清洗(CIP)溶液中清洗15分钟。清洗之后，将试片移去，拍摄照片图像，并通过Image J根据污垢残留物水平对结果进行分析。

各照片图像在图5中示出。如图所示，转换图像中的黑色区域是干净区域，其更容易显示污垢去除的清洗效力。所评估的试片的分析结果也在表9中示出。

表9

编号	试片名称	面积	平均值	标准偏差	最小	最大	％面积(干净)
								1	被污染的试片	720000	13.236	56.569	0	255	5.191
2	0224A清洗	720000	174.403	118.559	0	255	68.393
								3	Horolith NP清洗	720000	118.182	127.159	0	255	46.346

制剂0224A相对于商业对照Horolith NP(硝酸/脲制剂，无乙氧基化脂肪醇表面活性剂)进行评估。0224A制剂将基本上所有的油酸钙污垢去除，而对照则去除部分覆盖的油酸钙。可根据图5观察到这些结果，其中图像分析显示0224A清洗面积比Horolith NP更大(并因此去除更多的污垢)。

实施例5

进行界面张力测试以评估表面活性剂在本文公开的制剂中的稳定性。如表10所示在室温下根据表面张力和接触角对IFT(界面张力)进行分析。

表10

Glucopure WET新样品的IFT与2年旧样品的IFT接近，表明Glucopure WET在40％的硝酸下是稳定的。Tego XP 1075新样品的IFT与2年旧样品的IFT不同，表明Tego XP 1075不能在40％的硝酸下的制剂中使用。

还如表11所示对制剂分析表面活性剂在硝酸制剂>40％中的稳定性。对对照制剂Horolith NP(硝酸/脲)和Horolith LT(硝酸/硫酸，具有AEO-7)进行评估。

表11

表11中的IFT[mN/m]使用40℃稳定性样品在124天测试。在124天对40℃下的0224A制剂测试IFT，IFT结果保持与新制样品[0224A新制样品，浓缩23.93+-0.12；3.00％48.50+-1.43]的IFT结果接近，这意味着表面活性剂共混物在40％的活性硝酸中保留下来。

表面活性剂会降低浓缩产物和稀释溶液的IFT，这意味着与无乙氧基化脂肪醇表面活性剂的产品相比在制剂中添加表面活性剂会有助于制剂的润湿性。该结果与清洗性能结果一致。

实施例6

还进行了发泡测试。在1.5％(wt/v)的浓度下循环5分钟。如图3和图4所示，参考物A是商业对照产品(Horolith LT；硫酸/硝酸制剂；艺康集团)，参考物B是商业对照产品(Stabicip HH；30至50％的醇，C12-16乙氧基化；艺康集团)。发泡测试使用120ml至600L的循环体积。图3显示0224A发泡和所有其它评估的制剂都是可接受的。

之后进行了发泡降低测试。泵停止后对泡沫监控5分钟。在CIP操作中，如果泡沫不能快速降低，那么泡沫就会在CIP罐中累积，这会对CIP造成负面影响。图4显示0224A泡沫以期望的速率降低。

实施例7

进行了钙盐沉淀测试。以2％的浓度向测试溶液中添加试剂级磷酸钙/硬脂酸钙。然后加入过量的磷酸钙/硬脂酸钙，以便在烧杯底部出现沉淀。以500rpm启动磁力搅拌，并将溶液加热至使用温度(60℃)。将该溶液盖住以避免水的蒸发，并放置30分钟。将磁力搅拌关闭，让该溶液冷却1小时。用注射器取上清液样品，并通过0.2微米的过滤器过滤。通过CIP分析滤液的钙，以便对溶液中的钙进行定量。

结果在表12中示出。

表12

对于Ca₃(PO₄)₂的去除，它与溶液中的硝酸含量更相关，因此所有制剂都是接近的。但是对于硬脂酸钙，具有表面活性剂的制剂显示相对于常规CIP酸清洗剂改进的去除性能，0410A除外。

应理解，尽管本发明已经结合其详述进行了描述，但是以上描述旨在进行说明，并非旨在对本发明的范围进行限制，本发明的范围由所附权利要求书的范围定义。其它实施例、优点、以及变更在以下权利要求书的范围内。另外，以上所讨论的所有专利公开物的内容均通过引用整体并入本文。

Claims

1.一种含水酸性清洗组合物，其包含：

至少约30％的活性硝酸水溶液；

约20-80重量％的水；和

(A)约0.01-1重量％的具有不同分子质量的至少两种聚乙氧基化脂肪醇和/或(B)约0.01-0.5重量％的非离子葡糖酰胺助表面活性剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硝酸水溶液构成所述清洗组合物的至少约40％的活性物。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述聚乙氧基化脂肪醇包含具有平均7-12摩尔乙氧基化的至少一种C12-C15乙氧基化醇的混合物。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述聚乙氧基化脂肪醇是具有平均7-12摩尔乙氧基化的两种C12-C15乙氧基化醇混合物的共混物。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中第一种聚乙氧基化脂肪醇为具有平均12摩尔乙氧基化的C12-C14乙氧基化醇的混合物，并且其中第二种聚乙氧基化脂肪醇为具有平均7摩尔乙氧基化的C12-C15乙氧基化醇的混合物。

6.根据权利要求5所述的组合物，其进一步包含所述非离子葡糖酰胺助表面活性剂。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述非离子葡糖酰胺表面活性剂为辛酰基/辛基甲基葡糖酰胺。

8.根据权利要求5所述的组合物，其中具有平均12摩尔乙氧基化的所述C12-C14乙氧基化醇的混合物(重量％)与硝酸(活性物％)的比例在所述硝酸的浓度为小于约50％的活性物时在约1:2000-1:200之间，并且在所述硝酸的浓度为大于或等于约50％的活性物时在约1:20-1:300之间。

9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物为浓缩形式，其可被稀释至清洗溶液的使用浓度。

10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不含另外的表面活性剂和/或酸。

11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述组合物不含烷基聚葡萄糖苷和/或硫酸。

12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不含磷酸盐、不含硫酸并且不含硫酸盐。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的组合物，其进一步包含至少一种另外的功能成分，其包括消泡剂、抗再沉积剂、漂白剂、溶解度调节剂、分散剂、漂洗助剂、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、多价螯合剂和/或螯合剂、香料和/或染料、流变改性剂和/或溶解度调节剂或增稠剂、水溶助长剂或偶合剂、缓冲剂和/或溶剂。

14.根据权利要求1所述的组合物，其中根据在至少约三个月内在约4-40℃的温度下小于10％的IFT变化所测量，所述组合物是相稳定的，并且保持表面活性剂的稳定性。

15.一种清洗污垢的方法，其包括：

将权利要求1-14中任一项所述的清洗组合物施加至被污染的表面或物体；和

从所述表面去除污垢。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述污垢包括有机污垢、脂肪污垢和/或皂垢。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述表面或物体包括不锈钢。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述表面的接触温度高达大约200℉。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法，其中所述表面包括工业设备、就地清洗工艺和/或定位外清洗工艺。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述清洗组合物用于CIP或COP应用。

21.根据权利要求15所述的方法，其中所述清洗组合物向所述表面或物体施加至少约10分钟并且提供约5000-40,000ppm的所述清洗组合物的总活性物。