專利名稱：包括具有溶解氣體的清潔組合物的超聲波清潔產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波清潔產(chǎn)品和使用超聲波去除污垢的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及超聲波清潔產(chǎn)品和使用清潔組合物的方法，所述組合物中具有溶解氣體源和用于將超聲波能量賦予待清潔表面的超聲波生成源。
背景技術(shù)：
超聲波清潔是工業(yè)中熟知的清潔方法。例如，超聲波清潔用于清潔浸入清潔溶液如氟代烴的共沸混合物期間或之后的電子元件。超聲波清潔也已在很小的程度上在家庭范圍內(nèi)用于口腔衛(wèi)生中，如用于超聲波牙刷。
家用的用于從居室表面，包括硬質(zhì)表面和纖維質(zhì)表面除去除污垢漬和污垢的超聲波清潔裝置，公開于1999年11月16日提交的美國臨時申請序列號60/165,758和2000年11月15日提交的國際申請PCT/US00/31431和1999年11月16日提交的美國申請序列號09/831,783中，所有這些文件均引入本文以供參考。與超聲波能量結(jié)合使用可提供令人驚訝和出乎意料的優(yōu)異清潔效果的清潔成分和組合物也已被公開。這些超聲波清潔裝置為消費者提供了從各種居室物品上除去除污垢垢和污漬的改進的方法，所述居室物品包括，但不限于，纖維質(zhì)表面如衣物、家具保護織物和其它織物，以及地毯和硬質(zhì)表面。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明涉及提供具有改進的清潔效果的增強型超聲波清潔產(chǎn)品和方法。
在一個實施方案中，本發(fā)明涉及包括清潔組合物和用于將超聲波能量賦予待清潔表面的超聲波生成源的超聲波清潔產(chǎn)品。清潔組合物包括清潔組分和溶解氣體源。
在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及從需要清潔的表面上除去除污垢垢的多種方法。該些方法包括將包括清潔組分和溶解氣體源的清潔組合物應用到需要清潔的表面，和用超聲波能量源接觸該表面。
在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及包括清潔組分和溶解氣體源的超聲波清潔組合物。
本發(fā)明的產(chǎn)品、方法和組合物提供改進的清潔效果。不受理論的限制，據(jù)信清潔組合物中的溶解氣體增強了超聲波清潔過程中由超聲波能量應用產(chǎn)生的空穴效果，從而增強了去除污垢和污漬的能力。根據(jù)下面的發(fā)明詳述，這些和其它的目標及優(yōu)點將會變得更加顯而易見。
附圖簡述由下圖可更充分地理解下面的詳細描述，其中附

圖1顯示了如本發(fā)明所述的超聲波清潔產(chǎn)品的實施方案的透視圖；和附圖2顯示了如本發(fā)明所述的超聲波清潔裝置的透視圖，所述裝置包括可取出的和可再填充的清潔組合物貯液器。
圖中表示的實施方案僅是說明性的，并不旨在限制由權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明。此外，通過參閱發(fā)明詳述，附圖和本發(fā)明的個別的特征將會變得更加顯而易見和可以被更充分地理解。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及超聲波清潔產(chǎn)品和從待清潔表面上除去除污垢垢的方法。所述產(chǎn)品和方法提供改進的清潔性能和/或改進的清潔效率。
本文所用短語“超聲波”清潔指使用超聲波的清潔方法或設備，所述超聲波，即，頻率超過聽覺范圍的縱波，其中這些波的頻率變化范圍在約10kHz至10MHz之間。
超聲波清潔產(chǎn)品可以用于硬質(zhì)居室表面和纖維質(zhì)表面?！袄w維質(zhì)表面”包括任何織物表面，如衣服，包括但不限于，襯衫、褲子、女裝、裙子、罩衫、手套、帽子和鞋子，家具保護織物，如家具和汽車座、亞麻布、窗簾、緯幔、地毯、小地毯、掛毯、襯墊、擦拭物等?！袄w維質(zhì)表面”可以由，例如，天然纖維如棉、毛或絲；人造纖維，如聚酯、人造絲或滌綸；或天然和人造纖維的共混物，如滌棉布共混物構(gòu)成?！坝操|(zhì)居室表面”包括居室環(huán)境內(nèi)傳統(tǒng)上被認為是無生命的硬質(zhì)表面的任何表面，如餐具、板、玻璃、刀具、炊事用具，并且也包括其它表面如廚房柜臺表面、洗碗池、玻璃、窗戶、搪瓷表面、金屬表面、瓷磚、浴缸、墻壁、天花板、地板等。的確，使用如本發(fā)明所述的產(chǎn)品顯著改善了各種表面上的居室污垢的去除，居室污垢是指例如由食物、草屑、油脂物質(zhì)或身體污垢造成的污垢。
如本領(lǐng)域所知，超聲波超聲觸頭通過在各種陶瓷材料(也稱作壓電結(jié)晶物質(zhì)或PZT)應用電壓來產(chǎn)生超聲波。該電壓作為交流電以所需的振動頻率使用并引起陶瓷材料的運動。陶瓷材料連接至轉(zhuǎn)換器上，所述轉(zhuǎn)換器典型地包括轉(zhuǎn)化部件和放大陶瓷材料運動的角突部件。角突包括頂端，本文稱作超聲觸頭頂端，用于與污面接觸。陶瓷材料、轉(zhuǎn)化器和包括頂端的角突的集合在本發(fā)明中通常稱為超聲觸頭。這些元件典型地用超聲觸頭罩覆蓋。
不受理論的限制，據(jù)信超聲波能量通過激發(fā)空穴和生成熱來增強清潔效果?？昭ㄊ且后w研究中詳細描述的一種現(xiàn)象。它是微氣泡的重復形成和內(nèi)爆，其引起液體中的高壓沖擊波并局部生成極高的溫度。熱還可以通過由陶瓷材料、轉(zhuǎn)化器、角突、待清潔表面、污垢和液體清潔組合物吸收聲能來生成。該吸收還可以定義為內(nèi)部摩擦，并同時在上述不同物質(zhì)的界面發(fā)生生成熱的摩擦。不受理論的限制，據(jù)信超聲波能量通過空穴作用和熱改善了污垢的再水合和軟化并由此使其易于清潔。據(jù)信，經(jīng)由如上所述的沖擊波的產(chǎn)生，通過增加清潔溶液向污垢中的滲透率可以做到這一點。這些沖擊波，局部結(jié)合熱，斷開了污垢與基質(zhì)之間的粘合鍵。摩擦熱和空穴熱還可以活化具體的化學物質(zhì)(例如，熱活化的漂白劑)且因此顯著改善清潔效果。
使用本超聲波產(chǎn)品和方法可以除去除污垢垢和污漬，而無需手動或宏觀使用額外的力，無需擦拭、擠壓或其它在被污染的物質(zhì)或表面上引起磨損和撕裂的操作。這樣做的話，使用者無需施加這種手工能量便可除去除污垢垢或污漬，由此增加了使用者的方便性。本說明書和權(quán)利要求通篇參考的污垢或污面涉及和包括污垢、污面、污漬、臟污的表面、和/或待清潔的表面。
如本發(fā)明所述的超聲波清潔產(chǎn)品包括清潔組合物和超聲波生成源，即，適于將超聲波能量賦予待清潔表面的超聲觸頭。超聲觸頭以超聲波頻率振動。典型地，該超聲觸頭適合以約10kHz至約100kHz的頻率振動。在更具體的實施方案中，超聲觸頭適合以約25kHz至約50kHz，且更具體地講，約30kHz至約50kHz的頻率振動。超聲觸頭振動的振幅典型地在約1微米至約100微米的范圍內(nèi)，更具體地講，在約10微米至約50微米的范圍內(nèi)，且還更具體地講在約20微米至約30微米的范圍內(nèi)。較高值的振幅適用于使較結(jié)實的基質(zhì)，例如，硬質(zhì)表面、地毯、鞋子、沙發(fā)等獲得良好清潔，同時在這些范圍的較低端的振幅優(yōu)選用于更易損的基質(zhì)，包括衣物織物如粗斜棉布、人造絲等。同樣地，更困難或深層的污垢可以使用較高振幅來清潔，同時較淺的或表面的污垢可以使用較低振幅來清潔。
附圖1顯示了可用于如本發(fā)明所述的超聲波清潔產(chǎn)品中的超聲波生成源的透視圖。如附圖1所示，手持式清潔裝置100包括外殼102和外殼的外表面上的手柄104。在一個優(yōu)選的實施方案中，手柄104與外殼102整體模壓于外殼上部，并具有一個使消費者易于抓握的手柄和運輸超聲波清潔裝置的構(gòu)型。外殼可由任何適用的材料制成，在一個具體的實施方案中，外殼由模壓塑料制成。超聲波清潔裝置包括與內(nèi)置于外殼102內(nèi)的電源(未顯示)連接的超聲觸頭106。為便于提供的裝置重量輕，內(nèi)置于外殼102中的電源可包括一個電子升壓變壓器。適合長度的纜線108連接超聲觸頭106和電源。在一個優(yōu)選實施方案中，纜線108包括雙芯纜線，不僅將超聲觸頭與電源進行電氣連接，而且將超聲觸頭與內(nèi)置于外殼102中的一個或多個超聲波清潔組合物貯液器用流體通道連接。面板110備有窗口112，便于允許使用者監(jiān)控貯液器中清潔組合物的含量。優(yōu)選地，貯液器可再填充或包括可替換小筒，可通過面板110獲取所提供的貯液器。便利地，面板110備有手柄114，這有利于移動或打開面板110進入清潔組合物貯液器，如圖1所示。
可再填充的貯液器的一種實施方案如附圖2所示。包括外殼102的超聲波清潔裝置100具有空腔或凹槽120，用于容納清潔組合物的可再填充貯液器122。如附圖2所示，貯液器122的頂面包括圖1所示的具有窗口112和手柄114的面板110。貯液器122可以從圖2中所示的垂直位置旋轉(zhuǎn)并嵌入凹槽120以便面板110與外殼102的相鄰外表面平齊。嵌入凹槽120之后，貯液器與纜線108保持流體通道，以將清潔組合物供應到超聲觸頭106。
如附圖1所示，超聲波清潔裝置的外殼102優(yōu)選包括當超聲波清潔裝置處于未使用狀態(tài)時適合容納超聲觸頭的貯藏器130。附圖1中的虛線表示容納在貯藏器130內(nèi)的超聲觸頭。為了易于在其中容納超聲觸頭，同時防止運輸超聲清潔裝置過程中超聲觸頭從容器中意外移動，貯藏器130的尺寸優(yōu)選稍大于超聲觸頭的尺寸。
附圖1和2圖示說明了用于將超聲能量賦予待清潔表面的超聲波生成源的具體實施方案。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應當理解，本發(fā)明的產(chǎn)品和方法也可以采用其它不同的超聲波生成源實施方案。
本發(fā)明的超聲波清潔產(chǎn)品包括與清潔組合物結(jié)合的超聲波生成源。清潔組合物包括清潔組分和溶解氣體源。已驚人地發(fā)現(xiàn)，在清潔組合物中包含溶解氣體源提供了改進的清潔性能和/或改進的清潔效率，即，使傳統(tǒng)上難以除去的污垢更易于除去，污垢可被更快地除去，和/或使用給定的能量輸入可除去更多的污垢。不受理論的限制，據(jù)信清潔組合物中的溶解氣體增強了使用清潔組合物進行超聲清潔的過程中的上述空穴效果，由此增強了污垢和污漬的去除效果。
清潔組合物適合地包括足量的溶解氣體源以改善應用了超聲波且還應用了清潔組合物的待清潔表面的超聲波清潔效果，與沒有清潔組合物存在時應用到待清潔表面的超聲波的清潔效果相比尤其如此。在一種實施方案中，清潔組合物包括按重量計約0.01％至約10％，更具體地講按重量計約0.1％至約5％的基于清潔組合物重量的溶解氣體源。
不受理論的約束，用于清潔組合物中的溶解氣體源的化學組成并不是特別重要，因為據(jù)信溶解氣體可增強上述超聲波清潔體系中的空穴的物理現(xiàn)象。溶解氣體在清潔組合物和使用清潔組合物的超聲波清潔過程中可能是化學惰性的。在適當?shù)膶嵤┓桨钢?，溶解氣體可以包括，但不限于，空氣、二氧化碳、氮氣、氧氣、氦氣，或它們的混合物。在更具體的實施方案中，溶解氣體包括二氧化碳。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這種溶解氣體源可以多種形式提供。例如，二氧化碳可以通過使用充了碳酸氣的水載體，其中，可以通過包括二氧化碳源，例如碳酸氫鹽化合物或類似物來提供于清潔組合物中?？晒┻x擇地，溶解氣體源可通過將氣體組分與液體組合物結(jié)合來提供，所述氣體組分為例如二氧化碳、氮氣、或類似物，并且在增強的壓力下，即，大于大氣壓的壓力下包裝組合物。清潔組合物中用于提供溶解氣體的其它方法和形式將很變得顯而易見并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
為了獲得清潔組合物中溶解氣體源的改進的有益效果，為維持組合物中的溶解氣體源而控制清潔組合物的參數(shù)是重要的。因此，根據(jù)氣體的類型和清潔組合物的其它組分、組合物的物理形式、和/或組合物的包裝，調(diào)節(jié)組合物的pH可能是必須的。因此，在一種實施方案中，清潔組合物的pH為約3至約9，更優(yōu)選為約4至約7。當通過包含碳酸鈉或碳酸氫鈉的清潔組合物提供二氧化碳源時，清潔組合物的pH優(yōu)選保持大于約4.5，更優(yōu)選大于約5。在其它實施方案中，例如，其中清潔組合物加壓包裝，二氧化碳作為溶解氣體提供，清潔組合物的pH優(yōu)選小于約5.5，更優(yōu)選小于約5，和甚至更優(yōu)選小于約4.5。清潔組合物的pH以本領(lǐng)域熟知的方式使用適合的緩沖劑調(diào)節(jié)。
在一種實施方案中，當清潔組合物呈液體形式時，優(yōu)選以便于維持組合物中的溶解氣體的方式包裝清潔組合物。因此，液體形式的清潔組合物適合加壓包裝，例如以大于大氣壓的壓力，更具體地講大于約2巴，甚至更具體地講約2巴至約5巴的壓力包裝。
本發(fā)明的產(chǎn)品和方法中采用的清潔組合物還包括至少一種附加的清潔組分。所述至少一種附加的清潔組分可以包括任何本領(lǐng)域已知的常規(guī)清潔或洗滌組分，或它們的混合物。例如，清潔組合物可以包括一種或多種漂白劑、漂白活化劑、漂白促進劑、表面活性劑、酶、酶穩(wěn)定劑、助洗劑、堿度來源、著色劑、香料、抗菌劑、抗微生物劑、分散劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、抗晦暗劑、抗氧化劑、抗再沉淀劑、污垢釋放聚合物、電解質(zhì)、pH改性劑、增稠劑、研磨劑、金屬離子鹽、腐蝕抑制劑、泡沫穩(wěn)定劑或抑制劑、加工助劑、織物軟化劑、熒光增白劑、水溶助長劑等，以及它們的混合物。
清潔組分可以足夠的量使用以提供預期的功能效果。在一種實施方案中，清潔組合物包括按重量計約0.0001％至約40％，更優(yōu)選按重量計約0.1％至約20％，甚至更優(yōu)選按重量計約0.5％至約10％的基于清潔組合物重量的清潔組合物。與該實施方案一致的組合物將典型地包括大多數(shù)含水的或非水的載體或溶劑。在另一個實施方案中，清潔組合物包括按重量計約50％至約99.99％，更優(yōu)選按重量計約80％至約99.99％的基于清潔組合物重量的清潔組分。與該實施方案一致的組合物將典型地不包括或僅包括微量的含水的和/或非水的載體或溶劑。
下面包括適合用作清潔組分的組分的各種非限制性實施例。
表面活性劑-如本發(fā)明所述的清潔組合物可以包括選自陰離子表面活性劑，優(yōu)選烷基烷氧基化物硫酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基二硫酸鹽，和/或線性的烷基苯磺酸鹽表面活性劑的表面活性劑；陽離子表面活性劑，優(yōu)選季銨表面活性劑；非離子表面活性劑，優(yōu)選烷基乙氧基化物、烷基多糖苷、多羥基脂肪酸酰胺，和/或胺或氧化胺表面活性劑；兩性表面活性劑，優(yōu)選甜菜堿和/或聚羧酸酯(例如聚甘氨酸酯)；和兩性離子表面活性劑。很多這種表面活性劑可用于本發(fā)明的清潔組合物中。于1972年5月23日授予Norris的美國專利3,664,961給出了這種表面活性劑的分類和種類的典型的列表。兩性表面活性劑還詳細描述于《兩性表面活性劑》(Amphoteric Surfactants)，第二版，E.G.Lomax.編(Marcel Dekker，Inc.于1996年出版)。適合的表面活性劑見美國專利申請序列號60/032,035(檔案號6401P)、60/031,845(檔案號6402P)、60/031,916(檔案號6403P)、60/031,917(檔案號6404P)、60/031,761(檔案號6405P)、60/031,762(檔案號6406P)、60/031,844(檔案號6409P)、60/061,971(代理檔案號6881P 1997年10月14日)、60/061,975(代理檔案號6882P 1997年10月14日)、60/062,086(代理檔案號6883P1997年10月14日)、60/061,916(代理檔案號6884P 1997年10月14日)、60/061,970(代理檔案號6885P 1997年10月14日)、60/062,407(代理檔案號6886P 1997年10月14日)、提交于1997年7月21日的60/053,319(檔案號6766P)、提交于1997年7月21日的60/053,318(檔案號6767P)、提交于1997年7月21日的60/053,321(檔案號6768P)、提交于1997年7月21日的60/053,209(檔案號6769P)、提交于1997年7月21日的60/053,328(檔案號6770P)、提交于1997年7月21日的60/053,186(檔案號6771P)、提交于1997年8月8日的60/053,437(檔案號6796P)、提交于1998年10月20日的60/105,017(檔案號7303P)、和提交于1998年10月20日的60/104,962(檔案號7304P)，所有這些文件均引入本文以供參考。
本發(fā)明的清潔組合物優(yōu)選包括按重量計約0.01％至約55％，更具體地講約0.1％至約45％，更具體地講約0.25％至約30％，且甚至更具體地講約0.5％至約20％的表面活性劑。適合的表面活性劑包括下列。
(1)陰離子表面活性劑可用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑的非限制性實施例包括式CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3-M+)CH2CH3的常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鹽(“LAS”)和伯、支鏈和任意的C10-C20烷基硫酸鹽(“AS”)，C10-C18仲(2，3)烷基硫酸鹽，其中x和y是至少約7，優(yōu)選至少約9的整數(shù)，M是水溶性陽離子，特別是鈉，不飽和的硫酸鹽如油基硫酸鹽，C10-C18α-磺酸鹽脂肪酸酯，C10-C18硫酸化烷基多苷，C10-C18烷基烷氧基硫酸酯(“AExS”；特別是EO 1-7乙氧基硫酸酯)，和C10-C18烷基烷氧基羧酸酯(特別是EO 1-5乙氧基碳酸酯)。也可使用C10-C20常規(guī)肥皂。如果需要高起泡，則可使用支鏈C10-C16。其它常規(guī)有用的陰離子表面活性劑和輔助表面活性劑列于標準文本中，并且是洗滌劑領(lǐng)域已知的且適用于本發(fā)明。
(2)非離子表面活性劑可用于本發(fā)明的非離子表面活性劑的非限制性實施例包括烷氧基化的醇(AE)和烷基酚，多羥基脂肪酸酰胺(PFAA)，其典型的實施例包括C12-C18和C12-C14N-甲基葡糖胺，參見美國專利5,194,639和5,298,636，N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺，參見美國專利5,489,393，烷基多糖如公開于1986年1月21日公布的Llenado的美國專利4,565,647中的那些，烷基多苷(APG)，C10-C18甘油醚，烷基酚的聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯氧化物的縮合物等。通常，優(yōu)選漂白穩(wěn)定的非離子表面活性劑。當存在時，這些非離子表面活性劑典型地以占組合物約0.1％至約50％，更具體地講約0.1％至約15％的含量被包括。非離子助表面活性劑可以是低濁點非離子表面活性劑、高濁點非離子表面活性劑或它們的混合物。
(3)陽離子表面活性劑可用于本發(fā)明的陽離子表面活性劑的非限制性實施例典型地以按重量計為約0.1％至約50％的含量，包括膽堿酯型季銨鹽類化合物和烷氧基化的季銨鹽(AQA)表面活性劑化合物等。最優(yōu)選用于本發(fā)明含水液體組合物的是不會輕易地在產(chǎn)品中水解的可溶解的陽離子表面活性劑。優(yōu)選是水可分散的陽離子膽堿酯型季銨鹽表面活性劑，所述表面活性劑包括至少一個酯(即，-COO-)鏈和至少一個帶正電荷的基團，并公開于美國專利4,228,042、4,239,660和4,260,529中。適合的烷氧基化的季銨鹽(AQA)表面活性劑化合物公開于由寶潔公司于1979年5月30日公布的歐洲專利2,084中。用于制備清潔組合物的陽離子表面活性劑的含量典型地按重量計在約0.1％至約5％，優(yōu)選為約0.45％至約2.5％的范圍內(nèi)變化。
(4)其它表面活性劑兩性的或兩性離子清潔表面活性劑，當存在時，通常其含量按清潔組合物重量計在約0.1％至約20％的范圍內(nèi)是有用的。含量經(jīng)常被限制為約5％或更少，特別是當兩性表面活性劑較昂貴時更是如此。適合的兩性表面活性劑包括，但不限于，式RR′R″N→O的胺氧化物，其中R是包含6至24個碳原子，優(yōu)選10至18個碳原子的伯烷基，并且其中R′和R″各自獨立地是包含1至6個碳原子的烷基。式中的箭頭是半極性鍵的常規(guī)表示。氧化胺典型地以按清潔組合物重量計約0.1％至約20％，更具體地講約0.1％至約15％，甚至還更具體地講約0.5％至約10％的量使用。
適合的兩性離子表面活性劑包括甜菜堿和甜菜堿樣的表面活性劑，其中該分子既包含堿性基團也包含酸性基團，形成在很寬的pH值范圍內(nèi)給出兼有陽離子和陰離子親水基的分子的內(nèi)鹽。它的一些普通的實施例描述于美國專利2,082,275、2,702,279和2,255,082中。典型地既包含季銨基又包含選自磺酸根和羧酸酯基的陰離子基的兩性離子是可取的，因為它們在很寬的pH范圍內(nèi)維持其兩性的特征。
酶-盡管在本發(fā)明的一個方面，組合物基本上不含酶，但在本發(fā)明的另一方面，摻入酶仍屬于本發(fā)明的范圍。適合的酶包括選自下列的酶纖維素酶、半纖維素酶、過氧化物酶、蛋白酶、葡萄糖淀粉酶、淀粉酶、脂肪酶、角質(zhì)酶、果膠酶、木聚糖酶、還原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂氧合酶、木素酶、支鏈淀粉酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶、阿拉伯糖酶或它們的混合物。在一種實施方案中，使用常規(guī)可應用的酶如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、角質(zhì)酶和/或纖維素酶的混合物。酶可以懸浮液、“藥丸”或“顆?！钡男问綋饺氡景l(fā)明的洗滌劑組合物。其它適合類型的酶包括非離子表面活性劑中的漿液形式的酶，例如，由Novo Nordisk以商品名“SL”出售的酶或由Novo Nordisk以商品名“LDP”出售的裝入微膠囊的酶。如果使用，則酶通常以每克組合物足以提供按重量計達約10mg，更典型地約0.01mg至約5mg活性酶的含量摻入本發(fā)明的非水液體組合物。換句話說，本發(fā)明的非水液體洗滌劑組合物典型地包括按重量計約0.001％至5％，優(yōu)選約0.01％至1％的市售酶制劑。
酶穩(wěn)定體系-本發(fā)明包含酶的組合物還可以任選地包括按重量計約0.001％至約10％，優(yōu)選約0.005％至約8％，最優(yōu)選約0.01％至約6％的酶穩(wěn)定體系。該酶穩(wěn)定體系可以是任何與去除污垢酶相容的穩(wěn)定體系。該體系可以由其它制劑活性物自身提供，或被單獨地添加，例如，通過配制人員或通過加工準洗滌劑酶提供。這種穩(wěn)定體系例如可以包括鈣離子、硼酸、丙二醇、短鏈羧酸、取代硼酸，以及它們的混合物，并根據(jù)清潔組合物的類型和物理形式來設計解決不同的穩(wěn)定問題。
香料-可用于本發(fā)明組合物和方法的香料和香料成分包括各種天然的和合成的化學成分，包括，但不限于醛、酮、酯等。還包括各種天然提取物和精油，其包括各成分的復雜混合物，如桔油、檸檬油、玫瑰提取物、熏衣草、麝香植物、綠葉刺蕊草、鳳仙花精油、檀木油、松油、雪松等。最終的香料可以包括該些成分的極其復雜的混合物。最終的香料典型地包括按重量計約0.01％至約2％的清潔組合物，和單個的香料成分可以包括最終香料組合物的約0.0001％至約90％。
分散劑聚合物-本發(fā)明的清潔組合物還可以包含分散劑聚合物。當存在時，分散劑聚合物的含量按組合物的重量計典型地在0至約25％，具體地講約0.5％至約20％，更具體地講約1％至約8％的范圍內(nèi)。尤其優(yōu)選的是抑制碳酸鈣或硅酸鎂在餐具上沉積的聚合物。適用于本發(fā)明的分散劑聚合物還使用成膜聚合物進一步舉例說明，所述成膜聚合物描述于美國專利4,379,080(Murphy)，公布于1983年4月5日。適合的聚合物優(yōu)選是至少部分地被中和的或多元羧酸的堿金屬、銨或取代的銨(例如，一-，二-或三乙醇銨)鹽。其它適合的分散劑聚合物包括公開于美國專利3,308,067、4,530,766、3,723,322、3,929,107、3,803,285、3,629,121、4,141,841、和5,084,535；歐洲專利66,915中的那些。也可使用分子量為約3,000至約100,000，優(yōu)選約1,000至約20,000，丙烯酰胺含量按分散劑聚合物重量計少于約50％，優(yōu)選少于約20％的丙烯酰胺和丙烯酸酯的共聚物。其它可用于本發(fā)明的分散劑聚合物包括分子量為約950至約30,000的聚乙二醇和聚丙二醇、纖維素硫酸酯、和聚天冬氨酸。
漂白劑和漂白活化劑-本發(fā)明的清潔組合物優(yōu)選包含漂白劑和/或漂白活化劑。當存在時，漂白劑的含量典型地占清潔組合物的約1％至約30％，更典型地約5％至約20％，特別是當用于織物清潔時。如果存在，漂白活化劑的量典型地占清潔組合物的約0.1％至約60％，更典型地約0.5％至約40％。
用于本發(fā)明的漂白劑可以是任何現(xiàn)在已知的或正在為人們所熟悉的適用于紡織品清潔、硬質(zhì)表面清潔或其它清潔目的的洗滌劑組合物的漂白劑。其包括氧漂白劑以及其它漂白劑。包括過碳酸鹽漂白劑和過硼酸鹽漂白劑的過氧漂白劑，例如，過硼酸鈉(例如，一或四水合物)，和過氧化氫可用于本發(fā)明。還適合的是有機或無機過酸?？捎糜诒景l(fā)明的適合的有機或無機過酸包括過羧酸和其鹽；過碳酸和其鹽；過亞氨酸和其鹽；過氧單硫酸和其鹽；過硫酸鹽如單過硫酸鹽；過氧酸如二過氧十二二羧酸(DPDA)；過鄰苯二甲酸鎂；過月桂酸；鄰苯二甲酰氨基過氧己酸(PAP)；過安息香酸和烷基過安息香酸；以及它們的混合物。盡管不是優(yōu)選的，但可供選擇地，漂白劑可以是氯漂白劑。氯漂白劑可以是任何便利的常規(guī)氯漂白劑。這種化合物經(jīng)常被分為兩類，即，無機氯漂白劑和有機氯漂白劑。
適合的有機過羧酸和過氧羧酸漂白劑公開于1984年11月20日公布的Hartman的美國專利4,483,781，1985年2月20日公布的Burns等人的美國專利4,634,551，Banks等人的歐洲專利申請0,133,354，1983年11月1日公布的Chung等人的美國專利4,412,934,和1987年1月6日公布的Burns等人的美國專利4,634,551。適合的過酸化合物描述于美國專利5,487,818、5,310,934、5,246,620、5,279,757和5,132,431中。
過氧化氫尤其適合用作本發(fā)明清潔組合物中的漂白劑。典型地，過氧化氫源可以按清潔組合物重量計約0.05％至約15％，更具體地講約0.1％至約4％，更具體地講約0.3％至約3％，且更具體地講約0.5％至約3％的量使用。
漂白活化劑-可用于本發(fā)明的漂白活化劑包括酰胺、酰亞胺、酯和酸酐。通常存在至少一個取代的或未取代的?；糠郑涔矁r地與離去基團連接如結(jié)構(gòu)R-C(O)-L。在使用的一種優(yōu)選的方式中，在一個單獨的產(chǎn)品中，漂白活化劑與過氧化氫源，如過硼酸鹽或過碳酸鹽結(jié)合。便利的是，單獨產(chǎn)品導致水溶液(即，在洗滌過程中)中相應于漂白活化劑的過羧酸就地生成。產(chǎn)品本身可以是含水的，例如粉末，前提條條件是水在量和流動性方面是受控的，以便獲得可接受的貯存穩(wěn)定性?？晒┻x擇地，產(chǎn)品可以是無水固體或液體。關(guān)于上述漂白活化劑結(jié)構(gòu)RC(O)L，離去基團中連接形成過酸的?；糠諶(C)O-的原子最典型地是O或N。漂白活化劑可以是具有無電荷、正電荷或負電荷的形成過酸的部分和/或無電荷、正電荷或負電荷的離去基團?？梢源嬖谝环N或多種形成過酸的部分或離去基團。參見，例如，美國專利5,595,967、美國專利5,561,235、美國專利5,560,862，或美國專利5,534,179的雙(過氧碳酸)。也可以使用適合的漂白活性劑的混合物。漂白活性劑可以用供電子的或釋放電子的部分取代，在離去基團中或在形成過酸的一個部分或多個部分中，改變其反應和使其更匹配或更不匹配特定的pH或洗滌條件。適合的漂白活化劑和適合的離去基團，以及如何確定適合的活化劑的廣泛的和詳細的公開內(nèi)容見美國專利5,686,014,5,622,646，美國專利5,503,639，美國專利4,966,723，美國專利4,915,854，美國專利4,751,015；美國專利4,545,784和4,397,757，歐洲專利申請284292，歐洲專利申請331,229，歐洲專利申請303,520，歐洲專利申請458,396和歐洲專利申請464,880。
漂白穩(wěn)定劑-本發(fā)明組合物還可以包含漂白穩(wěn)定體系。如果存在，漂白穩(wěn)定劑典型地以占洗滌劑組合物約0.0005％至約20％，更典型地約0.001％至約10％，甚至更優(yōu)選約0.01至約5％的含量存在，其中所述穩(wěn)定劑選自螯合劑、助洗劑和緩沖劑。適合的漂白穩(wěn)定劑包括“1，2-乙二胺”-四乙酸(EDTA)、硼酸鹽緩沖劑、含磷緩沖劑、環(huán)己烷-1，2-二氨基四亞甲基膦酸緩沖劑以及它們的混合物。其它漂白穩(wěn)定劑是專利領(lǐng)域熟知的并舉例于國際專利93/13012、美國專利4,363,699、美國專利5,759,440和美國專利4,783,278中。
在一個具體的實施方案中，本發(fā)明的清潔組合物包括作為漂白組分的過氧化氫源。在另一實施方案中，過氧化氫漂白劑包括穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑可與過氧化氫漂白組分一起提供或作為單獨的漂白穩(wěn)定劑組分提供。優(yōu)選的漂白穩(wěn)定劑是乙二胺四乙酸(EDTA)，并且以按清潔組合物重量計少于約0.1％，更具體地講少于約0.05％的量使用。
助洗劑-助洗劑可通過各種機理起作用，所述機理包括通過離子交換與硬離子形成可溶解的或不溶解的絡合物，和通過為硬離子沉淀提供比待清潔物品表面更有利的表面。根據(jù)最終用途和根據(jù)其它組分和組合物的物理形式，助洗劑含量可以大不相同。例如，高表面活性劑制劑可以是未復配的。清潔組合物可任選地包括按重量計至少約0.1％，優(yōu)選約1％至約90％，更優(yōu)選約5％至約80％，甚至更優(yōu)選約10％至約40％的洗滌助洗劑。然而，不排除助洗劑的更低或更高含量。
適合的助洗劑包括，但不限于，磷酸鹽和聚磷酸鹽，特別是鈉鹽；碳酸鹽，碳酸氫鹽，倍半碳酸鹽和碳酸鹽礦物，除了碳酸鈉或倍半碳酸鈉；有機一-、二-、三-、和四羧酸鹽，包括檸檬酸鹽，特別是酸，鈉、鉀或鏈烷醇銨鹽形式的水溶性非表面活性劑羧酸鹽，以及包括脂族和芳族類型的低聚的或水溶性低分子量聚合物羧酸鹽；植酸；硅鋁酸鹽和硅酸鹽，包括沸石如沸石A、沸石P(B)、沸石X和沸石MAP；和天然的和合成的礦物助洗劑。它們可以用硼酸鹽補充，例如用于pH緩沖目的，或用硫酸鹽，特別是硫酸鈉和任何其它填充劑或載體，其對穩(wěn)定的表面活性劑和/或包含助洗劑的洗滌劑組合物的工程學是重要的。
可以使用助洗劑混合物(有時稱為“助洗劑體系”)，并且典型地包括兩種或多種常規(guī)助洗劑，可任選的補充螯合劑、pH緩沖劑或填充劑，盡管當描述本文物質(zhì)的量時，這些后面的物質(zhì)通常單獨計算。根據(jù)本顆粒組合物中的表面活性劑和助洗劑的相對量，優(yōu)選的助洗劑體系典型地以表面活性劑與助洗劑的重量比率為約60∶1至約1∶80配制。
聚合去除污垢劑-如本發(fā)明所述的組合物可任選地包括一種或多種去除污垢劑。聚合去除污垢劑的特征在于其兼有親水部分和疏水部分，所述親水部分使疏水纖維如聚酯和尼龍的表面親水，所述疏水部分通過洗滌循環(huán)的完成沉積在疏水的纖維上并在其上保持粘附并作為親水的部分的錨定劑。這使得在后來的洗滌過程中，更易于洗凈在使用去除污垢劑處理后存在的污跡。如果使用，則去除污垢劑通常包括按重量計約0.01％至約10％，優(yōu)選約0.1％至約5％，更優(yōu)選約0.2％至約3％的組合物。所有包括在本文中以供參考的下列文件描述了適用于本發(fā)明的去除污垢聚合物1997年11月25日公布的Gosselink等人的美國專利5,691,298；1997年2月4日公布的Pan等人的美國專利5,599,782；1995年5月16日公布的Gosselink等人的美國專利5,415,807；1993年1月26日公布的Morrall等人的美國專利5,182,043；1990年9月11日公布的Gosselink等人的美國專利4,956,447；1990年12月11日公布的Maldonado等人的美國專利4,976,879；1990年11月6日公布的Scheibel等人的美國專利4,968,451；1990年5月15日公布的Borcher，Sr.等人的美國專利4,925,577；1989年8月29日公布的Gosselink的美國專利4,861,512；1989年10月31日公布的Maldonado等人的美國專利4,877,896；1987年10月27日公布的Gosselink等人的美國專利4,702,857；1987年12月8日公布的Gosselink等人的美國專利4,711,730；1988年1月26日公布的Gosselink的美國專利4,721,580；1976年12月28日公布的Nicol等人的美國專利4,000,093；1976年5月25日公布的Hayes的美國專利3,959,230；1975年7月8日公布的Basadur的美國專利3,893,929；和Kud等人于1987年4月22日公布的歐洲專利申請0 219 048。
粘土污垢去除劑/抗再沉淀劑-本發(fā)明組合物還可任選地包含典型地以按重量計約0.01％至約10.0％，更具體地講約0.01％至約5％的量的粘土污垢去除劑和抗再沉淀劑，例如，水溶性乙氧基化的胺。
增白劑-本領(lǐng)域已知的任何熒光增白劑或其它增白或漂白劑都可以典型地以按重量計約0.01％至約1.2％的含量摻入該清潔組合物。適合的熒光增白劑包括，但不限于，二苯乙烯、吡唑啉、香豆素、羧酸、甲川菁、二苯并噻吩-5，5-二氧化物、吡咯、5和6元雜環(huán)、和其它混雜試劑的衍生物。這類增白劑的實例公開于《熒光增白劑的生產(chǎn)和應用》(TheProduction and Application of Fluorescent Brightening Agents)，M.Zahradnik，John Wiley & Sons，New York(1982)出版。
染料轉(zhuǎn)移抑制劑-本發(fā)明的清潔組合物還可以包括一種或多種在清潔過程中有效抑制染料從一種織物轉(zhuǎn)移到另一種織物上的物質(zhì)。通常，這種染料轉(zhuǎn)移抑制劑包括聚乙烯吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物、酞菁錳、過氧化物酶，以及它們的混合物。如果使用，這些試劑典型地包括按組合物重量計約0.01％至約10％，優(yōu)選約0.01％至約5％，和更優(yōu)選約0.05％至約2％。
泡沫穩(wěn)定劑和抑制劑-用于穩(wěn)定泡沫的化合物或用于減少或抑制泡沫形成的化合物可以摻入本發(fā)明的清潔組合物中。這兩種化合物均是已知的。
在優(yōu)選的實施方案中，組合物包括泡沫抑制劑。各種泡沫抑制劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的并且可以被使用。參見，例如，Kirk OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，第三版，第7卷，第430-447頁(John Wiley & Sons，Inc.，1979)。適合的泡沫抑制劑包括一元脂肪酸和其可溶解的鹽，高分子量烴如石蠟，脂肪酸酯(例如，脂肪酸甘油三酯)，一價醇的脂肪酸酯，脂族C18-C40酮(例如，硬脂酮)等，N-烷基化的氨基三嗪，氧化丙烯，和單硬脂酰磷酸鹽如單硬脂酰醇磷酸酯和單硬脂酰二堿金屬(例如，K、Na和Li)磷酸鹽和磷酸酯，和仲醇(例如，2-烷基鏈烷醇)和該醇與硅氧烷油的混合物。非表面活性劑泡沫抑制劑的另一優(yōu)選的類別包括硅氧烷泡沫抑制劑，包括聚有機硅氧烷油，如聚二甲基硅氧烷、聚有機硅氧烷油或樹脂的分散物或乳液，和聚有機硅氧烷與氧化硅顆粒的組合物，其中聚有機硅氧烷化學吸附或稠合到氧化硅上。硅氧烷泡沫抑制劑是本領(lǐng)域熟知的并且例如公開于1981年5月5日公布的Gandolfo等人的美國專利4,265,779中。還參見1990年12月18日公布的Starch的美國專利4,978,471，和1991年1月8日公布的Starch的4,983,316，1994年2月22日公布的Huber等人的5,288,431，和Aizawa等人的美國專利4,639,489和4,749,740的第一欄第46行至第四欄第35行。
本文組合物可以包括按重量計0％至約10％，更具體地講0％至約5％，且更具體地講約0.5％至約3％的泡沫抑制劑。
抗菌劑和抗微生物劑-抗菌劑是殺死細菌或阻止或抑制其生長的化合物或物質(zhì)，抗微生物劑是殺死微生物或阻止或抑制其生長和繁殖的化合物或物質(zhì)。適當?shù)剡x擇的試劑在使用和儲存條件(pH，溫度，光亮等)下保持所需時間長度的穩(wěn)定性。這種試劑的期望性質(zhì)是它們在處理、配制和使用時安全無毒、環(huán)境友好和高性價比的?？咕鷦┖涂刮⑸飫┑姆N類包括，但不限于，氯酚、醛、雙胍、抗生素和生物活性鹽。一些優(yōu)選的抗微生物劑是溴代硝基丙二醇、冠脈擴張藥、TRICLOSAN、合克替啶和對氯間二甲苯酚(PCMX)。
抗菌劑和/或抗微生物劑，當使用時，以殺死細菌的有效量使用，更優(yōu)選以按組合物重量計約0.01％至約10.0％，更優(yōu)選約0.1％至約8.0％，甚至更優(yōu)選約0.5％至約2.0％的量使用。
如上所述，清潔組合物可以包括一種或多種清潔組分，所述清潔組分包括，但不限于，堿度來源、著色劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、抗晦暗劑、抗氧化劑、電解質(zhì)、pH改性劑、增稠劑、研磨劑、金屬離子鹽、腐蝕抑制劑、加工助劑、織物軟化劑、水溶助長劑等，以及它們的混合物。這些組分用于各種洗滌劑組合物是熟知的，并且可以以本發(fā)明清潔組合物中的類似方式使用。
清潔組合物可以包括任何物理形式包括顆粒、粉末、片劑、凝膠、液體或類似物。在其中清潔組合物是粉末、顆?；蚱瑒┬问降膶嵤┓桨钢?，設想該組合物將被轉(zhuǎn)化為凝膠或液體形式以與超聲波生成源結(jié)合使用。因此，液體組合物可以包括一種或多種液體載體，并且非液體組合物可能適合于用一種或多種液體載體溶解和分散。液體載體可以作為清潔組合物組分的溶劑，和/或作為清潔組合物在其中分散而不是溶解的載體。如下文所用的術(shù)語“載體”用于包括液體介質(zhì)，清潔組合物被溶解和/或分散在其中。
合適載體包括水，其可單獨使用或與有機載體結(jié)合使用。在一種實施方案中，清潔組合物可以包括按重量計約10％至約99％，更具體地講按重量計約50％至約98％，且更具體地講按重量計約80％至約98％的水。在另一種實施方案中，載體可以包含少量的水或不含水，即，少于約5％，且更優(yōu)選少于約1％的水，由此清潔組合物是基本非水的。
適用于本發(fā)明清潔組合物的載體還包括有機載體如低鏈醇，即，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇，或它們的混合物，和乙二醇醚。乙二醇醚是本領(lǐng)域熟知的并且包括，但不限于，甲氧基丙氧基丙醇、乙氧基丙氧基丙醇、丙氧基丙氧基丙醇、丁氧基丙氧基丙醇、丁氧基丙醇，以及它們的混合物。這些有機載體可以任何適用于提供期望的液體形式和效果的量使用。典型地，有機載體以按清潔組合物重量計約0至約50％，更具體地講按重量計約0.1％至約25％，和更具體地講按重量計約0.5％至約10％的量使用。在一種實施方案中，乙二醇醚，或它們的混合物，以較低但有效的量使用，例如以按清潔組合物的重量計約0.1％至約5％的量使用。
如本發(fā)明所述的從需要清潔的表面上去除污垢的方法包括將本文所述的清潔組合物應用到需要清潔的表面上，并且用超聲波能量源接觸該表面，所述組合物包括清潔組分和溶解氣體源。具體地講，超聲波能量被定向到需要清潔的并且在其上應用清潔組合物的表面區(qū)域。清潔組合物可以通過噴霧，或靠近超聲觸頭頂端的出口應用。例如，當使用如圖1和2所述的超聲波能量源時，其中，清潔組合物的貯液器與超聲觸頭保持流體相通，該超聲觸頭可以被設計為同時將清潔組合物和超聲能量應用到需要清潔的表面區(qū)域。
實施例下列實施例說明了如本發(fā)明所述的超聲波清潔產(chǎn)品。除非另外指明，整個實施例和說明書剩余部分中的份數(shù)和百分比都按重量計。
制備如表1所述的清潔組合物A-D。
表1-清潔組合物
表面活性劑堿組合物列于表2中。
表2-表面活性劑堿
每種組合物中加入痕量的50％NaOH以提供約9的pH。對于每個組合物，所有成分混合在一起，200ml所得溶液置于金屬貯液器內(nèi)。組合物A和B置于4.5巴的N2壓力下(Equipment Comes Gaser-ShakerType GS-91/95-E)。組合物C和D置于2.72巴的CO2壓力下(EquipmentComes Gaser-Shaker Type GS-91/95-E)。每種組合物以本文的超聲波清潔方法使用，其中一部分組合物被應用到待清潔表面，且超聲波能量也被應用到該表面。觀察到了清潔速度的增加，特別在象在意大利面醬類的頑固食物污漬上的清潔速度。
本文所述的具體的例證、實施例和實施方案僅是示例性的，并不旨在限制由權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明。根據(jù)說明書，其它實施方案和實施例對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的，并且在要求保護的發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.超聲波清潔產(chǎn)品，其包括(a)清潔組合物，其包括清潔組分和溶解氣體源；和(b)超聲波生成源，其用于將超聲波能量賦予待清潔表面。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述清潔組合物包括按重量計約0.0001％至約40％，更優(yōu)選按重量計約1％至約20％的基于所述清潔組合物重量的所述清潔組分。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述清潔組合物包括按重量計約50％至約99.99％，更優(yōu)選按重量計約80％至約99.99％的基于所述清潔組合物重量的所述清潔組分。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述清潔組合物包括按重量計約0.01％至約10％，更優(yōu)選按重量計約0.1％至約5％的基于所述清潔組合物重量的所述溶解氣體源，優(yōu)選地，其中所述溶解氣體源包括碳酸氫鹽化合物。
5.如權(quán)利要求4所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述溶解氣體包括空氣、二氧化碳、氮氣、氧氣、氦氣、或它們的混合物，更優(yōu)選包括二氧化碳或氮氣。
6.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述清潔組合物的pH為約3至約9，更優(yōu)選約4至約7。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述清潔組分包括漂白劑，優(yōu)選其中所述清潔組合物還包括按重量計約0.05％至約15％的過氧化氫源。
8.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述超聲波能量的頻率為約10kHz至約100kHz。
9.如權(quán)利要求1所述的超聲波清潔產(chǎn)品，其中所述超聲波能量的振幅為約1微米至約100微米。
10.使用如前述任一項權(quán)利要求所述的清潔產(chǎn)品從需要清潔的表面去除污垢的方法，所述方法包括(a)將包括所述清潔組分和所述溶解氣體源的所述清潔組合物應用到需要清潔的表面，和(b)用超聲波能量源接觸所述表面。
全文摘要
超聲波清潔產(chǎn)品包括清潔組合物，所述組合物包括清潔組分和溶解氣體源以及用于將超聲波能量賦予待清潔表面的超聲波生成源。用于從需要清潔的表面去除污垢的方法包括將包括清潔組分和溶解氣體源的清潔組合物應用到需要清潔的表面上，和用超聲波能量接觸該表面。
文檔編號A47L25/08GK1571706SQ02820796
公開日2005年1月26日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月18日
發(fā)明者S·加盧爾, T·范·奧渥梅仁 申請人:寶潔公司