專利名稱：活化劑絡(luò)合物在堿性過氧化物清潔體系中用于提高較低溫度清潔作用的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及通過在與常規(guī)清潔技術(shù)相比降低的溫度下在污物上及其中產(chǎn)生氣體， 從硬表面上除去污物的方法。背景在許多工業(yè)應(yīng)用如食品和飲料的生產(chǎn)中，硬表面通常被污物如碳水化合物、蛋白 質(zhì)類和硬度污物(hardness soil)、食品油污物、脂肪污物以及其它污物所污染。這些污物 可能因生產(chǎn)液體和固體食品而產(chǎn)生。碳水化合物污物如纖維素類、單糖類、二糖類、寡糖類、 淀粉、膠質(zhì)物和其它復(fù)雜材料在干燥時會形成堅韌的難以除去的污物，特別是當(dāng)與其它污 物組分如蛋白質(zhì)類、脂肪類、油類、無機(jī)物及其它組合時。這些碳水化合物污物的除去可能 是個重大問題。類似地，其它物質(zhì)如蛋白質(zhì)、脂肪類和油類也會形成難以除去的污物和殘 渣。食品和飲料污物當(dāng)在加工期間被加熱時是特別牢固的。食品和飲料在加工期間出 于多種原因而被加熱。例如，在乳品廠，將乳制品在巴氏滅菌器(例如HTST-高溫短時間巴 氏滅菌器或UHT-超高溫巴氏滅菌器)上加熱以使乳制品巴氏滅菌。另外，許多食品和飲料 制品由于蒸發(fā)而產(chǎn)生或濃縮。原位清潔(CIP)的清潔技術(shù)是適于從用于加工典型地液體制品物流如飲料、乳 汁、果汁等的罐、管線、泵和其它工藝設(shè)備的內(nèi)部組件除去污物的特有清潔機(jī)制。原位清潔 的清潔包括在不拆卸任何系統(tǒng)組件的情況下使清潔溶液通過系統(tǒng)。最低限度的原位清潔技 術(shù)包括使清潔溶液通過設(shè)備和然后重新開始正常加工。任何被清潔劑殘留物污染的制品會 被棄去。通常原位清潔方法包括施用清潔溶液的第一漂洗、采用飲用水的第二漂洗，然后 重新開始操作。該工藝也可以包括任何其它接觸步驟，其中在工藝過程的任何步驟中可以 使漂洗、酸性或堿性功能流體、溶劑或其它清潔組分如熱水、冷水等與設(shè)備接觸。通常省去 最終的飲用水漂洗以便防止在清潔和/或消毒步驟之后設(shè)備被細(xì)菌污染。常規(guī)的原位清潔 方法需要高溫，例如約80°C以上。因而，常規(guī)的原位清潔技術(shù)需要消耗大量的能量和水。因此需要改進(jìn)的低溫方法，其用于除去使用常規(guī)清潔技術(shù)不容易除去的污物。在 此背景下做出本發(fā)明。發(fā)明概述一些方面中，本發(fā)明涉及使用原位清潔工藝從表面除去污物的方法。所述方法包 括向該表面施用包含下列組分的組合物⑴活化劑絡(luò)合物；(ii)堿度源；和(iii)活性氧 源。所述組合物在約5°C -約50°C的溫度下被施用于所述表面。一些實(shí)施方案中，所述活化劑絡(luò)合物包括過渡金屬絡(luò)合物。另外的實(shí)施方案中，所 述過渡金屬絡(luò)合物包含錳離子源。一些實(shí)施方案中，所述錳離子源具有選自零、二、三、四、 七及其組合的氧化態(tài)。另外的實(shí)施方案中，所述錳離子源選自硫酸錳(II)、氯化錳(II)、氧 化錳(II)、氧化錳(III)、氧化錳(IV)、乙酸錳(II)及其混合物。
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另外的實(shí)施方案中，所述錳離子源用葡糖酸鹽組分(gluconatecomposition)絡(luò) 合。所述堿度源可以選自堿式鹽、胺類、烷醇胺類、碳酸鹽、硅酸鹽及其混合物。一些實(shí)施方 案中，所述堿度源包括堿金屬氫氧化物。另外的實(shí)施方案中，所述堿度源包括氫氧化鈉。一 些實(shí)施方案中，所述組合物的PH為約11-約14。一些實(shí)施方案中，有待清潔的表面選自罐、管線和加工設(shè)備。一些實(shí)施方案中，所 述加工設(shè)備選自巴氏滅菌器、均質(zhì)器、分離器、蒸發(fā)器、過濾器、干燥器、膜、發(fā)酵罐、冷卻罐、 及它們的組合。一些實(shí)施方案中，將所述組合物施用于有待清潔的表面達(dá)約10分鐘_約60分鐘。 另外的實(shí)施方案中，所述組合物在與有待清潔的表面上存在的污物接觸后基本上分解。另外的實(shí)施方案中，所述組合物包含(i)百萬分之約50-約200的活化劑絡(luò)合 物；(ii)約0. 25wt% -約1. 5wt%的堿度源；和(iii)約0. 25wt% -約1. Owt%的活性氧 源。另外的實(shí)施方案中，所述組合物進(jìn)一步包含選自低泡表面活性劑、增效助劑、緩沖劑、抗 微生物組分、以及它們的組合的附加功能成分。一些實(shí)施方案中，所述表面活性劑選自醇烷氧基化物、線型烷基苯磺酸鹽、醇磺酸 鹽胺氧化物、烷基酚乙氧基化物、聚乙二醇酯、Ε0/Ρ0嵌段共聚物及它們的混合物。另外的 實(shí)施方案中，所述組合物包含GRAS成分。另外的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括在已經(jīng)將所述組合物施用于有待清 潔的表面之后再施用該組合物，其中將附加的未使用過的活性氧源添加到再施用的組合物 中。一些實(shí)施方案中，在再施用該組合物于所述表面之前向該組合物中添加所述附加的活 性氧源。另外的實(shí)施方案中，基本上與再施用該組合物于所述表面同時向該組合物中添加 所述附加的活性氧源。另外的實(shí)施方案中，在再施用該組合物于所述表面之后向該組合物 中添加所述附加的活性氧源。一些方面中，本發(fā)明涉及清潔表面的方法。所述方法包括將預(yù)處理溶液施用 于所述表面達(dá)足以基本上滲透該表面上的污物的時間量；然后將補(bǔ)償溶液(override solution)施用于所述表面，其中在所述預(yù)處理溶液和所述補(bǔ)償溶液的施用之間沒有漂洗 步驟。一些實(shí)施方案中，所述預(yù)處理溶液包含活性氧源和堿度源，所述補(bǔ)償溶液包含活化劑 絡(luò)合物。另外的實(shí)施方案中，所述預(yù)處理溶液包含活化劑絡(luò)合物和堿度源，所述補(bǔ)償溶液包 含活性氧源。另外的實(shí)施方案中，所述預(yù)處理溶液包含活性氧源和活化劑絡(luò)合物，所述補(bǔ)償 溶液包含堿度源。附圖簡述

圖1是顯示如實(shí)施例1所述的清潔之前和之后的不銹鋼板的圖。圖2是顯示如實(shí)施例1所述的清潔之后的不銹鋼板的圖。圖3是20°C和40°C下使用不同清潔方法所實(shí)現(xiàn)的污物除去平均百分比的圖示。圖4是顯示如實(shí)施例3所述清潔之后的不銹鋼盤的圖。詳述一些方面中，本發(fā)明提供從硬表面上除去污物的方法。所述方法可以用于原位清 潔工藝。所述方法包括向有待清潔的表面施用包含活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧源的組 合物。一些實(shí)施方案中，所述組合物可以處于堿性PH下，例如約11-約14的pH。所述清潔 方法可以在比常規(guī)清潔方法、例如原位清潔技術(shù)中所用的那些溫度更低的溫度下進(jìn)行。在不希望受任何特定理論束縛的情況下，據(jù)認(rèn)為所選的活化劑絡(luò)合物的使用允許清潔溫度的 降低。據(jù)認(rèn)為所述活化劑絡(luò)合物充當(dāng)所述活性氧源的催化劑，從而在比所述活性氧源按常 規(guī)分解產(chǎn)生氧氣的那些溫度更低的溫度下產(chǎn)生氧氣。一些實(shí)施方案中，活化劑絡(luò)合物與活 性氧源組合使用允許在污物上及其中和/或在溶液中原位產(chǎn)生氧氣。據(jù)認(rèn)為氧氣生成的機(jī) 械作用幫助分裂存在于被接觸的表面上的污物。一些實(shí)施方案中，活化劑絡(luò)合物在本發(fā)明方法中的使用允許清潔過程中使用減少 量的化學(xué)品，例如堿度源和/或活性氧源。因而，本發(fā)明的方法提供減少的能耗、例如較低 的清潔溫度、以及減少的化學(xué)品消耗。為了可以更容易地理解本發(fā)明，首先定義某些術(shù)語。本文使用的“重量百分比”、“wt%”、“以重量計的百分比”、“ ％重量”及其變體是指 物質(zhì)的濃度，其作為該物質(zhì)的重量除以組合物的總重量并乘以100。應(yīng)當(dāng)理解在此使用的 “百分比”、“ ％ ”等與“重量百分比”、“wt% ”等同義。本文使用的術(shù)語“約”是指例如因制備濃縮物或?qū)嶋H使用溶液所采用的典型測量 和液體處理工序緣故、因這些工序中的疏忽失誤緣故、因制備組合物或?qū)嵤┓椒ㄋ玫某?分的廠家、來源或純度的差異緣故等等，可能存在的數(shù)量上的變化。術(shù)語“約”還包括因特 定初始混合物所導(dǎo)致的組合物的不同平衡條件而有所不同的量。無論是否用術(shù)語“約”修 飾，權(quán)利要求書包括所述數(shù)量的等同量。應(yīng)注意的是，本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式“一”、“一種(一個)” 和“該(所述)”包括復(fù)數(shù)對象，除非內(nèi)容中清楚地另作指示。例如，提及含“一種化合物”的 組合物包括具有兩種或更多種化合物的組合物。還應(yīng)注意的是，術(shù)語“或”通常以包括“和 /或”的含義使用，除非內(nèi)容中清楚地另作指示。本文使用的術(shù)語“清潔”是指用于促進(jìn)或幫助污物除去、漂白、減少微生物數(shù)量、以 及它們的任意組合的方法。一些方面中，本發(fā)明方法適用于通常采用原位清潔的清潔過程進(jìn)行清潔的設(shè)備。 這類設(shè)備的實(shí)例包括蒸發(fā)器、換熱器(包括套管式換熱器、直接蒸汽注入式換熱器和板框 式換熱器)、加熱盤管(包括蒸汽、火焰或傳熱流體加熱的盤管)、再結(jié)晶器、盤式結(jié)晶器、噴 霧干燥器、轉(zhuǎn)鼓干燥器和罐。本發(fā)明方法可以用于需要除去熱分解的污物、即結(jié)塊污物或燃燒污物如蛋白質(zhì)或 碳水化合物的任何應(yīng)用。本文使用的術(shù)語“熱分解的污物”是指受過加熱并且因此在有待 清潔的表面上焙燒的污物。示例性的熱分解污物包括加工過程中被加熱過的食品污物，例 如在巴氏滅菌器上加熱的乳制品、果糖或玉米糖漿。本發(fā)明的方法還可以用于除去其它采用常規(guī)清潔技術(shù)不容易除去的非熱分解的 污物。適合用本發(fā)明方法清潔的污物種類包括但不限于淀粉、纖維素纖維、蛋白質(zhì)、單一碳 水化合物以及任何這些污物種類與無機(jī)絡(luò)合物的組合。使用本發(fā)明方法有效除去的具體食 品污物的實(shí)例包括但不限于蔬菜汁和果汁、釀造和發(fā)酵殘渣、甜菜和甘蔗加工中生成的污 物、以及調(diào)味品和醬油生產(chǎn)、例如調(diào)味蕃茄醬、番茄沙司、沙茶醬生產(chǎn)中生成的污物。這些污 物會在換熱設(shè)備表面上以及生產(chǎn)和包裝過程中的其它表面上逐漸形成?？梢允褂帽景l(fā)明方法的示例性的工業(yè)包括但不限于食品和飲料工業(yè)，例如乳品、 奶酪、糖和啤酒工業(yè)；油加工業(yè)；產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)和乙醇加工業(yè)；以及制藥工業(yè)。
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常規(guī)的CIP處理一般是公知的。該工藝包括將稀溶液(典型地約0. 5-3% )施用 于有待清潔的表面上。該溶液沿著表面流過(3-6英尺/秒)，緩慢地除去污物。將新的溶 液再施用于該表面，或者使同一溶液循環(huán)并且再施用于該表面。除去污物(包括有機(jī)物、無機(jī)物或兩種組分混合物)的典型CIP工藝包括至少三 步堿性溶液洗滌、酸性溶液洗滌和之后的淡水漂洗。堿性溶液軟化污物并除去堿溶性的有 機(jī)污物。隨后的酸性溶液將堿清潔步驟后留下的無機(jī)污物除去。堿性溶液和酸性溶液的濃 度以及清潔步驟的持續(xù)時間典型地取決于污物的耐久性。水漂洗在設(shè)備被返回線上作業(yè)之 前除去任何殘留溶液和污物并清潔表面。與常規(guī)CIP技術(shù)不同，本發(fā)明的方法提供在降低的溫度下、例如10°C -50°C下提高 的污物除去作用。本發(fā)明的方法還提供清潔工藝期間消耗的化學(xué)品量和水量的減少。因而， 本發(fā)明的方法既節(jié)能又節(jié)水，同時實(shí)現(xiàn)有效的污物除去。組合物一些方面中，本發(fā)明的方法包括將包含活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧源中的至 少一種的組合物施用于有待清潔的表面。一些實(shí)施方案中，隨本發(fā)明的方法一起使用的組 合物處于堿性PH下，例如約11-約14。一些實(shí)施方案中，所有三種組分都可以作為一種組 合物的一部分施用于有待清潔的表面。另外的實(shí)施方案中，活化劑絡(luò)合物和堿度源可以作 為一種組合物的一部分施用于所述表面而活性氧源可以作為另一獨(dú)立的組合物的一部分 施用。另外的實(shí)施方案中，活性氧源和活化劑絡(luò)合物可以作為一種組合物的一部分施用于 所述表面，而堿度源可以作為另一獨(dú)立的組合物的一部分施用于所述表面?；罨瘎┙j(luò)合物、 堿度源和活性氧源可以在任意組合下和以任意逐步順序施用于有待清潔的表面?；罨瘎┙j(luò)合物一些方面中，本發(fā)明提供清潔表面的方法，其包括向表面施用活化劑絡(luò)合物。本文 使用的術(shù)語“活化劑絡(luò)合物”或“活化絡(luò)合物”是指能夠與活性氧源和/或污物反應(yīng)以提高 在污物上及其中原位產(chǎn)生氧氣的組分。在不希望受任何特定理論束縛的情況下，據(jù)認(rèn)為所 述活化劑絡(luò)合物充當(dāng)清潔過程中氧氣產(chǎn)生的催化劑。也就是說，據(jù)認(rèn)為活化劑絡(luò)合物在它 本身不分解的情況下使活性氧源分解，從而在清潔過程中在污物上及其中原位產(chǎn)生氧氣。用于本發(fā)明的活化劑絡(luò)合物包括但不限于過渡金屬絡(luò)合物。所選擇的一種或多種 活化劑絡(luò)合物取決于多種因素，例如包括所選的活性氧源、有待清潔的表面、以及有待除去 的污物的量和種類。一些實(shí)施方案中，所述活化劑絡(luò)合物包括過渡金屬絡(luò)合物。本文使用的術(shù)語“過渡 金屬絡(luò)合物”是指包含過渡金屬、即周期表d區(qū)內(nèi)的任何元素、即周期表第3-12族元素的組 分。適合用于本發(fā)明方法的示例性的過渡金屬包括但不限于錳、鉬、鉻、銅、鐵、鈷及它們的 混合物和衍生物。一些實(shí)施方案中，所述活化劑絡(luò)合物中所含的金屬不是鐵。一些實(shí)施方 案中，所述活化劑絡(luò)合物包含錳離子源?！?shí)施方案中，所述活化劑絡(luò)合物是堿性穩(wěn)定的過渡金屬絡(luò)合物。本文使用的 術(shù)語“堿性穩(wěn)定的過渡金屬絡(luò)合物”是指在堿性條件下不會實(shí)質(zhì)上分解的包含過渡金屬的 絡(luò)合物。一些實(shí)施方案中，所述堿性穩(wěn)定的過渡金屬絡(luò)合物包含錳離子源。所述錳離子源可以具有+2、+3、+4、+6或+7的氧化態(tài)。另外的實(shí)施方案中，所述 錳離子源具有+2、+3、+4或+7的氧化態(tài)。示例性的錳離子源包括但不限于硫酸錳(II)、氯化錳(II)、氧化錳(II)、氧化錳(III)、氧化錳(IV)、乙酸錳(II)以及它們的組合。適合用 于本發(fā)明方法中的其它示例性的錳離子源包括歐洲專利0458397、0458398和0549271中所 述的那些以及美國專利5，246,621中所述的那些。這些專利各自的全部內(nèi)容特此通過引用 并入。對于直接接觸食品而言一般認(rèn)為安全(GRAS)的錳離子源可以隨本發(fā)明方法一起使用。所述活化劑絡(luò)合物可以以適合于本發(fā)明方法的任何形式存在。例如，一些實(shí)施方 案中所述活化劑絡(luò)合物作為施用于表面的水溶液的一部分被包含?；罨瘎┙j(luò)合物也可以以 固體形式使用。例如，一些實(shí)施方案中，活化劑絡(luò)合物包括過渡金屬絡(luò)合物的固體塊?？梢?使溶液、例如包含活性氧源的溶液通過、如傾倒或噴射在所述塊之上。當(dāng)所述溶液在所述塊 之上沖洗時，所述塊中的過渡金屬絡(luò)合物將溶液中的活性氧源活化。接著可以將所得到的 活化溶液施用于所選的表面。例如，所得到的活化溶液可以用于CIP工藝以清潔表面。一些實(shí)施方案中，所述活化劑絡(luò)合物可以作為所述堿度源的一部分輸送到有待清 潔的表面。例如，堿度源可以包含在堿性溶液中，并且可以配制活化劑絡(luò)合物以使得它是該 堿性溶液的組分。一些實(shí)施方案中，當(dāng)在另外包含堿度源的組合物中輸送時，活化劑絡(luò)合物 具有提高的堿穩(wěn)定性。提高活化劑絡(luò)合物的堿穩(wěn)定性的方法包括但不限于使活化劑絡(luò)合物 包封和/或使堿性穩(wěn)定的絡(luò)合劑與活化劑絡(luò)合物一起使用。示例性的堿性穩(wěn)定的絡(luò)合劑包 括但不限于葡糖酸鈉。在不希望受任何特定理論束縛的情況下，據(jù)認(rèn)為用于發(fā)明方法的活化劑絡(luò)合物促 進(jìn)和提高在降低的溫度下、例如約10°c -約50°C下清潔表面的能力。也就是說，活化劑絡(luò) 合物的使用允許在不使用高溫的情況下在有待除去的污物上及其中產(chǎn)生氧氣。此外，活化 劑絡(luò)合物幫助在堿性PH下產(chǎn)生氧氣。除了氧氣產(chǎn)生源的正常漂白和清潔作用以外，上述氧氣生成通過在污物上及其中 產(chǎn)生機(jī)械作用而幫助促進(jìn)污物除去。據(jù)認(rèn)為所述活性氧源滲透污物。當(dāng)污物內(nèi)的活性氧源 與活化劑絡(luò)合物接觸時，在污物內(nèi)產(chǎn)生氧氣。當(dāng)氧氣正在被產(chǎn)生時，它使污物從內(nèi)部分裂。 當(dāng)水溶液通過表面之上或穿過表面時，將分裂的污物沖走。在不希望受任何特定理論束縛的情況下，據(jù)認(rèn)為包含活化劑絡(luò)合物和活性氧源的 組合物也在接觸污物后被活化。也就是說，盡管當(dāng)活化劑絡(luò)合物接觸活性氧源時可能發(fā)生 一些鼓泡和氣體生成，但是當(dāng)包含活化劑絡(luò)合物和活性氧源的組合物接觸污物時，鼓泡和 產(chǎn)生的氧氣的量基本上增大。這種與污物接觸后增加的氣體生成可能部分歸因于污物為活 性氧源和/或活化劑絡(luò)合物提供成核位點(diǎn)。另外可能歸因于污物中電子的存在，它們可能 致使活化劑絡(luò)合物充當(dāng)催化劑并且使它本身重復(fù)利用。本發(fā)明方法中使用的活化劑絡(luò)合物的量取決于多種因素，包括所用的活性氧源、 有待清潔的表面種類、存在于該表面上的污物的量和種類。所用活化劑絡(luò)合物的量還取決 于所選擇的特定活化劑絡(luò)合物的尺寸。一些實(shí)施方案中，施用的活化劑絡(luò)合物的量為它置身其中施用于表面的組合物 的約0. OOOlwt % -約1. Owt %?；罨瘎┙j(luò)合物的可接受的存在水平為約0. 005wt% -約 0. 02wt% ；特別適合的水平為0. 01wt%。應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明的方法涵蓋這些值和范圍之 間所有的值和范圍。一些實(shí)施方案中，添加的活化劑絡(luò)合物的量將使得由活化劑絡(luò)合物和活性氧源之間的反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的作用被隨著時間控制。當(dāng)使用原位清潔法清潔表面時這是特別理想 的，以使得不會因大量的氧氣生成而損傷該表面或設(shè)備。一些實(shí)施方案中，改變添加的活化 劑絡(luò)合物的濃度以在有待清潔的表面上提供氧氣的受控釋放。一些實(shí)施方案中，可以控制活化劑絡(luò)合物與活性氧源、和/或污物之間的反應(yīng)速 率。某些化合物和組合物可以用于提高活化劑絡(luò)合物的活性，例如增加生成的氧氣的量。示 例性的活化劑絡(luò)合物的促進(jìn)劑包括但不限于銀、含銀化合物、鐵和含鐵化合物。某些化合物和組合物也可以用于降低活化劑絡(luò)合物的活性，例如減少生成的氧氣 的量。示例性的活性降低劑包括例如乙二胺四乙酸(EDTA)?；钚匝踉础?shí)施方案中，用于本發(fā)明的方法的組合物包含活性氧源。本文使用的術(shù)語“活 性氧源”是指能夠在污物上及其中、以及在溶液中原位生成氧氣的任何組分。一些實(shí)施方案 中，所述活性氧源是能夠在與活化劑絡(luò)合物接觸之后在污物上及其中原位提供氧氣的化合 物。該化合物可以是有機(jī)的或無機(jī)的。用于本發(fā)明方法中的示例性的活性氧源包括但不限于過氧化合物、亞氯酸鹽、溴、 溴酸鹽、一氯化溴、一氯化碘、碘酸鹽、高錳酸鹽、硝酸鹽、硝酸、硼酸鹽、過硼酸鹽、以及氣態(tài) 氧化劑例如臭氧、氧氣、二氧化氯、氯氣、二氧化硫以及它們的衍生物。一些實(shí)施方案中，所 述活性氧源不包括含氯基團(tuán)。在不希望受任何特定理論束縛的情況下，據(jù)認(rèn)為活性氧源與 污物和/或活化劑絡(luò)合物的反應(yīng)由于釋放出的氧氣而在污物上及其內(nèi)產(chǎn)生劇烈的機(jī)械作 用。該機(jī)械作用可以將污物從內(nèi)部分裂。據(jù)認(rèn)為這種機(jī)械作用在所述活性氧源的化學(xué)和漂 白作用獨(dú)自所致使的除去之外提高了污物的除去作用。一些實(shí)施方案中，所述活性氧源包括至少一種過氧化合物。包括但不限于過氧化 物和各種過羧酸(包括過碳酸鹽)的過氧化合物可以用于本發(fā)明的方法中。過氧羧酸(或 過羧酸)一般地具有式R(CO3H)n，其中例如R為烷基、芳基烷基、環(huán)烷基、芳基、或雜環(huán)基團(tuán)， η為1、2或3，其通過在母體酸之前加前綴過氧而命名。R基團(tuán)可以是飽和的或不飽和的，以 及是取代的或未取代的。中鏈過氧羧酸(或過羧酸)可以具有式R(CO3H)n，其中R SC5-C11 烷基、C5-C11環(huán)烷基、C5-C11芳基烷基、C5-C11芳基或C5-C11雜環(huán)基團(tuán)；η為1、2或3。短鏈過 脂肪酸可以具有式R(CO3H)n，其中R為C1-C4, η為1、2或3。用于本發(fā)明的示例性的過氧羧酸包括但不限于過氧戊酸、過氧己酸、過氧庚酸、過 氧辛酸、過氧壬酸、過氧異壬酸、過氧癸酸、過氧十一烷酸、過氧十二烷酸、過氧抗壞血酸、過 氧己二酸、過氧檸檬酸、過氧庚二酸或過氧辛二酸、以及它們的混合物。支鏈過氧羧酸包括過氧異戊酸、過氧異壬酸、過氧異己酸、過氧異庚酸、過氧異辛 酸、過氧異壬酸、過氧異癸酸、過氧異十一烷酸、過氧異十二烷酸、過氧新戊酸、過氧新己酸、 過氧新庚酸、過氧新辛酸、過氧新壬酸、過氧新癸酸、過氧新十一烷酸、過氧新十二烷酸、以 及它們的混合物。另外的用于本發(fā)明方法的示例性過氧化合物包括過氧化氫(H2O2)、過乙酸、過辛 酸、過硫酸鹽、過硼酸鹽、或過碳酸鹽。一些實(shí)施方案中，所述活性氧源包括過氧化氫。一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法中的組合物包含至少一種活性氧源。另外的實(shí) 施方案中，用于本發(fā)明方法中的組合物包含至少兩種、至少三種、或至少四種活性氧源。例 如，用于本發(fā)明方法的活性氧源的組合可以包括但不限于過氧化物/過酸組合、或過酸/過酸組合。另外的實(shí)施方案中，活性氧使用源包括過氧化物/酸或過酸/酸組合物?；钚匝踉窗ㄊ惺劭傻玫幕钚匝踉春?或能夠現(xiàn)場生成的活性氧源。活性氧源的存在量取決于多種因素，包括例如有待清潔的表面種類、存在于該表 面上的污物的量和種類。一些實(shí)施方案中，活性氧源的存在量為約0. 05wt%-約5wt%。可 接受的活性氧源的存在水平為約0. 05wt% -約0. 25wt%，或者約0. 25wt% -約1. Owt% ； 特別適合的水平為約0. 15wt%。堿度源一些方面中，用于本發(fā)明的方法的清潔組合物包含堿度源。適合用于本發(fā)明方法 的示例性的堿度源包括但不限于堿式鹽、胺類、烷醇胺類、碳酸鹽和硅酸鹽。其它用于本發(fā) 明方法的示例性的堿度源包括NaOH (氫氧化鈉)、Κ0Η (氫氧化鉀)、TEA (三乙醇胺)、DEA (二 乙醇胺)、MEA(單乙醇胺)、碳酸鈉、嗎啉、偏硅酸鈉(sodium metasilicate)和硅酸鉀。所 選擇的堿度源能夠與有待清潔的表面相容。堿度源的存在量取決于多種因素，包括例如有待清潔的表面種類、存在于該表面 上的污物的量和種類。一些實(shí)施方案中，堿度源的存在量為約0.05wt%-約10wt%。合適 的堿度源水平包括約0. 05wt% -約1. 5wt%和約0. 75wt% -約1. Owt % 附加成分—些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法的組合物包含附加成分。一些實(shí)施方案中，所述 附加成分可以促進(jìn)從有待清潔的表面上除去污物。用于本發(fā)明方法的附加成分包括例如滲 透齊IJ、表面活性劑、增效助劑、抗微生物劑和緩沖劑。滲透劑—些方面中，滲透劑可以用于本發(fā)明的方法?？梢允?jié)B透劑與所述清潔組合物中 的堿度源組合，或者可以在無堿度源的情況下使用滲透劑。一些實(shí)施方案中，滲透劑是水可 溶混的。合適滲透劑的實(shí)例包括但不限于醇類、短鏈乙氧基化醇和酚(具有1-6個乙氧 基)。有機(jī)溶劑也是適合的滲透劑。用作滲透劑的合適有機(jī)溶劑的實(shí)例包括酯類、醚類、酮 類、胺類以及硝化和氯化烴類。乙氧基化醇也適合用于本發(fā)明的方法。乙氧基化醇的實(shí)例包括但不限于烷基、芳 基和烷基芳基烷氧化物。這些烷氧化物可以通過用氯、溴、芐基、甲基、乙基、丙基、丁基和 烷基封端而進(jìn)一步改性。所述清潔組合物中乙氧基化醇的存在量可以是約0. -約 20wt%。脂肪酸也適合在本發(fā)明的方法中用作滲透劑。脂肪酸的一些非限制性實(shí)例為 C6-C12線型或支化脂肪酸。一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法中的脂肪酸在室溫下為液體。一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法中的滲透劑包括水溶性二元醇醚。二元醇醚的 實(shí)例包括二丙二醇甲醚(可以以商品名D0WAN0L DPM得自Dow Chemical Co. )、二甘醇甲醚 (可以以商品名D0WAN0L DM得自Dow Chemical Co.)、丙二醇甲醚(可以以商品名D0WAN0L PM得自Dow Chemical Co.)和乙二醇單丁醚(可以以商品名D0WAN0L EB得自Dow Chemical Co.)。一些實(shí)施方案中，二元醇醚的存在量為約1.0wt% -約20wt%。表面活性劑表面活性劑或者表面活性劑混合物可以用于本發(fā)明的方法中。所選擇的表面活性劑能夠與有待清潔的表面相容?？梢允褂酶鞣N表面活性劑，包括陰離子、非離子、陽離子和 兩性離子表面活性劑，它們可從眾多來源購得。合適的表面活性劑包括非離子表面活性劑， 例如低泡非離子表面活性劑。關(guān)于表面活性劑的論述，參見Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology,第三版，第 8 卷，第 900-912 頁。適合用于本發(fā)明方法中的非離子表面活性劑包括但不限于具有聚環(huán)氧烷聚合物 作為表面活性劑分子的一部分的那些。示例性的非離子表面活性劑包括但不限于氯_、芐 基_、甲基_、乙基_、丙基_、丁基_和其它類似烷基封端的脂肪醇的聚乙二醇醚和/或聚 丙二醇醚；不含聚環(huán)氧烷的非離子表面活性劑，例如烷基多苷；脫水山梨糖醇和蔗糖酯及 它們的乙氧基化物；烷氧基化乙二胺；羧酸酯，例如脂肪酸的甘油酯、聚氧化亞乙基酯、乙 氧基化酯和二元醇酯；羧酸酰胺，例如二乙醇胺縮合物、單烷醇胺縮合物、聚氧化亞乙基脂 肪酸酰胺；和可從Tomah Corporation購得的乙氧基化胺和醚胺及其它類似的非離子化合 物。也可以使用硅氧烷表面活性劑，例如ABIL B8852 (Goldschmidt)。另外的適合用于本發(fā)明方法中的示例性非離子表面活性劑包括但不限于具有聚 環(huán)氧烷聚合物部分的那些，包括下列非離子表面活性劑具有1-約20個環(huán)氧乙烷基團(tuán)(例 如約9-約20個環(huán)氧乙烷基團(tuán))的C6-C24醇乙氧基化物(例如C6-C14醇乙氧基化物)； 具有1-約100個環(huán)氧乙烷基團(tuán)(例如約12-約20個環(huán)氧乙烷基團(tuán))的C6-C24烷基酚乙 氧基化物(例如C8-C10烷基酚乙氧基化物)；具有1-約20個苷基(例如約9-約20個苷 基)的C6-C24烷基多苷(例如C6-C20烷基多苷)；C6-C24脂肪酸酯乙氧基化物、丙氧基化 物或甘油酯；和C4-C24單或二烷醇酰胺。示例性的醇烷氧基化物包括但不限于醇乙氧基化丙氧基化物，醇丙氧基化物， 醇丙氧基化乙氧基化丙氧基化物，醇乙氧基化丁氧基化物；壬基酚乙氧基化物、聚氧化亞 乙基二醇醚；和聚環(huán)氧烷嵌段共聚物，包括環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，例如以商標(biāo) PLUR0NIC(BASF-Wyandotte)可購得的那些。合適的低泡非離子表面活性劑的實(shí)例還包括但不限于仲乙氧基化物(secondary ethoxylates)，例如以商品名 TERGIT0L 銷售的那些，例如 TERGIT0L 15-S-7 (Union Carbide) ,Tergitol 15-S-3、Tergitoll5-S_9等。其它類合適的低泡非離子表面活性劑包 括烷基或芐基封端的聚氧化烯衍生物和聚氧乙烯/聚氧丙烯共聚物。另一有用的非離子表面活性劑是具有縮合在其上的平均12mol環(huán)氧乙烷的壬基 酚，它用包含平均30mol環(huán)氧丙烷的疏水部分封端。含硅消泡劑也是眾所周知的而且可以 用于本發(fā)明的方法中。合適的兩性表面活性劑包括但不限于具有下式的胺氧化物化合物 其中R、R’、R”和R’ ”各自是可以任選地含一個或多個P、0、S或N雜原子的C1-C24 焼基、方基或方基焼基。另一類合適的兩性表面活性劑包括具有下式的甜菜堿化合物 其中R、R’、R”和R’，，各自是可以任選地含一個或多個P、0、S或N雜原子的C1-C24 烷基、芳基或芳基烷基，和η為約1-約10。合適的表面活性劑還可以包括食品級表面活性劑，線型烷基苯磺酸及其鹽，和以 商品名Pluronic 銷售的環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷衍生物。合適的表面活性劑包括作為間接或 直接食品添加劑或物質(zhì)相容的那些。適合用于本公開方法的陰離子表面活性劑也可以例如包括，羧酸鹽，例如烷基羧 酸鹽(羧酸的鹽)和多烷氧基羧酸鹽，醇乙氧基化物羧酸鹽，壬基酚乙氧基化物羧酸鹽等； 磺酸鹽，例如烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽，磺化脂肪酸酯等；硫酸鹽，例如 硫酸化醇、硫酸化醇乙氧基化物、硫酸化烷基酚、烷基硫酸鹽、磺基琥珀酸鹽，烷基醚硫酸鹽 等；和磷酸酯，例如烷基磷酸酯等。示例性的陰離子表面活性劑包括但不限于烷芳基磺酸 鈉、α-烯烴磺酸鹽和脂肪醇硫酸鹽。合適的陰離子表面活性劑的實(shí)例包括十二烷基苯磺 酸鈉、月桂基聚氧乙烯(7)醚硫酸鉀和十四烯基磺酸鈉。一些實(shí)施方案中，所述表面活性劑包括線型烷基苯磺酸鹽、醇磺酸鹽、胺氧化物、 線型和支化醇乙氧基化物、烷基多苷、烷基酚乙氧基化物、聚乙二醇酯、Ε0/Ρ0嵌段共聚物及 它們的組合。一些實(shí)施方案中，所述清潔組合物中的表面活性劑的量為約0. 000 Iwt % -約 1. Owt % O可接受的表面活性劑的水平包括約0. 00 Iwt % -約0. Iwt %,或約0. 002wt% -約 0. 05wt%。應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明的方法涵蓋這些值和范圍之間所有的值和范圍。表面活性劑組分本文所述的表面活性劑可以在本發(fā)明的方法中單獨(dú)或組合使用。特別地，非離子 和陰離子表面活性劑可以組合使用。半極性非離子、陽離子、兩性和兩性離子表面活性劑可 以與非離子或陰離子表面活性劑組合使用。上述實(shí)例只是能夠應(yīng)用于本發(fā)明范圍內(nèi)的眾多 表面活性劑的具體舉例說明。應(yīng)當(dāng)理解的是特定表面活性劑或表面活性劑組合的選擇可以 基于眾多因素，其中包括在預(yù)期使用濃度和包括溫度及PH在內(nèi)的預(yù)期環(huán)境條件下與有待 清潔的表面的相容性。另外，在使用條件下以及在組合物的隨后回收中的發(fā)泡水平和程度可以是選擇特 定表面活性劑和表面活性劑混合物的因素。例如，在某些應(yīng)用中可能期望使發(fā)泡減到最少， 可以使用提供減少的發(fā)泡的表面活性劑或表面活性劑混合物。另外，可能期望選擇顯示出 相對較快地破滅的泡沫的表面活性劑或表面活性劑混合物，以使得所述組合物能夠以可接 受的停工時間量回收并且再使用。另外，可以根據(jù)具體的有待除去的污物選擇表面活性劑 或表面活性劑混合物。應(yīng)當(dāng)理解的是用于本發(fā)明方法的組合物不必須包含表面活性劑或表面活性劑混 合物，可以包含其它組分。另外，該組合物可以包含與其它組分組合的表面活性劑或表面活性劑混合物?？梢栽诒景l(fā)明方法中所用的組合物內(nèi)提供的示例性的附加組分包括增效助 齊U、水調(diào)節(jié)劑、非水組分、輔劑、載體、加工助劑、酶和PH調(diào)節(jié)劑。增效助劑一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法的組合物包括一種或多種增效助劑。增效助劑 包括螯合試劑(螯合劑)、多價螯合試劑(多價螯合劑)、洗滌增效助劑等。增效助劑通常 穩(wěn)定組合物或溶液。適合用于本發(fā)明方法的增效助劑優(yōu)選不會與所述活化劑絡(luò)合物絡(luò)合。 也就是說，選擇用于本發(fā)明的一種或多種增效助劑以使得它們優(yōu)先與在污物上及其中原位 生成氧氣之后分裂的無機(jī)污物絡(luò)合，而不是與活化劑絡(luò)合物絡(luò)合。增效助劑和增效助劑鹽可以是無機(jī)物或有機(jī)物。適合用于本發(fā)明方法的增效助劑 的實(shí)例包括但不限于膦酸和膦酸鹽、磷酸鹽、氨基羧酸鹽和它們的衍生物、焦磷酸鹽、多磷 酸鹽、乙二胺和亞乙基三胺衍生物、羥基酸和單-、二-和三-羧酸鹽和它們對應(yīng)的酸。其它 增效助劑包括鋁硅酸鹽、硝基乙酸鹽(nitroloacetates)和它們的衍生物、及它們的混合 物。進(jìn)一步的其它增效助劑包括氨基羧酸鹽，其包括羥基乙二胺四乙酸(HEDTA)和二亞乙 基三胺五乙酸的鹽。用于本發(fā)明方法的示例性的市售螯合劑包括但不限于出自Irmophos的三聚磷 酸鈉；出自 BASF 的 Trilon A ;全都出自 Dow 的 Versene 100 、Low NTA Versene 、 Versene Powder 和 Versenol 12O ;出自 BASF 的 Dissolvine D-40 ；以及檸檬酸鈉。一些實(shí)施方案中，可生物降解的氨基羧酸鹽或其衍生物在本發(fā)明的方法中 作為增效助劑存在。示例性的可生物降解的氨基羧酸鹽包括但不限于出自Akzo的 Dissolvine GL-38 和 Dissolvine GL-74 ;出自 BASF 的 Trilon Μ ;出自 Bayer 的 Baypure CXl OO ;出自 Dow 的 Versene EDG ；出自 Nippon Shakubai 的HIDS ；出自 Finetex/Innospec Octel 的 Octaquest E3O 禾口 Octaquest A65 。一些實(shí)施方案中，可以使用有機(jī)螯合劑。有機(jī)螯合劑包括聚合物和小分子螯合劑。 有機(jī)小分子螯合劑典型地是有機(jī)羧酸鹽化合物或有機(jī)磷酸鹽螯合劑。聚合物螯合劑通常包 括多陰離子組分，例如多聚丙烯酸化合物。小分子有機(jī)螯合劑包括N-羥基乙二胺四乙酸 (HEDTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺 四丙酸、三亞乙基四胺六乙酸(TTHA)、以及它們相應(yīng)的堿金屬鹽、銨和取代銨鹽。氨基膦酸 鹽也適合在本發(fā)明的方法中用作螯合劑，而且包括例如乙二胺四亞甲基膦酸鹽、次氮基三 亞甲基膦酸鹽和二亞乙基三胺_ (五亞甲基膦酸鹽)。這些氨基膦酸鹽通常含碳原子少于8 個的烷基或烯基。其它適合的多價螯合劑包括水溶性多羧酸類聚合物。這類均聚和共聚螯合劑包括 具有側(cè)掛(-CO2H)羧酸基的聚合物組分，并且包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸、丙烯 酸_甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸_馬來酸共聚物、水解聚丙烯酰胺、水解聚甲基丙烯酰胺、 水解丙烯酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解聚丙烯腈、水解聚甲基丙烯腈、水解丙烯腈-甲 基丙烯腈共聚物、或它們的混合物。還可以使用這些聚合物或共聚物的水溶性鹽或部分鹽 (partial salt)，例如它們的相應(yīng)堿金屬(例如鈉或鉀)鹽或銨鹽。所述聚合物的重均分 子量為約4000-約12，000。優(yōu)選聚合物包括平均分子量為4000-8000的聚丙烯酸、聚丙烯 酸的部分鈉鹽或聚丙烯酸鈉。用于本發(fā)明方法的優(yōu)選增效助劑是水溶性的?？梢詥为?dú)或者與其它增效助劑混合
14使用的水溶性無機(jī)堿性增效助劑鹽包括但不限于碳酸、硅酸、磷酸和多聚磷酸及硼酸的堿 金屬鹽或氨或取代銨鹽。可用于本發(fā)明的水溶性有機(jī)堿性增效助劑包括烷醇胺和環(huán)胺。特別優(yōu)選的增效助劑包括PAA(聚丙烯酸)及其鹽、膦?；⊥轸人帷EDPd-羥 基乙叉-1，1- 二膦酸)、EDTA和葡糖酸鈉。一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法的組合物中的增效助劑的存在量為約 0. 001wt%-約5wt%。一些實(shí)施方案中，存在約0. 005wt%-約0. Iwt%的增效助劑?？山?受的增效助劑的水平包括約0. 05wt% -約2. 5wt%。任選的輔劑另外，多種其它添加劑或輔劑可以存在于本發(fā)明的組合物中從而提供形態(tài)、功能 或美學(xué)性質(zhì)上的另外期望的性能，例如a)稱作水溶助劑的增溶媒介可以存在于本發(fā)明的組合物中，例如二甲苯-、甲 苯_或異丙苯磺酸鹽；或正辛烷磺酸鹽；或者它們的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽或有機(jī)銨鹽。另外通 常使用的是僅含碳、氫和氧原子的多元醇。它們優(yōu)選含有約2-約6個碳原子和約2-約6 個羥基。實(shí)例包括1，2_丙二醇、1，2_ 丁二醇、己二醇、甘油、山梨糖醇、甘露醇和葡萄糖。b)非水液態(tài)載體或溶劑可以用于改變用于本發(fā)明方法的組合物。c)可以將粘度調(diào)節(jié)劑加入到用于本發(fā)明方法的組合物中。這些可以包括天然多糖 例如黃原膠、角叉菜膠等；或纖維素類增稠劑例如羧甲基纖維素、以及羥甲基_、羥乙基-和 羥丙基纖維素；或多羧酸類增稠劑例如高分子量聚丙烯酸類或羧基乙烯基聚合物和共聚 物；或天然和合成粘土 ；以及磨碎的氣相法或沉淀二氧化硅，以上僅舉若干例子。一些實(shí)施 方案中，用于本發(fā)明方法的組合物不含膠凝劑。d)固化劑(solidifier)可以用于制備用于本發(fā)明方法的組合物的固體形式。這 些可以包括任何有機(jī)或無機(jī)固體化合物，其具有中性的惰性特性或?qū)︻A(yù)期實(shí)施方案作出功 能、穩(wěn)定或清潔方面的貢獻(xiàn)。實(shí)例是分子量為約1，400-約30，000的聚乙二醇或聚丙二醇； 以及尿素。清潔方法一些方面中，本發(fā)明提供使用原位清潔工藝從表面上除去污物的方法。所述方法 包括將包含活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧源的組合物施用于所述表面。附加成分也可以 存在于所述組合物中?？梢杂枚喾N方式將所述活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧源施用于所 述表面。例如，可以將活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧源作為單一組合物的一部分施用于所 述表面。另外的實(shí)施方案中，可以將活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧源以逐步方式例如接 連地施用，其中在每一組分的施用之間沒有漂洗步驟。另外的實(shí)施方案中，可以將每一組分 的組合施用于所述表面。例如，一些實(shí)施方案中，第一步施用活化劑絡(luò)合物和活性氧源，第 二步施用堿度源，其中在第一和第二步之間沒有漂洗步驟。另外的實(shí)施方案中，第一步向所 述表面施用活性氧源和堿度源，第二步向該表面施用活化劑絡(luò)合物，其中在第一和第二步 之間沒有漂洗步驟。一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法之后僅僅接著漂洗步驟。本發(fā)明的方法在本發(fā)明 組合物的各組分的施用之間不需要漂洗步驟。也就是說，當(dāng)活化劑絡(luò)合物、堿度源和活性氧 源以逐步方式施用于表面上時，在每一施用步驟之間不必漂洗該表面。因而，本發(fā)明的方法
15提供改進(jìn)的清潔，同時比常規(guī)原位清潔的清潔技術(shù)消耗更少的水。另外的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法之后接著適合有待清潔的表面的常規(guī)CIP方 法。另外的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法之后接著CIP方法，諸如在題為“帶預(yù)處理的清潔工 業(yè)設(shè)備的方法(Methods for Cleaning Industrial Equipment with Pre-treatment)，，的 美國專利申請10/928，774和11/257,874中所述的那些，這兩篇申請?zhí)卮送暾赝ㄟ^引用 并入。一些實(shí)施方案中，本發(fā)明方法進(jìn)一步包括在已經(jīng)將所述組合物施用于表面之后向 有待清潔的該表面或系統(tǒng)再施用組合物。例如，將組合物施用于有待清潔的表面。施用之 后，收集用過的組合物，并且將其再施用于有待清潔的表面?？梢詫⒏郊拥奈词褂眠^的活性 氧源添加到所述用過的組合物中從而重新活化該組合物，產(chǎn)生氧氣。可以在任何時候，即在 將組合物再施用于所述表面之前、期間或之后，向組合物中添加該附加的未使用過的活性 氧源。一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明方法的組合物包含由美國食品與藥品管理局認(rèn)定為 直接或間接食品添加劑的成分。一些實(shí)施方案中，所述組合物包含對于直接接觸食品而言 一般認(rèn)為安全(GRAS)的成分。一些實(shí)施方案中，用于本發(fā)明的組合物基本上沒有氯或含氯化合物。本文使用的 術(shù)語“基本上沒有氯或含氯化合物”是指不含氯或者僅僅向其中加入有限量的氯的組合物、 混合物或成分。如果氯存在，氯的量應(yīng)當(dāng)小于約lwt%，小于約0. 5wt%，或小于約0. Iwt%0表面一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法在通常采用原位清潔技術(shù)進(jìn)行清潔的表面上使 用。所述表面的實(shí)例包括蒸發(fā)器、換熱器(包括套管式換熱器、直接蒸汽注入式換熱器和板 框式換熱器)、加熱盤管(包括蒸汽、火焰或傳熱流體加熱的盤管)、再結(jié)晶器、盤式結(jié)晶器、 噴霧干燥器、轉(zhuǎn)鼓干燥器和罐。另外的能夠使用本發(fā)明的方法清潔的表面包括但不限于膜、醫(yī)學(xué)器件、送洗衣物 和/或織物、硬表面如墻壁、地板、碟、扁平餐具、壺和平底鍋、換熱盤管、烤箱、深油鍋、煙熏 室(smoke houses)、下水道排水管路和車輛。一些實(shí)施方案中，所述表面可以用原位清潔法 進(jìn)行清潔。另外的實(shí)施方案中，所述表面可以用非CIP法清潔。本發(fā)明的方法還可以用于 從空氣調(diào)節(jié)設(shè)備中、例如從空調(diào)和制冷換熱器中清除灰塵。另外的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方 法可以用于排水管路微生物控制，例如減少或免除生物膜形成。本發(fā)明方法可以用于其中的示例性的工業(yè)包括但不限于食品和飲料工業(yè)，例如 乳品、奶酪、糖和啤酒工業(yè)；油加工業(yè)；產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)和乙醇加工；以及制藥工業(yè)。溫度本發(fā)明的方法提供在與常規(guī)清潔技術(shù)、例如原位清潔技術(shù)相比降低的溫度、例如 約5°C-約50°C下從表面除去污物。一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法提供在環(huán)境溫度或室 溫、例如約18°C -約23°C下從表面除去污物。在不希望受任何特定理論束縛的情況下，據(jù) 認(rèn)為活化劑絡(luò)合物連同活性氧源和堿度源的使用允許在不用熱活化的情況下在污物上及 其中產(chǎn)生氧氣。在降低的溫度下清潔的能力導(dǎo)致與需要升高的溫度的傳統(tǒng)清潔技術(shù)相比節(jié)能和 節(jié)約成本。此外，本發(fā)明提供在無法經(jīng)受高溫的表面上有效除去污物。
另外發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法提供與常規(guī)清潔方法例如CIP清潔法相比在降低的溫度 下并且使用減少量的化學(xué)品的污物除去。一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法比常規(guī)清潔方法 少使用約25% -約50%的化學(xué)品，例如堿度源和/或活性氧源。因而，本發(fā)明的方法可以 在低溫和使用低濃度化學(xué)品的情況下有效除去污物，提供能源節(jié)約和每次清潔所消耗的化 學(xué)品量的減少。時間本發(fā)明的一些方面中，將用于本發(fā)明方法的組合物施用于表面達(dá)足夠量的時間， 以使得該組合物滲透入有待除去的污物中。這種向污物中的滲入容許在污物內(nèi)發(fā)生氧氣生 成。盡管本發(fā)明的方法在比常規(guī)清潔方法更低的溫度下進(jìn)行，但是本發(fā)明的方法不需要增 加的清潔時間來實(shí)現(xiàn)與常規(guī)清潔方法相同或更好的清潔結(jié)果。一些方面中，將包含活化劑絡(luò)合物、活性氧源和堿度源中的至少一種的組合物施 用于表面達(dá)足以從該表面上基本上除去污物的時間量。一些實(shí)施方案中，將所述組合物施 用于該表面約10分鐘-約60分鐘。另外的實(shí)施方案中，將所述組合物施用于表面約20-約 40分鐘。應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明的方法涵蓋這些值和范圍之間所有的值和范圍。一些方面中，將包含活化劑絡(luò)合物、活性氧源和堿度源中的至少一種的預(yù)處理溶 液施用于表面達(dá)足以基本上滲透該表面上的污物的時間量。一些實(shí)施方案中，將預(yù)處理溶 液施用于有待清潔的表面約1-約30分鐘。一些實(shí)施方案中，將預(yù)處理溶液施用于有待清 潔的表面約5-約15分鐘。一些實(shí)施方案中，將預(yù)處理溶液施用于該表面約10分鐘。應(yīng)當(dāng) 理解的是本發(fā)明的方法涵蓋這些范圍之間的任何值。本發(fā)明的一些方面中，在將預(yù)處理溶液施用于有待清潔的表面之后，將包含活化 劑絡(luò)合物、活性氧源和堿度源中的至少一種的補(bǔ)償溶液施用于該表面，即所述預(yù)處理溶液 和所述補(bǔ)償溶液的施用之間沒有漂洗步驟。一些實(shí)施方案中，將補(bǔ)償溶液施用于該表面達(dá) 足以有效清潔所選表面并且活化預(yù)處理化學(xué)品、例如產(chǎn)生氧氣的時間量。一些實(shí)施方案中， 施用該補(bǔ)償溶液約1-約30分鐘。一些實(shí)施方案中，施用該除污使用溶液約5、約10或約 15分鐘。應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明的方法涵蓋這些值和范圍之間所有的值和范圍。
實(shí)施例在下列實(shí)施例中更具體地描述本發(fā)明，這些實(shí)施例只是意圖作為舉例說明。除非 另外注明，下列實(shí)施例中報道的所有份數(shù)、百分比和比率按重量計，實(shí)施例中使用的所有試 劑都從下述化學(xué)品供應(yīng)商處得到或由其可得，或者可以通過常規(guī)技術(shù)合成。實(shí)施例1乳品污物除去試驗(yàn)進(jìn)行本試驗(yàn)以確定本發(fā)明的方法從不銹鋼表面除去乳品污物的能力。為了本試 驗(yàn)，首先清潔并干燥316不銹鋼試樣片(5cm X 10cm)。將5毫升煉乳施涂于該試樣片下部 2/3處的矩形區(qū)域上并且干燥24小時。然后將沾污的試樣片用于兩種不同的試驗(yàn)中燒杯 試驗(yàn)和冷乳品污物試驗(yàn)(Cold Dairy Soil Test)。制備下列溶液(1) 1 %氫氧化鈉溶液； (2)1%氫氧化鈉和過氧化氫的混合物；和(3)1%過氧化氫和IOOppm活化劑絡(luò)合物(Mn 催化劑)，接著2分鐘后1 %氫氧化鈉補(bǔ)償溶液。對于燒杯試驗(yàn)，在110° F制備750毫升試驗(yàn)溶液1和3并且放在攪拌加熱板上 用350rpm攪拌棒攪動。將沾污的試樣片放入燒杯中直至該試樣片之一呈現(xiàn)清潔為止。然
17后從燒杯中取出試樣片并且照相。對于冷乳品污物試驗(yàn)，在95° F制備三種試驗(yàn)溶液每種100毫升并且放入浸漬試 驗(yàn)儀中。將沾污的試樣片懸掛在溶液上方以使得它們在試驗(yàn)過程中會完全浸沒在溶液中。 然后以每分鐘18次循環(huán)的速率使試樣片循環(huán)出入溶液，直至試樣之一呈現(xiàn)清潔為止。所有 的試驗(yàn)片進(jìn)行總計8分鐘的清潔。然后將試樣片照相。燒杯試驗(yàn)的結(jié)果示于圖1。標(biāo)記為11和14的試樣片用試驗(yàn)溶液3(1%過氧化氫 和IOOppm活化劑絡(luò)合物(Mn催化劑)，接著2分鐘后氫氧化鈉補(bǔ)償溶液)清潔。標(biāo)記 為12和13的試樣片用試驗(yàn)溶液1(1%氫氧化鈉溶液)清潔。如圖1中可以看出的那樣，與 使用苛性堿溶液清潔的那些試樣片(試樣片12和13)相比，使用堿性過氧化物連同催化劑 溶液清潔的那些試樣片(試樣片11和14)顯示出改進(jìn)的清潔。冷乳品污物試驗(yàn)的結(jié)果示于圖2。標(biāo)記為9的試樣片用試驗(yàn)溶液1清潔，標(biāo)記為 10的試樣片用試驗(yàn)溶液2清潔，標(biāo)記為15的試樣片用試驗(yàn)溶液3 (上述)的相同組分但是 以下列順序清潔；過氧化氫和氫氧化鈉，接著3分鐘后IOOppm活化劑絡(luò)合物(Mn催 化劑)補(bǔ)償溶液。試樣片上所示較亮的區(qū)域?yàn)闇y試之后留在試樣片上的污物。如圖2中可 以看出的那樣，與其它試驗(yàn)的溶液相比時，用堿性過氧化物催化劑體系(試驗(yàn)溶液3)清潔 的試樣片15顯示出改進(jìn)的清潔。試樣片15已經(jīng)除去基本上所有的污物，而試樣片9和10 看來似乎在清潔之后除去少于25%的污物。實(shí)施例2啤酒糟污物除去試驗(yàn)進(jìn)行本試驗(yàn)以確定本發(fā)明的方法從不銹鋼表面除去啤酒糟污物的能力。使用下列 技術(shù)沾污淺盤。將完整的干燥大麥加入到沸水中。將大麥/水混合物從加熱中移除，攪拌， 并且放置至少1小時。然后將混合物冷凍過夜。接著將750g混合物與IOOml水一起放在 大容量混合機(jī)中，低速混合直至形成相當(dāng)均勻的淤漿為止。然后，將25g淤漿放入清潔的不 銹鋼淺盤中并且沿淺盤表面均勻分布。然后將淺盤放入80-85°C的烘箱中并烘焙3-5小時。制備下列試驗(yàn)溶液(1)0. 75wt%氫氧化鈉，0. 4wt%過氧化氫和IOOppm作為活化 劑絡(luò)合物的硫酸錳(“LT-CIP”溶液)；(2)1. 氫氧化鈉溶液；和(3)lwt%硝酸溶液。 將沾污的淺盤放入容納IOOOml試驗(yàn)溶液之一的IOOOml燒杯中。在20°C和40°C下測試該 試驗(yàn)溶液。將沾污的淺盤放入清潔溶液中30分鐘。在30分鐘結(jié)束時，將處理過的淺盤小 心取出，稱重并照相。結(jié)果示于下表中。表1.20°C下清潔的試驗(yàn)結(jié)果 表2.40°C下的試驗(yàn)結(jié)果 這些結(jié)果另外在圖3中繪圖顯示。如同從上述表格和圖3中可以看出的那樣，用 LT-CIP清潔溶液處理的淺盤具有比用單獨(dú)的苛性堿或酸處理進(jìn)行處理的那些淺盤高得多 的污物除去率。實(shí)施例3低溫和減少的清潔化學(xué)品污物除去試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)以確定熱活化CIP清潔方法和本發(fā)明示例性的低溫、減少的清潔化學(xué)品 CIP清潔方法之間的差異。如上在實(shí)施例2中所述用啤酒糟污物沾污淺盤。比較兩種不同 的清潔方法。第一種清潔方法(方法A)中，將沾污的淺盤放在具有0. 5wt%過氧化氫和IOOppm 活化劑絡(luò)合物(硫酸錳)的預(yù)處理溶液的IOOOml燒杯中。10分鐘之后，將0. 75wt%氫氧 化鈉的堿性補(bǔ)償溶液加入到燒杯中。第二種清潔方法(方法B)中，將沾污的淺盤放在具有1.0%酸性預(yù)處理溶液的 IOOOml燒杯中，該溶液包含74%過氧化氫(35%)作為活性氧源而沒有活化劑絡(luò)合物。10分鐘之后，將1. 5%氫氧化鈉的堿性補(bǔ)償溶液加入到燒杯中。兩種清潔方法都應(yīng)用于沾污淺盤總計30分鐘的清潔時間。然后將淺盤從燒杯中 取出，照相并稱重。本試驗(yàn)的結(jié)果示于下表中。表3. 這些結(jié)果也示于圖4。在圖4中，使用方法A清潔的淺盤(左側(cè)淺盤)顯示出與使 用方法B清潔的淺盤(右側(cè)淺盤)相比改進(jìn)的清潔。淺盤上較暗的區(qū)域表示殘留的污物。 較亮的區(qū)域是淺盤本身，表明該區(qū)域中除去污物。如同從表3的結(jié)果和圖4中可以看出的那樣，使用本發(fā)明的示例性方法即方法A 清潔的淺盤顯示出與對比試驗(yàn)方法即方法B相比污物除去的急劇增加。該增加的污物除去 還是使用與對比方法中所用清潔化學(xué)品相比少50%的清潔化學(xué)品實(shí)現(xiàn)的?？偟恼f來，本發(fā) 明的示例性清潔方法用對比試驗(yàn)化學(xué)品一半的化學(xué)品提供高出70%的污物除去。為了表明活化劑絡(luò)合物對于在降低的溫度下推動污物除去而言是關(guān)鍵的，在取出 淺盤之后向方法B使用的燒杯中加入IOOppm活化劑絡(luò)合物(硫酸錳)。觀察到溶液立即開 始鼓泡。泡沫也在溶液上面積聚。沒有催化劑存在的情況下在方法B的試驗(yàn)過程中沒有觀 察到鼓泡和發(fā)泡。其它實(shí)施方案應(yīng)當(dāng)理解的是雖然已經(jīng)將本發(fā)明連同其詳細(xì)說明進(jìn)行了描述，但是前述說明希望 是說明性的，不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明范圍由所附權(quán)利要求書的范圍來限定。其它的方 面、優(yōu)點(diǎn)和變換方式落入下列權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。另外，上文論述的所有專利出版物的內(nèi)容完整地通過此次引用并入。應(yīng)當(dāng)理解的是本文中無論在何處提供數(shù)值和范圍，這些值和范圍所涵蓋的所有值 和范圍意味著都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，落入這些范圍內(nèi)的所有值、以及數(shù)值范圍的 上限或下限也是本申請所設(shè)想的。
權(quán)利要求
使用原位清潔工藝從表面除去污物的方法，其包括向該表面施用包含下列組分的組合物(i)活化劑絡(luò)合物；(ii)堿度源；和(iii)活性氧源；其中所述組合物在約5℃ 約50℃的溫度下被施用于所述表面。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述活化劑絡(luò)合物包括過渡金屬絡(luò)合物。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述過渡金屬絡(luò)合物包含錳離子源。
4.權(quán)利要求2的方法，其中錳離子源具有選自零、二、三、四、七及其組合的氧化態(tài)。
5.權(quán)利要求3的方法，其中所述錳離子源選自硫酸錳(II)、氯化錳(II)、氧化錳(II)、 氧化錳(III)、氧化錳(IV)、乙酸錳(II)及它們的混合物。
6.權(quán)利要求3的方法，其中所述錳離子源用葡糖酸鹽組分絡(luò)合。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述堿度源選自堿式鹽、胺類、烷醇胺類、碳酸鹽、硅酸鹽及 它們的混合物。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述堿度源包括堿金屬氫氧化物。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述堿度源包括氫氧化鈉。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述活性氧源包括過氧化合物。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述過氧化合物包括過氧化氫。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物的pH為約11-約14。
13.權(quán)利要求1的方法，其中有待清潔的表面選自罐、管線和加工設(shè)備。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述加工設(shè)備選自巴氏滅菌器、均質(zhì)器、分離器、蒸發(fā)器、 過濾器、干燥器、膜、發(fā)酵罐、冷卻罐、及它們的組合。
15.權(quán)利要求1的方法，其中將所述組合物施用于有待清潔的表面達(dá)約10分鐘-約60 分鐘。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物在與有待清潔的表面上存在的污物接觸后基 本上分解。
17.權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物包含(i)百萬分之約50-約200的活化劑絡(luò)合物；(ii)約0. 25wt% -約 1.堿度源；和(iii)約0.25wt% -約1. Owt%的活性氧源。
18.權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物進(jìn)一步包含選自低泡表面活性劑、增效助劑、 緩沖劑、抗微生物組分、以及它們的組合的附加功能成分。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述表面活性劑選自醇烷氧基化物、線型烷基苯磺酸鹽、 醇磺酸鹽、胺氧化物、烷基酚乙氧基化物、聚乙二醇酯、Ε0/Ρ0嵌段共聚物及它們的混合物。
20.權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物包含GRAS成分。
21.權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括(b)在已經(jīng)將所述組合物施用于有待清潔的表面之后再施用該組合物，其中將附加的 未使用過的活性氧源添加到再施用的組合物中。
22.權(quán)利要求21的方法，其中在再施用該組合物于所述表面之前向該組合物中添加所述附加的活性氧源。
23.權(quán)利要求21的方法，其中基本上與再施用該組合物于所述表面同時向該組合物中 添加所述附加的活性氧源。
24.權(quán)利要求21的方法，其中在再施用該組合物于所述表面之后向該組合物中添加所 述附加的活性氧源。
25.清潔表面的方法，其包括(a)將預(yù)處理溶液施用于所述表面達(dá)足以基本上滲透該表面上的污物的時間量；和(b)將補(bǔ)償溶液施用于所述表面，其中在所述預(yù)處理溶液和所述補(bǔ)償溶液的施用之間 沒有漂洗步驟。
26.權(quán)利要求25的方法，其中將所述預(yù)處理溶液施用于所述表面達(dá)約5-約15分鐘。
27.權(quán)利要求25的方法，其中在約5°C-60°C下將所述預(yù)處理溶液施用于所述表面。
28.權(quán)利要求25的方法，其中所述預(yù)處理溶液包含(a)活性氧源；和(b)活化劑絡(luò)合物；以及其中所述補(bǔ)償溶液包含堿度源。
29.權(quán)利要求28的方法，其中所述活化劑絡(luò)合物包括過渡金屬絡(luò)合物。
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述過渡金屬絡(luò)合物包含錳離子源。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所述錳離子源具有選自零、二、三、四、七及其組合的氧化態(tài)。
32.權(quán)利要求30的方法，其中所述錳離子源選自硫酸錳(II)、氯化錳(II)、氧化錳 (II)、氧化錳(III)、氧化錳(IV)、乙酸錳(II)及它們的混合物。
33.權(quán)利要求28的方法，其中所述活性氧源包括過氧化合物。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述過氧化合物包括過氧化氫。
35.權(quán)利要求27的方法，其中所述堿度源選自堿式鹽、胺類、烷醇胺類、碳酸鹽、硅酸鹽 及它們的混合物。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述堿度源包括堿金屬氫氧化物。
37.權(quán)利要求36的方法，其中所述堿度源包括氫氧化鈉。
38.權(quán)利要求28的方法，其中所述預(yù)處理溶液進(jìn)一步包含表面活性劑。
39.權(quán)利要求38的方法，其中所述表面活性劑為低泡表面活性劑。
40.權(quán)利要求38的方法，其中所述表面活性劑選自醇烷氧基化物、線型烷基苯磺酸鹽、 醇磺酸鹽、胺氧化物、烷基酚乙氧基化物、聚乙二醇酯、Ε0/Ρ0嵌段共聚物及它們的混合物。
41.權(quán)利要求25的方法，其中所述預(yù)處理溶液和補(bǔ)償溶液包含GRAS成分。
42.權(quán)利要求25的方法，其中所述預(yù)處理溶液包含 ⑴活性氧源；和( )堿度源；以及所述補(bǔ)償溶液包含活化劑絡(luò)合物。
43.權(quán)利要求25的方法，其中所述預(yù)處理溶液包含 (i)活化劑絡(luò)合物；和( )堿度源；以及所述補(bǔ)償溶液包含活性氧源。
全文摘要
本發(fā)明提供活化劑絡(luò)合物在堿性過氧化物清潔體系中用于提高較低溫度清潔的應(yīng)用。將包含活化劑絡(luò)合物、活性氧源和堿度源的組合物在約5℃-約50℃的溫度下施用于有待清潔的表面。本發(fā)明的方法提供在減少的能耗、水和化學(xué)品消耗的情況下提高的污物除去作用。
文檔編號C11D3/60GK101925673SQ200980103259
公開日2010年12月22日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月11日
發(fā)明者A·W·埃里克森, K·R·史密斯, P·J·弗恩霍爾茲, R·J·賴瑟, T·R·莫斯 申請人:埃科萊布有限公司