通过高分子量聚合物减少吸入危险的消毒剂和杀菌剂
相关申请的交叉引用
本申请根据35%20U.S.C.§119要求2017年3月1日提交的美国临时申请序列62/465,483号的优先权，该临时申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及用于清洁、消毒和杀菌的含水组合物的领域。在一些实施方案中，提供抗微生物季铵化合物与聚合物组分的组合，提供具有降低的吸入风险以及消毒、杀菌和/或抗微生物性质的组合物。在其他方面，提供抗微生物季铵化合物与表面活性剂组分、聚合物组分和其他功能成分组合。具体来说，与单独的表面活性剂或季铵化合物相比，该组合提供了增强的抗微生物活性和降低的吸入风险。有利地，根据本发明，根据特定的使用应用提供了清洁组合物。
背景技术
抗微生物剂是用于防止产品、材料、介质(如水处理流)和体系的微生物污染和劣化的化学组合物。抗微生物剂和组合物用作例如与硬表面清洁、食品制备、动物饲料、冷却水、酒店服务、医院和医疗用途、纸浆和纸张制造、清洁纺织品和水处理相关的杀菌剂或消毒剂。在各种类型的抗微生物剂和组合物中，季铵化合物代表了使用中最大类别的一种。在低浓度下，季铵型抗微生物剂是抑制细菌的、抑制真菌的、抑藻的、抑制孢子的和抑制结核菌的。在中等浓度下，它们对亲脂性病毒具有杀细菌、杀真菌、杀藻和杀病毒作用。然而，在高浓度下，通常大于约2至3重量％，它们表现出急性毒性。根据美国环境保护局，接触季铵化合物会引起接触性皮炎和鼻腔刺激。此外，某些季铵化合物是呼吸过敏物质并且与哮喘和其他呼吸病症有关。在处理和使用季铵化合物时需要个人防护和适当的通风以限制吸入量。根据关于急性吸入毒性的美国环境保护局健康影响测试指南，OPPTS%20870.1300，在开发这种组合物的产生系统期间，应进行粒度分析以确定气溶胶浓度的稳定性。质量中值空气动力学直径粒径应在1-4微米之间。吸水材料的粒径在干燥时应足够小，以确保溶胀颗粒的尺寸仍在1-4微米范围内。
进一步，喷洒装置产生与目标硬质表面接触的组合物的喷洒图形。大部分的组合物会留在目标表面上，而一小部分的可喷洒组合物则可能变成气载气溶胶或雾，其由可以保持悬浮或分散在分散部位周围的大气中一段时间，如约5秒至约10分钟的清洁组合物的小颗粒(例如，气载雾或细碎的气溶胶)组成。在喷洒过程中产生的这种气载雾或细碎的气溶胶可存在实质性问题
这种呈细碎的气溶胶或雾的形式的、具有强碱性清洁组分的含水组合物可引起使用者的呼吸困难。为了减轻呼吸困难，用减少量的碱性清洁组分配制了一些可喷洒的含水组合物。用减小碱性的碱，如碳酸氢盐，或用溶剂材料取代了强腐蚀剂。然而，这些材料的浓度降低或取代通常会降低所述材料在使用时的清洁活性和有效性。这需要使用有机表面活性剂或甘醇、烷基醚或二甲亚砜溶剂材料来增强减少的碱性物质的洗涤剂性能。尽管在可喷洒的含水组合物中发现了改进，但仍存在对具有减少的雾化并由此减少吸入，同时提供有效的清洁、消毒和杀菌的改进的组合物的需求。
用于各种用途的聚合物的开发和改进包括以下专利中公开的那些：EP%20202,780，其公开了丙烯酰胺与至少5摩尔％的丙烯酸二烷基胺基烷基酯的颗粒状交联共聚物；美国专利第4,950,725号，其公开了在某些条件下在开始时和聚合过程期间加入交联剂，使得其在整个过程中对反应的有效性基本上是恒定的；EP%20374,458，其公开了水溶性的支链高分子量阳离子聚合物；EP%20363,024，其公开了在DADMAC/丙烯酰胺共聚物的聚合结束时的链转移剂；美国专利第4,913,775号，其公开了使用基本上线性的阳离子聚合物，如丙烯酰胺/丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐共聚物；美国专利第5,393,381号，其公开了支链阳离子聚丙烯酰胺粉末，如丙烯酰胺/丙烯酸二甲基胺基乙酯季盐共聚物；以及WO2002002662，其公开了水溶性的阳离子、阴离子和非离子聚合物，所述聚合物使用油包水乳液、分散或凝胶聚合来合成并具有快的溶解速率，更加降低的比粘度。
因此，本发明的一个目的是降低这些组合物在高、中和低浓度下的吸入风险。减少的吸入风险也可以通过来自大量空气采样的减少的气溶胶质量收集来间接测定。质量水平降低与吸入减少直接相关。这种降低不同于雾化的减少，雾化是由所施加溶液的液滴尺寸确定的，其中液滴尺寸增加表明雾化和气雾化减少。实际上，本发明的液体组合物的一个优点是使用者对所述组合物的吸入风险显著降低或消除。因此，本文的组合物避免了潜在的健康问题，例如鼻和/或咽喉刺激和/或咳嗽或甚至肺损伤，它们否则可能由于吸入季铵化合物而发生。本发明的另一个优点是当使用根据本发明的清洁组合物时也防止了眼睛刺激和/或损伤。
因此，所要求保护的本发明的目的是开发一种增强的基于抗微生物季铵化合物的组合物。
本发明的另一个目的是一种吸入减少的产品，其适用于在中性、酸性和/或碱性制剂，包括氧化制剂中使用聚合物的配制。
本发明的另一个目的是提供一种有效的基于抗微生物季铵化合物的组合物，其在与生物物质接触时具有降低的吸入和暴露风险。
本发明的进一步目的是提供季铵化合物和另外的功能成分的协同组合物，以提供对急性毒性水平的这类改善。
本发明的一个目的是提供具有降低的急性毒性和吸入风险的活化的组合物，其具有使用应用，包括例如硬表面消毒剂、设施消毒剂、水处理、杀菌和/或消毒的表面，包括用于医疗器械的高水平杀菌剂、抗微生物润滑剂、洗衣清洁和消毒、具有增强的温和性和减少的刺激性的抗微生物剂、增强的组合产品、第三水槽应用等，其中使用了抗微生物季铵化合物。
本发明的其它目的、优点和特征将根据以下结合附图的说明而变得显而易见。
发明内容
根据本发明的组合物提供了保持季铵化合物的相同或增强的抗微生物功效的能力，同时由于在组合物中掺入高分子量乳液和分散聚合物而降低了吸入风险。
在一个方面，根据本发明的浓缩清洁组合物包含清洁组分，所述清洁组分包含消毒剂、杀菌剂、抗微生物化合物或其组合；和聚合物组分，其中所述聚合物是高分子量阳离子、非离子或阴离子聚合物。根据本发明，清洁组分是季铵化合物、酸消毒剂、氧化剂、胺或其组合；而聚合物组分是反相乳液聚合物、分散聚合物、粉末聚合物、黄原胶或其组合。
在一个方面，根据本发明的清洁组合物包含季铵化合物的清洁组分，和高分子量阳离子或阴离子反相乳液聚合物的聚合物组分；高分子量阳离子或阴离子分散聚合物；或高分子量阳离子或阴离子粉末聚合物。
在另一方面，根据本发明的清洁组合物包含酸消毒剂的清洁组分，和高分子量阳离子、阴离子或非离子反相乳液聚合物的聚合物组分；高分子量阳离子、阴离子或非离子分散聚合物；高分子量阳离子、阴离子或非离子粉末聚合物；或黄原胶。
在另一个方面，根据本发明的清洁组合物包含氧化剂的清洁组分，和高分子量阳离子、阴离子或非离子反相乳液聚合物的聚合物组分；高分子量阳离子、阴离子或非离子分散聚合物；高分子量阳离子、阴离子或非离子粉末聚合物；或黄原胶。
在另一个方面，根据本发明的清洁组合物包含胺的清洁组分，和高分子量阳离子、阴离子或非离子反相乳液聚合物的聚合物组分；高分子量阳离子、阴离子或非离子分散聚合物；高分子量阳离子、阴离子或非离子粉末聚合物；或黄原胶。
根据本发明的清洁组合物可包含分子量为1百万Da至2,500万Da的聚合物组分；粒径范围从0.1到10微米；粘度为50至5000cPs。此外，清洁组合物可进一步包含酸组分，其中酸组分的含量为约0.1重量％至约30重量％，并且其中酸组分提供pH控制，使得清洁组合物具有pH值为0-6。此外，根据本发明的清洁组合物还可包含至少一种阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其组合，其中所述至少一种表面活性剂的存在量为约0.1重量％至约30重量％。
根据本发明的清洁组合物可以进一步包含选自由以下的至少一种附加功能成分：附加表面活性剂、增稠剂和/或粘度调节剂、溶剂、溶解度调节剂、保湿剂、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、掩蔽剂和/或螯合剂、固化剂、成片剂、pH调节组分、芳香剂和/或染料、水溶助长剂或偶合剂、缓冲剂及其组合。
在本公开内容的一个方面，清洁组合物在经处理的表面上提供至少4log的杀灭将提供降低的吸入风险。此外，清洁组合物提供降低的吸入风险，所述组合物的中值粒径为约11微米或更大。
在本发明的另一方面，清洁组合物包含具有下式的季铵化合物：
其中基团R1、R2、R3和R4各自具有小于C20链长，X-是阴离子抗衡离子；和聚合物组分，其中所述聚合物组分是高分子量阳离子或非离子聚合物；其中组合物是即用型溶液或水溶性浓缩物，其pH值为约0至约6。
根据本公开的方面，所述季铵化合物选自由以下组成的组：单烷基三甲基铵盐、单烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐、杂芳香族铵盐、多取代季铵盐、双季铵盐、聚合的季铵盐及其组合。在本发明的另一方面，季铵化合物的存在量为约1重量％至约50重量％。
在本发明的一个方面，聚合物组分的分子量为100万Da至2500万Da；粒径范围为0.1至10微米；粘度为50至5000cPs。更进一步，聚合物组分是丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸或其盐、N-叔丁基丙烯酰胺磺酸(ATBS)或其盐、丙烯酰胺叔丁基磺酸或其盐、2-(丙烯酰氧基)-N,N,N-三甲基乙基铵(DMAEA.MCQ)、二烯丙基二甲基氯化铵、二甲基氨基乙基丙烯酸甲基氯化季铵盐、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯甲基氯化季盐、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、或它们的组合。
在本公开的一个方面，清洁组合物还包含酸组分，其中酸组分以约0.1重量％至约30重量％的量存在并提供pH控制以使得清洁组合物具有pH从0-6。
在本发明的另一方面，清洁组合物还包含至少一种阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其组合，其中所述至少一种表面活性剂的存在量为约0.1重量％至约30重量％。
在本公开的更进一步发明，组合物进一步包含选自以下的至少一种附加功能成分：附加表面活性剂、增稠剂和/或粘度调节剂、溶剂、溶解度调节剂、保湿剂、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、掩蔽剂和/或螯合剂、固化剂、成片剂、pH调节组分、芳香剂和/或染料、水溶助长剂或偶合剂、缓冲剂及其组合。
根据本发明的清洁组合物在经处理的表面上提供至少4log的杀灭，同时提供降低的吸入风险。此外，根据本发明的清洁组合物提供降低的吸入风险，所述组合物的中值粒径为约11微米或更大。
使用组合物的方法也包括在本发明的实施方案中。在本公开内容的一个方面，杀死微生物的方法包括向基底施加根据本发明的清洁组合物，其中所述组合物在经处理的表面上提供至少4log的杀灭，同时提供降低的吸入风险。
虽然公开了多个实施方案，但根据以下示出并说明了本发明的说明性实施方案的具体实施方式，本发明的仍其它实施方案对本领域中技术人员而言将变得显而易见。因此，附图和具体实施方式应被视为本质上是说明性的而不是限制性的。
具体实施方式
本发明的实施方案不限于用于硬表面消毒和杀菌(包括清洁组合物的抗微生物和/或消毒应用以及清洁组合物的替代清洁和使用)的特定组合物、所述组合物的制备方法和/或使用方法，其可以变化并且是技术人员所理解的。为了可以更容易地理解本发明，首先定义某些术语。还应理解，本文所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，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，除非内容另外明确指明，否则单数形式的“一个”、“一种”以及“所述”可以包含复数对象。此外，所有的单位、前缀和符号可按其SI接受的形式表示。
说明书中列举的数值范围包括限定所述范围的数字，并且包括所限定范围内的每个整数。贯通本公开内容，本发明的各个方面以范围形式呈现。应当了解，呈范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁起见并且不应该被解释为是对本发明的范围的固定限制。因此，应当认为范围的描述具有明确公开的所有可能的子范围、分数以及该范围内的单独数值。例如，应当认为如1至6的范围的描述具有明确公开的子范围，如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单独数字，例如，1、2、3、4、5和6，以及小数和分数，例如1.2、3.8、11/4和43/4。这无论范围宽度如何均适用。
为了可以更容易地理解本发明，首先定义某些术语。除非另外限定，否则本文所用的所有技术与科学术语具有与本发明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。与本文所描述的方法和材料类似、修改或等效的许多方法和材料都可用于实践本发明的实施方案，无需过度实验，本文中描述优选材料和方法。在描述和要求保护本发明的实施方案时，将根据下面给出的定义来使用以下术语。
如本文所用，术语“约”是指可能发生的数量的变化，例如经由在现实生活中用于制备浓缩物或使用溶液的典型的测量和液体操作程序；经由这些程序中无意的误差；经由用以制备组合物或进行方法的成分的制造、来源或纯度的差异；等等。术语“约”还涵盖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。无论是否由术语“约”修饰，权利要求包括数量的等同物。
术语或缩写“AcAm”是指丙烯酰胺。
术语“活性剂”或“活性剂百分比”或“活性剂重量百分比”或“活性剂浓度”在本文中可互换地使用并且是指涉及清洁的那些成分的浓度，表示为减去如水或盐等惰性成分之后的百分比。
如本文所用的，术语“活性氯”、“氯”和“次氯酸盐”均可互换使用，并且旨在表示如本领域技术人员已知的标准滴定技术评估的应用溶液中可得到的可测量氯。在一个优选的方面，所述反相乳液聚合物组合物提供了无氯清洁组合物。
如本文所用的，术语“气溶胶”和“雾”是指包含清洁组合物的小颗粒的气载分散体，其可在清洁部位周围的大气中保持悬浮或分散至少5秒，更通常是15秒至10分钟。
如本文所用，术语“烷基(alkyl或alkyl group)”是指具有一个或多个碳原子的饱和烃，包括直链烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等)、环状烷基(或“环烷基”或“脂环基”或“碳环基”)(例如，环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等)、支链烷基(例如，异丙基、叔丁基、仲丁基、异丁基等)和烷基取代的烷基(例如，烷基取代的环烷基和环烷基取代的烷基)。
除非另外指出，否则术语“烷基”包括“未经取代的烷基”和“经取代的烷基”。如本文所用，术语“经取代的烷基”是指具有置换烃主链的一个或多个碳上的一个或多个氢的取代基的烷基。这种取代基可以包含例如烯基、炔基、卤基、羟基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基、芳氧基羰氧基、羧酸酯基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫基羰基、烷氧基、磷酸酯基、膦酸基、亚膦酸基、氰基、氨基(包含烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰胺基(包含烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨甲酰基和脲基)、亚氨基、巯基、烷基硫基、芳基硫基、硫代羧酸酯基、硫酸酯基、烷基亚磺酰基、磺酸酯基、氨磺酰基、磺酰胺基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或芳香族(包含杂芳香族)基。
如本文所用，术语“清洁”是指用来促进或帮助去污、漂白、微生物群体减少及其任何组合的方法。如本文所使用的，术语“微生物”是指任何非细胞生物或单细胞(包含菌落)生物。微生物包含所有原核生物。微生物包含细菌(包含蓝藻细菌)、孢子、地衣类、真菌、原生动物、朊病毒、类病毒、病毒、噬菌体以及一些藻类。如本文所用，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％或者显著比通过水洗减少得更多时就实现了成功的微生物减少。微生物群体更大量的减少提供了更大程度的保护。
术语或缩写“DADMAC”是指二烯丙基二甲基氯化铵。
术语或缩写“DMAEA”是指丙烯酸二甲基胺基乙酯。
术语或缩写“DMAEM”是指甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯。
术语或缩写“DMAEA BCQ”是指丙烯酸二甲胺基乙酯，氯化苄季盐。
术语或缩写“DMAEA'MCQ”是指丙烯酸二甲胺基乙酯，氯甲烷季盐。
如本文所使用的，术语“消毒剂”是指使用《A.O.A.C.使用稀释方法(A.O.A.C.UseDilution Methods)》，官方分析化学家协会的官方分析方法，第955.14段和适用的章节，第15版，1990(EPA指南91-2)中描述的程序杀死包含大多数公认的病原微生物的所有营养细胞的试剂。根据此参考文献，杀菌剂应当针对几种测试生物在室温，25±2℃下在30秒内提供99.999％的降低(5-log量级降低)。根据本发明的实施方案，杀菌组合物在使用温度下提供所需生物体(包括细菌污染物)99.999％的减少(5-log量级减少)。根据此参考文献，杀菌剂应当针对几种测试生物在室温，25±2℃下在30秒内提供99.99％的降低(4-log量级降低)。根据本发明的实施方案，杀菌组合物在使用温度下提供所需生物体(包括细菌污染物)99.99％的减少(4-log量级减少)。根据此参考文献，杀菌剂应当针对几种测试生物在室温，25±2℃下在30秒内提供99.9％的降低(3-log量级降低)。根据本发明的实施方案，杀菌组合物在使用温度下提供所需生物体(包括细菌污染物)99.9％的减少(3-log量级减少)。如本文所用，术语“高水平杀菌”或“高水平杀菌剂”是指杀灭除高水平的细菌孢子外基本上所有生物体并且用由食品和药物管理局(Food and Drug Administration)作为灭菌剂的销售明确的化学杀菌物来实现的化合物或组合物。如本文所用，术语“中间水平杀菌”或“中间水平杀菌剂”是指用由环境保护局(Environmental Protection Agency，EPA)登记为杀结核杆菌剂的化学杀菌物杀灭分枝杆菌、大部分病毒和细菌的化合物或组合物。如本文所用，术语“低水平杀菌”或“低水平杀菌剂”是指用由EPA登记为医院消毒剂的化学杀菌物杀灭一些病毒和细菌的化合物或组合物。术语或缩写“EDTA 4Na+”是指乙二胺四乙酸四钠盐。
如本文所用，短语“食品加工表面”是指被用作食品加工、制备或贮存活动的一部分的工具、机器、设备、结构、建筑物等的表面。食品加工表面的实例包括食品加工或制备设备(例如，切片、罐装或运输设备，包括引水槽)、食品加工器皿(例如，用具、餐具、洗涤器皿和酒吧玻璃杯(bar glasses))以及地板、墙壁或进行食品加工的结构的固定件的表面。食品加工表面见于并用于食品防腐空气循环系统、无菌包装消毒、食品冷藏和冷却器清洁剂和消毒剂、器皿洗涤消毒、烫漂器清洗和消毒、食品包装材料、切割板添加剂、第三水池消毒、饮料冷却器和保温器、肉冷却或烫洗水、自动盘碟消毒剂、消毒凝胶、冷却塔、食品加工抗微生物服喷剂和非水性至低水性食品制备润滑剂、油和冲洗添加剂中。
如本文所用，短语“食品”包括可能需要用抗微生物剂或组合物处理并且可以在有或没有进一步制备的情况下食用的任何食品物质。食品包括肉类(例如红肉和猪肉)、海鲜、家禽、农产品(例如水果和蔬菜)、鸡蛋、活蛋、蛋制品、即食食品、小麦、种子、根、块茎、叶子、茎、谷粒、花、豆芽、调味料或其组合。术语“农产品”是指食品，如水果和蔬菜以及植物或植物衍生的物质，其通常以未烹饪并且通常未包装的方式出售，并且有时可以生吃。
术语“硬质表面”是指实心的、基本上非柔性的表面，如台面、瓷砖、地板、墙壁、面板、窗户、卫生洁具、厨房和浴室家具、器具、发动机、电路板和盘碟。硬质表面可包括例如，医疗保健表面和食品加工表面。
如本文所用，短语“健康护理表面”是指用作健康护理活动的一部分的器械、装置、推车、罩、家具、结构、建筑物等的表面。健康护理表面的实例包括医疗或牙科器械、医疗或牙科装置、用于监测患者健康的电子设备和其中进行健康护理的地板、墙壁或结构固定件的表面。健康护理表面存在于医院、外科、疾病、分娩、太平间和临床诊断室。这些表面可以是具有以下特点的那些：“硬表面”(如墙壁、地板、床板等)；或织物表面，例如编织、织造和非织造表面(如手术服、帐帘、床上用品、绷带等)；或患者护理设备(如呼吸器、诊断设备、分流器、人体窥镜、轮椅、床等)；或手术和诊断设备。健康护理表面包括用于动物健康护理的物品和表面。
如本文所用，术语“器械”是指可得益于用根据本发明的组合物清洁的各种医疗或牙科器械或装置。
如本文所用，短语“医疗器械”、“牙科器械”、“医疗装置”、“牙科装置”、“医疗设备”、“牙科设备”是指在医学或牙科中使用的器械、装置、工具、电气用具、器具和设备。可以对此类器械、装置和设备进行冷灭菌、浸没或洗涤并且然后进行热灭菌，或以其它方式得益于在本发明的组合物中进行的清洁。这些各种器械、装置和设备包括但不限于：诊断器械、托盘、盘、夹持器、托架、镊子、剪刀、剪切机、锯(例如骨锯和其刀片)、止血钳、刀、凿子、骨钳、文件夹、钳子、钻机、钻机钻头、粗锉刀、毛刺、涂布器、碎机、升降机、夹具、针夹持器、货架、夹子、钩、圆骨凿、刮匙、牵开器、矫平机、打孔器、提取器、匙、角膜刀、刮刀、压榨机、套管针、扩张器、罩、玻璃器皿、管、导管、插管、插塞、支架、窥镜(例如，内窥镜、听诊器和关节镜)和相关设备等或其组合。
如本文所用，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％或者显著比通过水洗减少得更多时就实现了成功的微生物减少。微生物群体更大量的减少提供了更大程度的保护。抗微生物剂的“杀生物(-cidal)”或“生物抑制(-static)”活性的区分、描述功效程度的定义、以及用于测量此功效的官方实验室方案是理解抗微生物剂和组合物的相关性的考虑因素。清洁组合物可以影响两种微生物细胞损伤。第一种是致命的、不可逆转的作用，导致完全微生物细胞破坏或失能。第二种类型的细胞损伤是可逆的，这样如果生物体不含试剂，其可以再次繁殖。前者称为杀菌，后者称为抑菌。根据定义，消毒剂和杀菌剂是提供抗微生物或杀微生物活性的试剂。相比之下，防腐剂通常被描述为抑制剂或抑菌组合物。
如本文所使用的，术语“微生物”是指任何非细胞生物或单细胞(包含菌落)生物。微生物包含所有原核生物。微生物包含细菌(包含蓝藻细菌)、孢子、地衣类、真菌、原生动物、朊病毒、类病毒、病毒、噬菌体以及一些藻类。
如本文所用，术语“消毒剂”是指将细菌污染物的数量减少至根据公共卫生要求判断的安全水平的试剂。在一个实施方案中，用于本发明中的消毒剂将提供至少99.999％的减少(5-log量级减少)。这些减少可以使用《杀菌剂的杀菌和洗涤消毒作用》,官方分析化学家协会的官方分析方法,第960.09段和适用章节,第15版,1990(EPA指南91-2)中所述的程序来评估。根据此参考，消毒剂应当针对几种检验生物在室温25±2℃下，在30秒内提供99.999％的降低(5个对数阶降低)。根据本发明的实施方案，消毒组合物在使用温度下提供所需生物体(包括细菌污染物)99.999％的减少(5-log量级减少)。进一步，消毒剂应当针对几种测试生物在室温，25±2℃下在30秒内提供99.99％的降低(4-log量级降低)。根据本发明的实施方案，消毒漂洗在使用温度下提供所需生物体(包括细菌污染物)99.99％的减少(4-log量级减少)。根据此参考文献，消毒剂应当针对几种测试生物在室温，25±2℃下在30秒内提供99.9％的降低(3-log量级降低)。根据本发明的实施方案，消毒组合物在使用温度下提供所需生物体(包括细菌污染物)99.9％的减少(3-log量级减少)。抗微生物剂的“杀生物(-cidal)”或“生物抑制(-static)”活性的区分、描述功效程度的定义、以及用于测量此功效的官方实验室方案是理解抗微生物剂和组合物的相关性的考虑因素。清洁组合物可以影响两种微生物细胞损伤。第一种是致命的、不可逆转的作用，导致完全微生物细胞破坏或失能。第二种类型的细胞损伤是可逆的，这样如果生物体不含试剂，其可以再次繁殖。前者称为杀菌，后者称为抑菌。根据定义，消毒剂和杀菌剂是提供抗微生物或杀微生物活性的试剂。相比之下，防腐剂通常被描述为抑制剂或抑菌组合物。
抗微生物剂的“杀生物(-cidal)”或“生物抑制(-static)”活性的区分、描述功效程度的定义、以及用于测量此功效的官方实验室方案是理解抗微生物剂和组合物的相关性的考虑因素。抗微生物组合物可以影响两种微生物细胞损伤。第一种是致命的、不可逆转的作用，导致完全微生物细胞破坏或失能。第二种类型的细胞损伤是可逆的，这样如果生物体不含试剂，其可以再次繁殖。前者称为杀菌，后者称为抑菌。根据定义，消毒剂和杀菌剂是提供抗微生物或杀微生物活性的试剂。相比之下，防腐剂通常被描述为抑制剂或抑菌组合物。
如本文所用，术语“表面活性剂”是含有亲脂性链段和亲水性链段的化合物，当将其添加到水或溶剂中时，降低了系统的表面张力。
术语“粘度”在本文中用于描述根据本发明的用于清洁、消毒和杀菌的可喷洒的含水组合物的性质。如本领域技术人员所理解的，动力(剪切)粘度和体积粘度均可用于描述所述组合物的特征。液体的剪切粘度描述了其对剪切流动的抵抗力。液体的体积粘度描述了其表现出在没有剪切的情况下抵抗其流动的内部摩擦的形式的能力。本文所述的粘度的测量使用物理直至泊(P)或厘泊(cPs)。
如本文所用，术语“器皿”是指如就餐和烹饪用具、餐盘和其它硬表面，如淋浴器、水槽、抽水马桶、浴缸、工作台面、窗户、镜子、运输车辆以及地板等物品。如本文所用，术语“器皿洗涤”是指洗涤、清洁或漂洗器皿。器皿还指由塑料制成的物品。可用根据本发明的组合物清洁的塑料的类型包括但不限于包括聚碳酸酯聚合物(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)和聚砜聚合物(PS)的那些塑料。可使用本发明的化合物和组合物清洁的另一种示例性塑料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
如本文所用，术语“重量百分比(weight percent)”、“重量％(wt-％)”、“重量百分比(percent by weight)”、“重量％(％by weight)”及其变型是指物质的重量除以组合物的总重量并乘以100的该物质的浓度。应理解，如此处所使用，“百分比”、“％”等意图与“重量百分比”、“wt％”等同义。
如本文所用，术语“水溶性”是指组合物或组分，如果它至少90％可溶于水、至少95％可溶于水、至少98％可溶于水、至少99％可溶于水或至少99.9％可溶于水。
本发明的方法和组合物可包含以下、基本上由以下组成或由以下组成：本发明的组分和成分以及本文所述的其它成分。如本文所用，“基本上由……组成”意指方法和组合物可包括额外步骤、组分或成分，但是只有当额外步骤、组分或成分不实质改变所要求的方法和组合物的基本特征和新颖性特征时才可如此。
清洁组合物
根据本发明，清洁组合物包含至少一种消毒剂、杀菌剂和/或抗微生物化合物和至少一种聚合物化合物，并且由于降低组合物的吸入风险而提供具有降低的急性毒性的清洁活性。本发明涉及减少雾化和减少吸入的含水清洁组合物，其包含、由或基本上由至少一种消毒剂、杀菌剂和/或抗微生物化合物和至少一种聚合物化合物组成。在一些实施方式中，所述组合物可以用触发喷洒器，如非低速或低速触发喷洒器来分配。所述组合物也可以以替代方式来分配。由于聚合物在均相溶液中快速分散，所述清洁组合物易于制造。除了易于制造之外，所述清洁组合物提供了另外的益处，包括例如，由于粘度分布线降低使得易于使用喷洒触发器而在利用喷洒施用时易于施用。此外，与包含常规增稠剂相比，所述清洁组合物使制剂的雾化几乎不存在并且提高了清洁速率。减少雾化组合物的其他方面在2017年5月23日提交的美国专利申请15/602,532，现为美国公布号2017/0335254；和2017年5月23日提交的美国专利申请15/603,039，现为美国公布号2017/0335253中进行了讨论，将其每篇通过引用以其全部并入本文中。
所述清洁组合物可称为非牛顿流体。牛顿流体具有短的弛豫时间并且在剪切与拉伸粘度之间具有直接相关性(流体的拉伸粘度等于三倍剪切粘度)。剪切粘度是流体抵御各层相对于彼此移动的能力的量度。拉伸粘度，也称为伸长粘度，是流体在拉伸应力下弹性拉伸的能力的量度。非牛顿流体在剪切与拉伸粘度之间不具有直接相关性，并且在应变下时能够存储弹性能，获得与剪切粘度相比指数倍多的伸长性，并在应变下产生增稠效果(即，剪切增稠)。非牛顿流体的这些性质使得所述组合物在不受剪切时具有低粘度，但在来自触发喷洒器的应力下形成较大液滴时变稠。
在一些实施方式中，所述清洁组合物在不受应变时具有相对低的剪切粘度。在一个实施方式中，含有所述反相乳液聚合物的清洁组合物的剪切粘度与水的剪切粘度相当，并且可以称为“稀液体”。含有聚合物的清洁组合物的合适剪切粘度为约1至1000cPs，优选1至100cPs。在一个实例中，防雾化组分在不受应变时不会增加所述组合物的剪切粘度，并且增加的剪切粘度由其它组分，如表面活性剂产生。由于所述反相乳液聚合物提供的柔性粘弹性组合物，本发明在防雾组合物的粘度方面提供了意想不到的益处。
在一些实施方式中，所述降低雾化的清洁组合物的分配溶液的中值粒度足够大以减少雾化，从而降低与高雾化组合物相关的吸入风险。如本领域技术人员所理解的，具有小于约10微米的液滴尺寸的颗粒可被容易地吸入。而且，具有小于约0.1微米的液滴尺寸的颗粒可被容易地吸入肺部。因此，在本发明的许多方面，根据本发明的组合物的测试和评价集中于雾化的减少，特别是约10或更小的微米尺寸的减少或消除。在本发明的一个方面，适合的中值粒径为约11微米或更大、50微米或更大、70微米或更大、约10微米或更大、约150微米或更大、或约200微米或更大。适合的中值粒径可取决于即用型组合物(RTU)的组成。例如，强碱性或酸性应用溶液的适合的中值粒度可为约100微米或更大、以及更特别为约150微米或更大、以及更特别为约200微米或更大。中等碱性或酸性RTU的适合的中值粒度可为约11微米或更大、优选约50微米或更大、以及更优选约150微米或更大。
根据本发明的清洁组合物有利地提供在以下方面稳定的组合物：聚合物的保留性能、溶液稳定性和微生物效力，其中所述聚合物在约60°F至约80°F的环境温度保持稳定至少约一年，或在约60°F至约80°F的环境温度保持稳定至少约两年。通过所述清洁组合物的保持的防雾性能来测定稳定性。
在一个方面，根据本发明的清洁组合物包含、由和/或基本上由表1中所示的组分组成，其中所使用的活性消毒剂、杀菌剂和/或抗微生物化合物影响聚合物形式和电荷的选择，以提供具有降低的吸入风险以及消毒、杀菌和/或抗微生物特性的意外和有益的效果。
表1
清洁组分
根据本发明的清洁组合物含有清洁化合物，所述清洁化合物包含至少一种消毒剂、杀菌剂或抗微生物化合物。在本发明的一个实施方案中，清洁化合物是季铵化合物、酸消毒剂、氧化剂、胺或其组合。
季铵化合物
根据本发明的一个实施方案，清洁组合物包含至少一种季铵化合物和至少一种聚合物化合物。不希望受限于本发明的特定理论，当在酸性pH下使用时，本发明的清洁组合物影响季铵化合物和蛋白质之间的相互作用。特别地，季铵化合物在酸性pH下的使用减少了带正电荷的季铵化合物与带负电或部分带负电的生物物质之间的静电相互作用，降低了与季铵化合物相关的毒性风险和吸入风险。此外，聚合物组分的添加使组合物在储存和施用期间抵抗可能引起呼吸窘迫的一定量的雾或气溶胶的配制。
根据本发明的清洁组合物克服了季铵化合物急性毒性的问题，同时提供了有效的抗微生物和/或消毒能力。季铵化合物和酸组分的组合物降低了急性毒性。不寻求受特定理论束缚，控制含有季铵化合物的浓缩组合物的pH降低了季铵化合物与生物物质之间的静电相互作用，特别是在吸入期间。表2总结了作为pH的函数的酪蛋白的理论表面电荷，以说明pH-蛋白质即生物物质的静电荷关系。如表2中所示，并且如本领域普通技术人员将理解的，当pH接近等电点时，蛋白质显示出净零电荷。
表2
在肺的生理pH值，约7.25-7.45，大多数生物物质具有阴离子电荷。如果生物物质的阴离子性较低，即接近/等于或低于其各自的等电点或pKa，则认为根据表2中所示的理论相容性，季铵化合物和生物物质具有降低的静电相互作用。
在本发明的一个方面，其中表面活性剂包括在清洁组合物中，由于静电相互作用的增加，阳离子表面活性剂不受欢迎，因此增加了组合物的毒性。
因此，阴离子、非离子和两性表面活性剂及其组合是有利的，以减少生物物质和季铵化合物之间的相互作用。类似地，选择酸组分以控制pH以及有助于减少静电相互作用。在2017年2月28日提交的美国专利申请号15/445,146[代理人案卷号PT10767USU1]中可以找到季铵化合物及其适用于减少吸入的清洁组合物的进一步讨论，其全部内容通过引用以其整体并入本文。
根据本发明实施方案的清洁组合物包含至少一种季铵化合物。已知某些季铵化合物具有抗微生物活性。因此，具有抗微生物活性的各种季铵化合物可用于本发明的组合物中。在一个方面，季铵化合物是抗微生物“季铵物”。术语“季铵化合物”或“季铵物”通常是指具有下式的任何组合物。
其中R1-R4是可以相同或不同的取代或未取代的、饱和或不饱和的、支链或非支链的和环状或非环状的烷基，并且可以含有醚、酯或酰胺键；它们可以是芳香族或取代的芳香族基团。在一个方面，基团R1、R2、R3和R4各自具有小于C20链长。X-是阴离子抗衡离子。术语“阴离子抗衡离子”包括可与季铵形成盐的任何离子。合适的抗衡离子的实例包括卤离子如氯离子和溴离子、丙酸根、甲硫酸根、糖酸根、乙硫酸根、氢氧根、乙酸根、磷酸根、碳酸根、(如可从龙沙(Lonza)以Carboquat H商购获得)和硝酸根。优选地，阴离子抗衡离子是氯离子。
在一些实施方案中，具有小于20的碳链的季铵包括在本发明的组合物中。适用于本发明中的季铵化合物的实例包括但不限于烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基乙基苄基氯化铵、辛基癸基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵等。单种季铵或多于一种季铵的组合可包括在本发明的组合物中。适用于本发明中的季铵化合物的另外实例包括但不限于苄索氯铵、乙基苄索氯铵、肉豆蔻基三甲基氯化铵、甲基苄索氯铵、西他氯铵、西曲溴铵(CTAB)、肉碱、多法氯铵、四乙基溴化铵(TEAB)、度米芬、苯度溴铵、苯佐氯铵、胆碱、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)和地那铵。
在一些实施方案中，具有小于20或C2-C20的碳链的季铵包括在本发明的组合物中。在其它实施方案中，具有C6-C18、C12-C18、C12-C16和C6-C10碳链的季铵包括在本发明的组合物中。适用于本发明中的季铵化合物的实例包括但不限于烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基乙基苄基氯化铵、辛基癸基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵等。单种季铵或多于一种季铵的组合可包括在本发明的组合物中。适用于本发明中的季铵化合物的另外实例包括但不限于苄索氯铵、乙基苄基氯化铵、肉豆蔻基三甲基氯化铵、甲基苄索氯铵、西他氯铵、西曲溴铵(CTAB)、肉碱、多法氯铵、四乙基溴化铵(TEAB)、度米芬、苯度溴铵、苯佐氯铵、胆碱、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)、地那铵及其混合物。在一个方面，季铵化合物的组合特别优选用于本发明的组合物，例如市售产品Bardac 205/208M。
在一些实施方案中，取决于R基团、阴离子的性质和存在的季氮原子的数量，抗微生物季铵化合物可以分为以下类别之一：单烷基三甲基铵盐；单烷基二甲基苄基铵盐；二烷基二甲基铵盐；杂芳香族铵盐；多取代季铵盐；双季铵盐；和聚合的季铵盐。本文将讨论每个类别。
单烷基三甲基铵盐含有一个作为长链烷基的R基团，其余的R基团是短链烷基，如甲基或乙基。单烷基三甲基铵盐的一些非限制性实例包括十六烷基三甲基溴化铵，可以商品名Rhodaquat M242C/29和Dehyquart A商购获得；烷基三甲基氯化铵，可以Arquad 16商购获得；烷基芳基三甲基氯化铵；和十六烷基二甲基乙基溴化铵，可以Ammonyx DME商购获得。
单烷基二甲基苄基铵盐含有一个作为长链烷基的R基团、作为苄基的第二个R基团，其余两个R基团为短链烷基，如甲基或乙基。单烷基二甲基苄基铵盐通常与非离子表面活性剂、洗涤剂助洗剂、香料和其它成分相容。单烷基二甲基苄基铵盐的一些非限制性实例包括烷基二甲基苄基氯化铵，可从龙沙公司以Barquat商购获得；和苄索氯铵，可从龙沙公司以Lonzagard商购获得。另外，单烷基二甲基苄基铵盐可以是经取代的。这类盐的非限制性实例包括十二烷基二甲基-3,4-二氯苄基氯化铵。最后，存在烷基二甲基苄基和烷基二甲基取代的苄基(乙基苄基)氯化铵的混合物，其可从斯特潘公司(Stepan Company)以BTC2125M商购获得，和从龙沙公司以Barquat 4250商购获得。
二烷基二甲基铵盐含有两个作为长链烷基的R基团，其余的R基团为短链烷基，如甲基。二烷基二甲基铵盐的一些非限制性实例包括二癸基二甲基卤化铵，可从龙沙公司以Bardac 22商购获得；二癸基二甲基氯化铵，可从龙沙公司以Bardac 2250商购获得；二辛基二甲基氯化铵，可从龙沙公司以Bardac LF和Bardac LF-80商购获得)；和辛基癸基二甲基氯化铵，作为与二癸基和二辛基二甲基氯化铵的混合物出售，可从龙沙公司以Bardac2050和2080商购获得。
杂芳香族铵盐含有一个作为长链烷基的R基团，其余的R基团由一些芳香族体系提供。因此，R基团所连接的季氮是芳香族体系的一部分，如吡啶、喹啉或异喹啉。杂芳香族铵盐的一些非限制性实例包括十六烷基吡啶鎓卤化物，可从泽兰化学公司(ZeelandChemical Inc.)以Sumquat 6060/CPC商购获得；1-[3-氯烷基]-3,5,7-三氮杂-1-氮金刚烷，可从陶氏化学公司(Dow Chemical Company)以Dowicil 200商购获得；和烷基异喹啉溴化物。
多取代季铵盐是单烷基三甲基铵盐、单烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐或杂芳香族铵盐，其中分子的阴离子部分是大的高分子量(MW)有机离子。多取代季铵盐的一些非限制性实例包括烷基二甲基苄基糖酸铵和二甲基乙基苄基环己基氨基磺酸铵。
双季铵盐含有两个对称的季铵部分，其通式如下：
其中R基团可以是长链或短链烷基、苄基或由芳香族体系提供。Z是与每个季氮连接的碳-氢链。双季铵盐的一些非限制性实例包括1,10-双(2-甲基-4-氨基喹啉氯化物)-癸烷；和1,6-双[1-甲基-3-(2,2,6-三甲基环己基)-丙基二甲基氯化铵]己烷或曲比氯铵。
在一个方面，季铵化合物是中长链烷基R基团，如8个碳至约20个碳8个碳至约18个碳约10至约18个碳以及约12至约16个碳，并提供可溶性和良好的抗微生物剂。
在一个方面，季铵化合物是具有R基团的短二烷基链季铵化合物，所述R基团如2个碳至约12个碳、3个碳至约12个碳或6个碳至约12个碳。
在优选的方面，季铵化合物是烷基苄基氯化铵、二烷基苄基氯化铵、烷基苄基氯化铵和二烷基苄基氯化铵的共混物、二癸基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵和二辛基二甲基氯化铵的共混物，或其混合物。在优选的实施方案中，用于本发明清洁组合物中的季铵化合物由二烷基季铵和烷基苄基季铵的混合物构成。
根据提供清洁组合物的本发明实施方案，提供有效量的季铵化合物与聚合物组合，以提供针对广谱微生物(包括革兰氏阴性微生物，如大肠杆菌)的抗微生物功效。在这种使用溶液中季铵化合物的合适浓度包括至少约10ppm、至少约50ppm，或至少约100ppm，或至少约150ppm，或至少约200ppm，或至少约250ppm，或至少约300ppm，或约100-500ppm，或约100-300ppm，或其中的任何范围。在一些方面，出于在低于约150ppm或低于约100ppm的浓度下的任何抗微生物功效，根据与阴离子表面活性剂和/或酸组合的协同作用，根据本发明的活化微生物组合物提供针对革兰氏阴性的效力，通常需要多于150ppm的季铵化合物。不受本发明的限制，所有列举的范围包括限定所述范围的数字并且包括所限定范围内的每个整数。
对于清洁组合物，使用溶液中季铵化合物的其它合适浓度包括在约1ppm和约10,000ppm之间，在约1ppm和约1,000ppm之间，在5ppm和约400ppm之间，在10ppm和约400ppm之间，在20ppm和约400ppm之间，在25ppm和约400ppm之间，在50ppm和约400ppm之间，在75ppm和约400ppm之间，或在100ppm和约400ppm之间。在用于清洁组合物的使用溶液中另外合适浓度的季铵化合物包括在约0.0001重量％至约10重量％、约0.001重量％至约10重量％、约0.01重量％至约10重量％、约1.0重量％至约10重量％之间。不受本发明的限制，所有列举的范围包括限定所述范围的数字并且包括所限定范围内的每个整数。
酸消毒剂
根据本发明可以使用各种酸消毒剂。在本发明的实施方案中，酸消毒剂可以是羧酸、过酸、无机酸、有机酸、氨基酸、脂肪酸、直链烷基苯。应理解，本发明可以使用每种酸消毒剂和酸消毒剂组合的衍生物。
在本发明的方面，酸消毒剂是羧酸。一般而言，羧酸具有化学式R-COOH，其中R可代表任何数目的不同基团，包括脂肪族基团、脂环族基团、芳香族基团、杂环基团，所有的所述基团可为饱和或不饱和的以及被取代或未被取代的。羧酸也具有一个、两个、三个或更多个羧基。羧酸具有酸化其中它们存在的含水组合物的趋势，因为羧基的氢原子是活性的并且可以表现为阴离子。当与过氧化氢水溶液混合时，本发明组合物中的羧酸组分通常由于存在活性氢原子而起到抗微生物剂的作用。此外，本发明中的羧酸组分将组合物保持在酸性pH。这种羧酸的实例包括但不限于乙酸、柠檬酸、琥珀酸、己二酸、羟基乙酸和乳酸。本领域技术人员将理解，其他羧酸可用于本发明的目的。
在本发明的组合物中可以使用各种C6-C18过氧酸，例如过氧脂肪酸、单过氧或二过氧二羧酸和过氧芳香酸。用于本发明的C6-C18过氧酸可以在结构上表示如下：R1--CO3H，其中R1是具有约5-17个碳原子的烃部分(C18过氧酸通常在结构上表示为C7--CO3 H)。R1可以在链中具有取代基，例如--OH、CO2 H或杂原子(例如，如在烷基醚羧酸中的--O--)，只要整个组合物的抗微生物性质不受显著影响。应该认识到，“R1”取代基或杂原子可以改变本文所述羧酸的总酸度(即pKa)。只要保持有利的抗微生物性能，这种改变在本发明的考虑范围内。此外，R1可以是直链、支链、环状或芳香族的。优选的烃部分(即优选的R1)包括具有7至11个碳原子(或每分子8至12个碳原子)的直链饱和烃脂族部分。
可以与过氧化氢反应形成过氧脂肪酸的合适的C6-C18羧酸脂肪酸的具体实例包括饱和脂肪酸如己酸(C6)、庚酸(庚烷酸)(C7)、辛酸(辛烷酸)(C8)、壬酸(壬烷酸)(C9)、癸酸(癸烷酸)(C10)、十一酸(十一烷酸)(C11)、月桂酸(十二烷酸)(C12)、十三酸(十三烷酸)(C13)、肉豆蔻酸(十四烷酸)(C14)、棕榈酸(十六烷酸)(C16)和硬脂酸(十八烷酸)(C18)。这些酸可以来自天然和合成来源。天然来源包括应被完全氢化的动植物脂肪或油。合成酸可以通过石油蜡的氧化来生产。用于本发明组合物的特别优选的过氧化脂肪酸是线性单过氧脂族脂肪酸，例如过氧辛酸、过氧癸酸或其混合物。
其他合适的C6-C18过氧酸衍生自二羧酸和芳族酸的氧化。合适的二羧酸包括己二酸(C6)和癸二酸(C10)。合适的芳族酸的实例是苯甲酸。这些酸可与过氧化氢反应形成适用于本发明组合物的过酸形式。该组中优选的过酸包括单过氧或二过氧己二酸、单过氧或二过氧癸二酸和过氧苯甲酸。
上述过氧酸对多种微生物具有抗菌活性，如革兰氏阳性(如金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性(如大肠杆菌)微生物、酵母、霉菌、细菌孢子等。当上述C6-C18过氧酸与C1-C4过氧羧酸结合时，与单独的C1-C4过氧羧酸或单独的C6-C18过氧酸相比，显示出活性大大提高。C1-C4过氧羧酸组分可以通过使酸与过氧化氢反应而衍生自C1-C4羧酸或二羧酸。合适的C1-C4羧酸的实例包括乙酸、丙酸、乙醇酸和琥珀酸。用于本发明组合物的优选的C1-C4过氧羧酸包括过氧乙酸、过氧丙酸、过氧乙醇酸、过氧琥珀酸或其混合物。
用于本发明组合物中的过酸组分可以通过将过氧化氢(H2O2)溶液与所需量的酸混合以简单的方式生产。对于较高分子量的脂肪酸，可能需要水溶偶合剂以帮助溶解脂肪酸。H2O2溶液也可以加入到先前制备的过酸如过乙酸或各种全脂肪酸中，以制备本发明的过酸组合物。浓缩物可含有约1至50重量％，优选约5至25重量％的过氧化氢。1991年7月31日提交的美国专利5,200,189进一步公开了过酸在清洁组合物中的用途，该专利在此全文引入作为参考。
在本发明的一个方面，酸消毒剂是矿物酸，即无机酸。这种无机酸的实例包括但不限于磷酸、氨基磺酸、硫酸、硝酸和盐酸。通常，当溶解在水中时，所有无机酸形成氢离子和共轭碱离子。例如，硫酸通过完全电离在水溶液中形成硫酸氢盐以形成水合氢离子和硫酸氢根。为了本发明的目的，这种共轭碱也是有用的酸组分。
在本发明的一个方面，酸消毒剂是有机酸。合适的有机酸包括但不限于甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、二甲苯磺酸、枯烯磺酸、苯磺酸、甲酸、乙酸、单羧酸、二羧酸或三羧酸、吡啶甲酸、吡啶二羧酸及其混合物。
在本发明的一个方面，酸消毒剂是氨基酸和/或氨基酸衍生物。通常，氨基酸含有胺官能团和羧酸官能团，通常与每个氨基酸的侧链基团一起。合适的氨基酸和/或氨基酸衍生物包括但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、硒代半胱氨酸、吡咯赖氨酸及其衍生物。
在本发明的一个方面，酸消毒剂是脂肪酸和/或脂肪酸表面活性剂。抗微生物活性酸已用于消毒操作。例如，美国专利404,040描述了一种消毒组合物，其包含脂族短链脂肪酸、用于脂肪酸的水溶助长剂或增溶剂以及与水溶助长剂相容的酸，美国专利5,330,769描述了脂肪酸消毒剂浓缩物和稀释的最终溶液，其包括单独量的杀菌有效脂肪酸、水溶助长剂、由磷酸和硫酸组成的足以将最终溶液的pH降低至约1-5的强酸组或其混合物和选自丙酸、丁酸和戊酸及其混合物的稳定浓缩物的弱酸组分。如本文所用，术语“脂肪酸”包括包含烷基链的羧酸组的任一种。在一些实施方案中，烷基可为直链或支链和饱和不饱和。烷基链含有任何长度的碳原子。在一些实施方案中，烷基链含有4至12个碳原子、5至11个碳原子或8至10个碳原子。示例性脂肪酸可选自己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、己酸、辛酸、癸酸及其混合物。示例性的长链烷基脂肪酸可选自例如肉豆蔻酸、花生酸、山嵛酸、木蜡酸、蜡酸、肉豆蔻酸、棕榈油酸、十六烷酸、反油酸、异油酸、亚油酸、反亚油酸、a-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、十二碳六烯酸、鳕油酸、芥酸、山茱萸酸、山嵛酸、蓖麻油酸、木蜡酸、licanic acid、桐酸及其混合物。
在本发明的一个方面，酸消毒剂是直链烷基苯。合适的直链烷基苯包括直链烷基苯磺酸盐(LAS)和直链烷基苯磺酸(LABSA)。可以使用的其它物质是烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基醚硫酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基肌氨酸盐、以及它们的混合物。
氧化剂
根据本发明的一个实施方案，清洁组合物包含至少一种氧化剂和至少一种聚合物化合物。氧化剂可以是与阳离子、非离子和/或阴离子聚合物相容的任何氧化剂。这种氧化剂的实例包括非有机氧化物质，如过氧化氢、过碳酸钠、高碘酸钠、过硫酸钠、过硫酸铵、过硼酸钠、过氧化钠、过氧化钙、氧化银(II)、臭氧和二氧化氯。氧化剂还包括有机氧化物质，例如二酰基过氧化物，例如过氧化苯甲酰，过氧化酮，例如过氧化2,4-噻二酮，过氧二碳酸酯，例如过氧二碳酸二异丙酯，过氧酯，例如叔丁基过氧化马来酸，二烷基过氧化物，例如过氧化二枯基，氢过氧化物，如叔丁基氢过氧化物，和过氧缩酮，如2,2-二(叔丁基过氧)丁烷。另外的氧化剂公开在1994年6月1日提交的美国专利5,616,616中并且其全部内容在此引入作为参考。
胺
清洁组分也可以是抗微生物胺。胺可以是伯胺、仲胺或叔胺。或者，组合物可包含季铵化合物。体系中的胺浓度可以为约0.5至约8.5重量％、约1.0至约3.0重量％、或约1.25至约2.0重量％。胺优选为叔胺。但是，其他示例性抗微生物胺是：脂族胺；脂族胺盐如：脂族铵盐；醚胺，例如：可从TomahProducts商购的为PA-19、PA-1618、PA-1816、DA-18、DA-19、DA-1618、DA-1816的那些；或具有式R1—O—R2—NH2、R1—O—R2—NH—R3—NH2或其混合物的醚胺，其中(独立地)：R1＝直链饱和或不饱和的C6-C18烷基，R2＝直链或支链C1-C8烷基，R3＝直链或支链C1-C8烷基，或R1＝直链C12-C16烷基，R2＝C2-C6直链或支链烷基；R3＝C2-C6直链或支链烷基，或R1＝直链烷基C12-C16，或直链烷基C10-C12和C14-C16 R2═C3和R3═C3的混合物；醚胺盐如：醚铵盐；二胺如：N-椰油-1,3-丙二胺(如
聚合物组分
根据本发明的清洁组合物包括聚合物组分。如表1所示，清洁组分的选择影响聚合物的所需电荷，以实现所需的降低的吸入风险，同时有益地提供清洁、消毒、杀菌和/或抗微生物功效。在本发明的一个方面，聚合物可以具有阳离子、非离子或阴离子电荷，并且可以以反相乳液聚合物、分散聚合物、粉末聚合物和/或黄原胶的形式存在。
反相乳液聚合物
根据本发明实施方案的清洁组合物包括反相乳液聚合物。在一个方面，所述反相乳液聚合物为水溶性的改性聚合物。在一个方面，所述反相乳液聚合物可以是阳离子、阴离子、非离子、两性和/或结合的。术语乳液聚合物和胶乳聚合物在本文中可互换使用，其指的是包含阳离子、阴离子、非离子和/或两性离子聚合物的油包水(W/O)乳液聚合物。
在一个方面，所述反相乳液聚合物具有高分子量为约3,000 Da至约5千万Da，约500,000Da至约3千万Da，约1百万Da至约2.5千万Da，以及优选约3百万Da至约2千万Da。
在一个方面，反相乳液聚合物的特性粘度高于约1，更优选高于约6，更优选约15至约30dl/g。所述反相乳液聚合物的降低的比粘度通常超过3，优选超过约8，以及经常超过约24dl/g。
在一个方面，根据本发明的反相乳液聚合物具有的粒度范围为约0.1至约10微米，优选约0.25至约3微米。
在一个方面，根据本发明的反相乳液聚合物具有的体积粘度范围为约50至5000cPs，以及优选约100至2000cPs。
根据本发明的反相乳液聚合物是在惰性疏水相中含有水性液滴的柔性聚合物链的稳定分散体。在一个方面，所述反相乳液聚合物由三种组分组成，其包括(1)疏水或烃的连续油相，(2)水相，以及(3)油包水乳化剂(即，表面活性剂系统)。在一个方面，所述反相乳液聚合物为持续含有分散于烃基质中的水溶性聚合物的烃。所述反相乳液聚合物然后通过利用剪切、稀释以及，通常，另一种表面活性剂从颗粒中释放聚合物来“反转”或活化以供使用。参见美国专利3,734,873，其通过引用并入本文。高分子量反相乳液聚合物的代表性制剂描述于美国专利2,982,749；3,284,393和3,734,873中，其每一篇都通过引用并入本文。
在另一方面，反相乳液聚合物通过在自由基聚合条件下聚合单体的水溶液以形成聚合物溶液而形成，如美国专利6,605,674和6,753,388中公开，其每一篇都通过引用并入本文。在一个优选的方面，所述反相乳液聚合物通过使用油溶性和/或水溶性引发剂以自由基聚合来聚合在疏水连续相中乳化的乙烯不饱和的水溶性或水分散性单体和/或共聚单体的水溶液而获得。
如本文所用的，用于反相乳液聚合物的术语“单体”是指可聚合的烯丙基、乙烯基或丙烯酸化合物。所述单体可以是阴离子、阳离子、非离子和/或两性离子的。在一些实施方式中，乙烯基单体是优选的，而在其它实施方式中，丙烯酸和/或丙烯酰胺单体，如丙烯酸或其盐、N-叔丁基丙烯酰胺磺酸(ATBS)或其盐、丙烯酰胺叔丁基磺酸或其盐、以及2-(丙烯酰氧基)-N,N,N-三甲基乙铵(DMAEA.MCQ)是更优选的。
在一个实施方式中，非离子单体特别适合用于中性、酸性、碱性和/或氧化性清洁组合物中。代表性的非离子水溶性单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基甲基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺等。
在一个实施方式中，阴离子单体特别适合用于碱性、中性和/或氧化性清洁组合物中。代表性的阴离子单体包括丙烯酸及其盐(包括，但不限于丙烯酸钠和丙烯酸铵)、甲基丙烯酸及其盐(包括，但不限于甲基丙烯酸钠和甲基丙烯酸铵)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)、ATBS的钠盐、丙烯酰胺叔丁基磺酸或其盐、乙烯基磺酸钠、苯乙烯磺酸盐、马来酸及其盐(包括，但不限于钠盐和铵盐)、磺酸盐衣康酸盐、丙烯酸或甲基丙烯酸的磺丙酯，或这些或其它可聚合的羧酸或磺酸的其它水溶性形式。磺基甲基化的丙烯酰胺、烯丙基磺酸盐、乙烯基磺酸钠、衣康酸、丙烯酰胺基甲基丁酸、富马酸、乙烯基膦酸、乙烯基磺酸、烯丙基膦酸、磺基甲基化的丙烯酰胺、膦酰基甲基化的丙烯酰胺等。
在一个实施方式中，阳离子单体特别适合用于酸性和/或氧化性清洁组合物中。代表性的阳离子单体包括二烷基胺基烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯及其季盐或酸盐，包括，但不限于，丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐、丙烯酸二甲基胺基乙酯硫酸甲酯季盐、丙烯酸二甲基胺基乙酯氯化苄季盐、丙烯酸二甲基胺基乙酯硫酸盐、丙烯酸二甲基胺基乙酯盐酸盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯硫酸甲酯季盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯氯化苄季盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯硫酸盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯盐酸盐、二烷基胺基烷基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺及其季盐或酸盐(如丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵)、丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐、丙烯酸二甲基胺基乙酯氯化苄季盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯氯化苄季盐、甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵、二甲基胺基丙基丙烯酰胺硫酸甲酯季盐、二甲基胺基丙基丙烯酰胺硫酸盐、二甲基胺基丙基丙烯酰胺盐酸盐、甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵、二甲基胺基丙基甲基丙烯酰胺硫酸甲酯季盐、二甲基胺基丙基甲基丙烯酰胺硫酸盐、二甲基胺基丙基甲基丙烯酰胺盐酸盐、丙烯酸二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯、二烯丙基二乙基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵等。
在一个实施方式中，两性离子单体特别适用于中性、酸性、碱性和/或氧化性清洁组合物。代表性的两性离子单体包括N,N-二甲基-N-丙烯酰氧基乙基-N-(3-磺丙基)-铵甜菜碱、N,N-二甲基-N-丙烯酰胺基丙基-N-(2-羧甲基)-铵甜菜碱、N,N-二甲基-N-丙烯酰胺基丙基-N-(3-磺丙基)-铵甜菜碱、N,N-二甲基-N-丙烯酰胺基丙基-N-(2-羧甲基)-铵甜菜碱、2-(甲硫基)乙基甲基丙烯酰基-S-(磺丙基)-锍甜菜碱、2-[(2-丙烯酰基乙基)二甲基胺基]乙基2-甲基磷酸酯、2-(丙烯酰氧基乙基)-2'-(三甲基铵)乙基磷酸酯、[(2-丙烯酰基乙基)二甲基铵]甲基膦酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)、2-[(3-丙烯酰胺基丙基]二甲基胺基]乙基2'-异丙基磷酸酯(AAPI)、1-乙烯基-3-(3-磺丙基)咪唑鎓氢氧化物、(2-丙烯酰氧基乙基)羧甲基甲基氯化锍、1-(3-磺丙基)-2-乙烯基吡啶甜菜碱、N-(4-磺丁基)-N-甲基-N,N-二烯丙基胺铵甜菜碱(MDABS)、N,N-二烯丙基-N-甲基-N-(2-磺乙基)铵甜菜碱等。
在一个方面，所述水相通过在水中将一种或多种水溶性单体和任意聚合添加剂，如无机或疏水盐、螯合剂、pH缓冲剂、加工助剂等混合在一起来制备。在一个实施方式中，所述单体为乙烯不饱和的水溶性或水分散性单体和/或共聚单体。在另一个实施方式中，通过利用油溶性和/或水溶性引发剂以自由基聚合将所述单体在疏水或烃连续油相中乳化，其中聚合物可以是非离子、阴离子、阳离子和/或两性离子的。在一个优选的实施方式中，所述单体选自丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，如丙烯酸或其盐、N-叔丁基丙烯酰胺磺酸(ATBS)或其盐、丙烯酰胺叔丁基磺酸或其盐、或2-(丙烯酰氧基)-N,N,N-三甲基乙铵(DMAEA.MCQ)。在另一个优选的实施方式中，所述单体进一步选自由以下组成的群组：二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐、甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵、丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸铵、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸钠和甲基丙烯酸铵。
在一个优选的实施方式中，所述单体为丙烯酰胺和二烯丙基二甲基氯化铵。在另一个优选的实施方式中，所述单体为丙烯酰胺和丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐。在另一个优选的实施方式中，所述单体为丙烯酰胺、丙烯酸二甲基胺基乙酯氯化苄季盐和丙烯酸二甲基胺基乙酯氯甲烷季盐。可用作微粒的丙烯酸和丙烯酰胺的代表性共聚物包括可从纳尔科化学公司(Nalco Chemical Company)(内珀维尔，伊利诺伊州，美国)获得的
所述水相中的单体的聚合度通过油包水乳液聚合的反应密度的变化、通过测量反应热量来特征性地、通过定量红外光谱法或色谱法、通过测量未反应的单体的水平来确定。
在一个方面，所述水相被加入油相(在高剪切混合或剧烈搅拌下)以形成乳液。
所述疏水/烃(或油)相通过将惰性烃液体与一种或多种油溶性表面活性剂混合在一起来制备。所述疏水液体选自由以下组成的群组：苯、二甲苯、甲苯、矿物油、煤油、石脑油、汽油及其组合。在一个优选的方面，所述疏水液体为异构烷烃。所述表面活性剂混合物应当具有低HLB，以确保形成油连续乳液。市售可得的用于油包水乳液聚合的适合的表面活性剂被编入北美版的《McCutcheon乳化剂与洗涤剂》中，其通过引用整体并入。
在一个方面，反相乳液聚合物为自由流动的液体。通过在高HLB表面活性剂的存在下将所需量的乳液聚合物加入水中并剧烈混合，可以以最简单的方法产生反相乳液聚合物的水溶液，如美国专利3,734,873中所述，其通过引用整体并入本文。
向所述清洁组合物提供有效量的反相乳液聚合物，以提供具有比常规粘度改性聚合物更低的浓度的即用型减少吸入风险的组合物。有利地，所述反相乳液聚合物对于稀释系统而言是高度浓缩的，同时即使对于这种高浓度制剂也保持了粘弹性。浓缩制剂中所述反相乳液聚合物的适合浓度包括约重量的0.0001％至约1％之间的、重量的约0.0005％至约0.5％之间的、重量的约0.01％至约0.2％之间的、以及更优选约5ppm至200ppm之间的活性的反相乳液聚合物。不受本发明的限制，所有列举的范围包括限定所述范围的数字并且包括所限定范围内的每个整数。
分散聚合物
在本发明的一个实施方案中，聚合物组分是分散聚合物。分散聚合物是指聚合物细颗粒在盐水溶液中的分散体，其通过在盐水溶液中搅拌来聚合单体而制备，其中所得聚合物是不溶于其中的。参见美国专利8,992,688；5,708,071；4,929,655；5,006,590；5,597,859；5,597,858和欧洲专利657,478和630,909。在制备溶液和凝胶聚合物的典型方法中，制备含有一种或多种水溶性单体和任何另外的聚合添加剂如螯合剂、pH缓冲剂等的水溶液。将该混合物加入装有混合器、热电偶、氮气吹扫管和水冷凝器的反应器中。将溶液剧烈混合，加热至所需温度，然后加入一种或多种聚合引发剂。用氮气吹扫溶液，同时保持温度并混合数小时。通常，溶液的粘度在此期间增加。聚合完成后，将反应器内容物冷却至室温，然后转移至储存。溶液和凝胶聚合物粘度变化很大，并且取决于活性聚合物组分的浓度和分子量。
在本发明的一个方面，分散聚合物是阳离子、阴离子或非离子高分子量分散聚合物。
浓缩制剂中所述分散聚合物的适合浓度包括约0.0001重量％至约1重量％之间、约0.0005重量％至约0.5重量％之间、约0.01重量％至约0.2重量％之间、以及更优选约5ppm至200ppm之间的活性分散聚合物。不受本发明的限制，所有列举的范围包括限定所述范围的数字并且包括所限定范围内的每个整数。
粉末聚合物
在本发明的一个实施方案中，将聚合物组分配制成干燥或粉末聚合物。在一个实例中，聚合物组分包括聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯的混合物。在另一个实例中，聚合物组分包括PEO和聚丙烯酰胺的混合物。PEO是高分子量聚合物。合适的PEO可具有约3,000,000至约7,000,000的分子量。一种可商购的PEO是Polyox WSR 301，其分子量约为4,000,000，可从Dow获得。PEO的合适浓度范围为浓缩物清洁溶液的约0.01重量％至0.3重量％。
PEO的特别合适的浓缩物范围为浓缩物清洁溶液的约0.01重量％至0.2重量％。
聚合物组分可以替代地或附加地包括聚丙烯酰胺。合适的聚丙烯酰胺可具有约800万至1600万的分子量，更合适地约1100万至1300万。一种可商购的聚丙烯酰胺是购自Kemira Water Solutions，Inc.的
聚丙烯酸酯是一种高分子量聚合物。合适的聚丙烯酸酯聚合物可具有约500,000至约3百万的分子量。更合适的聚丙烯酸酯聚合物可具有至少约1百万的分子量。一种可商购的聚丙烯酸酯是购自Akzo Nobel的
在本发明的另一个实施方案中，其他已知的合适聚合物可以配制成干燥的聚合物，或包含在本发明清洁组合物中的粉末。这种合适的聚合物的实例可以在美国专利号9,127,241和9,206,281中找到，它们通过引用整体并入。
黄原胶
在本发明的一个方面，聚合物组分是黄原胶。黄原胶是野油菜黄单胞菌(xanthomonascampestras)的胞外多糖。黄原胶是通过基于玉米糖或其它玉米甜味剂副产物的发酵而制备的。黄原胶包含聚β-(1→4)-D-吡喃葡萄糖基主链，类似于在纤维素中发现的主链。黄原胶及其衍生物的水分散体展现出新颖且显著的流变性质。低浓度的所述胶具有相对较高的粘度，这使其能够经济地使用和应用。黄原胶溶液展现出高假塑性，即在宽的浓度范围内，发生快速剪切稀化，这通常被认为是瞬时可逆的。未经剪切的材料具有在宽的范围内似乎与pH无关且与温度无关的粘度。优选的黄原胶材料包括交联的黄原胶材料。黄原胶聚合物可以与各种已知的、与有羟基官能性的大的多糖分子反应的共价反应交联剂交联，并且还可以使用二价、三价或多价金属离子来交联。这种交联的黄原胶凝胶公开于美国专利4,782,901中，该专利在此引入作为参考。黄原胶材料的适合的交联剂包括金属阳离子，如Al+3、Fe+3、Sb+3、Zr+4和其它过渡金属等。也可使用已知的有机交联剂。本发明优选的交联黄原胶剂是KELZAN AR，期是Merck Incorporated分公司Kelco的产品。KELZAN AR是一种交联黄原胶，可提供触变清洁剂，喷涂时可产生大粒径雾或气溶胶。
浓缩溶液中所述黄原胶的适合浓度包括约0.0001重量％至约1重量％之间、约0.0005重量％至约0.5重量％之间、约0.01重量％至约0.2重量％之间、以及更优选约5ppm至200ppm之间的黄原胶。不受本发明的限制，所有列举的范围包括限定所述范围的数字并且包括所限定范围内的每个整数。
酸组分
根据本发明的清洁组合物任选地包含至少一种酸组分。在其他方面，清洁组合物包含至少两种酸组分。当清洁组分是季铵化合物时，根据本发明的清洁组合物任选地包含至少一种酸组分。不试图限于本发明的特定理论，据信包含酸组分将清洁组合物的pH维持在酸性pH，从而允许季铵化合物与生物物质例如肺组织接触，降低吸入的风险，即毒性风险。在温和的酸性条件下，生物物质可以处于或接近它们各自的等电点。因此，减少带正电荷的清洁化合物或季铵化合物与带负电或部分带负电的生物物质之间的静电相互作用降低了与清洁化合物或季铵化合物相关的毒性风险和吸入风险。此外，在基于清洁化合物或季铵化合物的清洁组合物中包含酸组分是出乎意料的，因为清洁化合物或季铵化合物通常保持其功能最佳的中性或碱性pH。在本发明的一个方面，酸组分是能够充当质子供体的任何化合物。在本发明的另一方面，酸组分是无机酸、有机酸、羧酸、氨基酸、酸性螯合剂和/或能够充当质子供体的化合物。
在本发明的另一方面，至少两种酸组分用于本发明的组合物中。合适的酸组分包括羧酸、无机酸、有机酸、氨基酸、酸性螯合剂、脂肪酸、脂肪酸表面活性剂和/或能够作用质子供体的化合物，其中所述组分可以是任何合适的酸组分分类的至少两种相同的组分、任何合适的酸组分分类的至少两种组分、或任何合适的酸分类的至少一种组分和任何不同但仍然合适的酸分类的至少一种组分。
在一个方面，浓缩物组合物包含约0.1重量％-30重量％的酸组分，优选约0.1重量％-25重量％的酸组分，更优选约1.0重量％-20重量％的酸组分。另外，并不根据本发明所限，所提及的所有范围都包含限定范围的数，并且包含所限定范围内的每个整数。
羧酸
在本发明的一个方面，酸组分是羧酸。一般而言，羧酸具有化学式R-COOH，其中R可代表任何数目的不同基团，包括脂肪族基团、脂环族基团、芳香族基团、杂环基团，所有的所述基团可为饱和或不饱和的以及被取代或未被取代的。羧酸也具有一个、两个、三个或更多个羧基。羧酸具有酸化其中它们存在的含水组合物的趋势，因为羧基的氢原子是活性的并且可以表现为阴离子。当与过氧化氢水溶液混合时，本发明组合物中的羧酸组分通常由于存在活性氢原子而起到抗微生物剂的作用。此外，本发明中的羧酸组分将组合物保持在酸性pH。这种羧酸的实例包括但不限于乙酸、柠檬酸、琥珀酸、己二酸、羟基乙酸和乳酸。本领域技术人员将理解，其他羧酸可用于本发明的目的。
矿物酸
在本发明的一个方面，酸消毒剂是矿物酸，即无机酸。这种无机酸的实例包括但不限于磷酸、氨基磺酸、硫酸、硝酸和盐酸。通常，当溶解在水中时，所有无机酸形成氢离子和共轭碱离子。例如，硫酸通过完全电离在水溶液中形成硫酸氢盐以形成水合氢离子和硫酸氢根。为了本发明的目的，这种共轭碱也是有用的酸组分。
有机酸
在本发明的一个方面，酸组分是有机酸。合适的有机酸包括但不限于甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、二甲苯磺酸、枯烯磺酸、苯磺酸、甲酸、乙酸、单羧酸、二羧酸或三羧酸、吡啶甲酸、吡啶二羧酸及其混合物。
氨基酸
在本发明的一个方面，酸组分是氨基酸和/或氨基酸衍生物。通常，氨基酸含有胺官能团和羧酸官能团，通常与每个氨基酸的侧链基团一起。合适的氨基酸和/或氨基酸衍生物包括但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、硒代半胱氨酸、吡咯赖氨酸及其衍生物。
酸性螯合剂
在本发明的一个方面，酸组分是酸性螯合剂。本文中螯合意指双或多齿配体的结合或络合。这些配体(其通常为有机化合物)被称作螯合剂(chelants、chelators)、螯合试剂和/或多价螯合剂。螯合试剂与单个金属离子形成复键。螯合剂为与某些金属离子形成可溶络合分子的化学物质，不活化所述离子，因此其通常不与其它元素或离子反应以产生沉淀或污垢。配体与底物形成螯合络合物。术语是指其中金属离子结合到螯合剂的两个或更多个原子的络合物。用于本发明的螯合剂是具有作用质子供体的能力的螯合剂。
合适的螯合试剂可选自由以下组成的组：氨基羧酸盐、氨基膦酸盐、经多官能取代的芳香族螯合试剂和其混合物。用于本文中的优选螯合剂为这样的螯合剂，如氨基酸类螯合剂，并且优选地柠檬酸、柠檬酸、酒石酸和谷氨酸-N,N二柠檬酸和衍生物和/或膦酸类螯合剂，并且优选为二亚乙基三胺五甲基膦酸。
氨基羧酸盐包括乙二胺四-乙酸盐、N-羟乙基乙二胺三乙酸盐、次氮基-三乙酸盐、乙二胺四丙酸盐、三亚乙基四胺六乙酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐和乙醇二-甘氨酸、它们的碱金属盐、铵盐和经取代的铵盐以及它们的混合物。以及MGDA(甲基-甘氨酸-二乙酸)及其盐和衍生物以及GLDA(谷氨酸-N,N-二乙酸)及其盐和衍生物。根据本发明，GLDA(其盐和衍生物)是特别优选的，其中特别优选其四钠盐。
其它合适的螯合剂包括氨基酸类化合物或琥珀酸盐类化合物。术语“琥珀酸盐类化合物”和“琥珀酸类化合物”在本文互换使用。其它合适的螯合剂在美国专利6,426,229中描述。特别合适的螯合剂包括：例如，天冬氨酸-N-单乙酸(ASMA)、天冬氨酸-N,N-二乙酸(ASDA)、天冬氨酸-N-单丙酸(ASMP)、亚氨基二琥珀酸(IDS)、亚氨基二乙酸(IDA)、N-(2-磺甲基)天冬氨酸(SMAS)、N-(2-磺乙基)天冬氨酸(SEAS)、N-(2-磺甲基)谷氨酸(SMGL)、N-(2-磺乙基)谷氨酸(SEGL)、N-甲基亚氨基二乙酸(MIDA)、丙氨酸-N,N-二乙酸(ALDA)、丝氨酸-N,N-二乙酸(SEDA)、异丝氨酸-N,N-二乙酸(ISDA)、苯丙氨酸-N,N-二乙酸(PHDA)、邻氨基苯甲酸-N,N-二乙酸(ANDA)、对氨基苯磺酸-N,N-二乙酸(SLDA)、牛磺酸-N,N-二乙酸(TUDA)和磺甲基-N,N-二乙酸(SMDA)及其碱金属盐或铵盐。另外合适的为乙二胺二丁二酸盐(“EDDS”)，尤其[S,S]异构体，如美国专利4,704,233中所示。此外，羟基亚乙基亚氨基二乙酸、羟基亚氨基二琥珀酸、羟基乙二胺三乙酸也为合适的。特别优选的是丙氨酸。N,N-双(羧甲基)三钠盐。
其它螯合剂包括多元羧酸和其部分或完全中和的盐、单体多元羧酸和羟基羧酸和其盐的均聚物和共聚物。优选的上述化合物的盐为铵和/或碱金属盐，即锂、钠和钾盐，并且特别优选的盐为钠盐。
合适的多元羧酸是无环、脂环、杂环和芳族羧酸，在这种情况下它们含有至少两个羧基，它们在每种情况下通过优选不多于两个碳原子彼此分开。包含两个羧基的多羧酸盐包括，例如，丙二酸、(亚乙基二氧基)二乙酸、马来酸、二乙醇酸、酒石酸、丙醇二酸和富马酸的水溶性盐。含有三个羧基的多羧酸盐包括，例如，水溶性柠檬酸盐。相应地，合适的羟基羧酸为例如柠檬酸。另一种合适的多元羧酸是丙烯酸的均聚物。优选的是末端用磺酸盐封端的聚羧酸盐。
氨基膦酸盐还适用作螯合剂并且包括作为DEQUEST的乙二胺四(亚甲基膦酸盐)。优选的是不含有具有大于约6个碳原子的烷基或烯基的这些氨基膦酸酯。
多官能取代的芳族螯合剂也可用于本文的组合物中，如美国专利号3,812,044中所述。优选的呈酸形式的此类型化合物为二羟基二磺基苯，例如1,2-二羟基-3,5-二磺基苯。
用于本文中的另外合适的聚羧酸盐螯合剂包括均优选地呈水溶性盐形式的柠檬酸、乳酸、乙酸、琥珀酸、甲酸。其它合适的聚羧酸盐为氧基二琥珀酸盐、羧甲基氧基琥珀酸盐以及酒石酸单琥珀酸盐和酒石酸二琥珀酸盐的混合物，如在美国专利4,663,071中所述。
脂肪酸和脂肪酸表面活性剂
在本发明的一个方面，酸组分是脂肪酸和/或脂肪酸表面活性剂。如本文所用，术语“脂肪酸”包括包含烷基链的羧酸组的任一种。在一些实施方案中，烷基可为直链或支链和饱和不饱和。烷基链含有任何长度的碳原子。在一些实施方案中，烷基链含有4至12个碳原子、5至11个碳原子或8至10个碳原子。示例性脂肪酸可选自己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、己酸、辛酸、癸酸及其混合物。示例性的长链烷基脂肪酸可选自例如肉豆蔻酸、花生酸、山嵛酸、木蜡酸、蜡酸、肉豆蔻酸、棕榈油酸、十六烷酸、反油酸、异油酸、亚油酸、反亚油酸、a-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、十二碳六烯酸、鳕油酸、芥酸、山茱萸酸、山嵛酸、蓖麻油酸、木蜡酸、licanic acid、桐酸及其混合物。
在本发明的进一步的方面，酸组分是脂肪酸表面活性剂。在下面的部分中公开了各种示例性的为脂肪酸的表面活性剂。
附加表面活性剂
在一些实施方案中，本发明组合物任选地包括表面活性剂。适合与本发明组合物一起使用的表面活性剂包括但不限于非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、以及两性离子表面活性剂。在一些实施方案中，本发明浓缩组合物包括约0重量％到约30重量％的表面活性剂。在其他实施方案中，本发明的浓缩组合物包含约0.1重量％至约30％的表面活性剂。在其它实施方案中，本发明的浓缩组合物包括约0.5重量％到约10重量％的表面活性剂。
非离子表面活性剂
适用的附加非离子表面活性剂的特征一般在于存在有机疏水基团和有机亲水基团，并且通常通过有机脂肪族、烷基芳香族或聚氧化烯烃疏水性化合物与按照惯例是环氧乙烷或其多水合产物、聚乙二醇的亲水性碱性氧化部分的缩合产生。实际上，具有带反应性氢原子的羟基、羧基、氨基或酰胺基的任何疏水性化合物都可以与氧化乙烯、或其多水合加合物或其与环氧烷如氧化丙烯的混合物缩合以形成非离子表面活性剂。可容易地调整与任何特定疏水性化合物缩合的亲水性聚氧化烯部分的长度，从而产生在亲水性与疏水性之间具有所期望平衡程度的水分散性或水溶性化合物。可用的非离子表面活性剂包括：
基于丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和乙二胺作为引发剂反应性氢化合物的嵌段聚氧丙烯-聚氧乙烯聚合化合物。由引发剂的依次丙氧基化和乙氧基化制备的聚合化合物的实例可商购自巴斯夫公司(BASF Corp.)。一类化合物为通过环氧乙烷与疏水性基质缩合形成的双官能(两个反应性氢)化合物，所述疏水性基质通过使环氧丙烷加成到丙二醇的两个羟基形成。分子的此疏水性部分重约1,000到约4,000。然后加成氧化乙烯，以将此疏水物夹在亲水性基团之间，受长度控制以构成最终分子的约10重量％至约80重量％。另一类化合物为衍生自环氧丙烷和环氧乙烷依次加成到乙二胺上的四官能嵌段共聚物。环氧丙烷水类型物(hydrotype)的分子量在约500到约7,000的范围内；并且，加成亲水物环氧乙烷，以构成分子的约10重量％到约80重量％。
一摩尔烷基苯酚与约3摩尔到约50摩尔的环氧乙烷的缩合产物，在烷基苯酚中，具有直链或支链构型或具有单一或双重烷基组成的烷基链含有约8个到约18个碳原子。烷基可以例如由二异亚丁基、二戊基、聚合亚丙基、异辛基、壬基和二壬基代表。这些表面活性剂可以是聚乙烯、聚丙烯和烷基酚的聚环氧丁烷缩合物。具有此化学性质的商业化合物的实例在市场上可以商品名称
一摩尔具有约6个到约24个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链醇与约3摩尔到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。醇部分可以由上文描绘的碳范围中的醇的混合物组成，或其可以由具有此范围内的具体碳原子数的醇组成。类似商业表面活性剂的实例可以由巴斯夫制造的商品名称LutensolTM、DehydolTM、由壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)制造的NeodolTM、和由Vista Chemical Co.制造的AlfonicTM获得。
一摩尔具有约8个到约18个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链羧酸与约6摩尔到约50摩尔环氧乙烷的缩合产物。酸部分可以由上文限定的碳原子范围中的酸的混合物组成，或其可以由具有范围内的具体碳原子数的酸组成。这种化学性质的商业化合物的实例在市场上以BASF制造的商品名Disponil或Agnique以及Lipo Chemicals，Inc.制造的LipopegTM获得。
除了通常称为聚乙二醇酯的乙氧基化羧酸之外，通过与甘油酯、甘油和多羟基(糖化物或脱水山梨糖醇/山梨糖醇)醇反应形成的其它烷酸酯也具有在此发明中用于特定实施方案的应用，特别是间接食品添加剂应用。所有这些酯部分在其分子上具有一个或多个反应性氢位点，所述反应性氢位点可以经受进一步酰化或环氧乙烷(醇盐)加成，以控制这些物质的亲水性。当向含有淀粉酶和/或脂肪酶的本发明组合物添加这些脂肪酯或酰化碳水化合物时，由于潜在不相容性，所以必须特别小心。
非离子低发泡表面活性剂的实例包含：
来自(1)的化合物，其通过将环氧乙烷加成到乙二醇改性、基本上反相，以提供具有指定分子量的亲水物；并且然后加成环氧丙烷以在分子外部(端部)获得疏水性嵌段。分子的疏水性部分重约1,000到约3,100，其中中间的亲水物包含最终分子的10重量％到约80重量％。这些反相PluronicsTM是由巴斯夫公司制造的，商品名称为PluronicTM R表面活性剂。同样地，TetronicTM R表面活性剂是由巴斯夫公司通过将环氧乙烷和环氧丙烷依次加成到乙二胺生产的。分子的疏水性部分重约2,100到约6,700，其中中间的亲水物包含最终分子的10重量％到80重量％。
来自第(1)组、第(2)组、第(3)组和第(4)组的化合物，其通过以下方式改性：通过与如环氧丙烷、环氧丁烷、苄基氯等疏水性小分子；和含有1个到约5个碳原子的短链脂肪酸、醇或烷基卤化物；和其混合物反应，对(多官能部分的)一个或多个端羟基进行“封端”或“端部封闭”以减少发泡。还包含反应物，如亚硫酰氯，其将端羟基转化为氯基。对端羟基的这种改性可以产生全嵌段、嵌混、混嵌或全混非离子表面活性剂。
有效的低发泡非离子表面活性剂的额外实例包含：
1959年9月8日颁予Brown等人的美国专利第2,903,486号的烷基苯氧基聚乙氧基烷醇，其由下式表示：
其中R为具有8个到9个碳原子的烷基，A为具有3个到4个碳原子的亚烷基链，n为7到16的整数，并且m为1到10的整数。
1962年8月7日授予Martin等人的美国专利第3,048,548号的聚亚烷基二醇缩合物，其具有交替的亲水性氧乙烯链和疏水性氧丙烯链，其中疏水性末端链的重量、疏水性中间单元的重量和亲水性连接单元的重量各自相当于缩合物的约三分之一。
在1968年5月7日授予Lissant等人的美国专利第3,382,178号中所公开的消泡非离子表面活性剂，其具有通式Z[(OR)nOH]z，其中Z是可烷氧基化的材料，R是源自烯氧化物的自由基，其可以是亚乙基和亚丙基，并且n为例如10至2,000或更大的整数，并且z为由反应性可烷氧基化基团的数目所确定的整数。
在1954年5月4日授予Jackson等人的美国专利第2,677,700号中所描述的共轭聚氧化烯化合物，其对应于式Y(C3H6O)n(C2H4O)mH，其中Y为具有约1至6个碳原子和一个反应性氢原子的有机化合物的残基，如通过羟基数所确定的，n的平均值为至少约6.4，并且m的值使得氧乙烯部分构成分子的约10重量％至约90重量％。
在1954年4月6日授予Lundsted等人的美国专利第2,674,619号中所描述的共轭聚氧化烯化合物，其具有式Y[(C3H6On(C2H4O)mH]x，其中Y为具有约2至6个碳原子并含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值为至少约2，n的值使得疏水性聚氧丙烯基质的分子量为至少约900并且m的值使得分子的氧乙烯含量为约10重量％至约90重量％。落在Y的限定范围内的化合物包含例如丙二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、乙二胺等。氧丙烯链任选地但有利地含有少量的环氧乙烷，并且氧乙烯链还任选地但有利地含有少量的环氧丙烷。
有利地用于此发明的组合物中的额外共轭聚氧化烯表面活性剂对应于式：P[(C3H6O)n(C2H4O)mH]x，其中P是具有约8个到18个碳原子并且含有x个反应性氢原子的有机化合物的残基，其中x的值为1或2，n具有使得聚氧亚乙基部分的分子量是至少约44的值，并且m具有使得分子的氧亚丙基含量是约10重量％到约90重量％的值。在任一情况下，氧丙烯链可以任选地但有利地含有少量的氧化乙烯，并且氧乙烯链还可以任选地但有利地含有少量的氧化丙烯。
适用于本组合物中的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂包含具有结构式R2CONR1Z的那些，其中：R1为H、C1-C4烃基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、乙氧基、丙氧基、或其混合物；R2为C5-C31烃基，其可以为直链；并且Z为具有带有至少3个与链直接连接的羟基的线性烃基链的多羟基烃基或其烷氧基化衍生物(优选地乙氧基化或丙氧基化)。Z可以衍生自还原胺化反应中的还原糖；如缩水甘油基部分。
脂肪醇与约0摩尔到约25摩尔环氧乙烷的烷基乙氧基化缩合产物适用于本组合物中。脂肪醇的烷基链可以是直链或支链型伯烷基链或仲烷基链，并且通常含有6个到22个碳原子。
乙氧基化C6-C18脂肪醇和C6-C18混合式乙氧基化和丙氧基化脂肪醇是适用于本组合物中的表面活性剂，特别是水溶性的那些。合适的乙氧基化脂肪醇包含乙氧基化程度是3到50的C6-C18乙氧基化脂肪醇。
尤其适用于本组合物中的合适非离子烷基多糖表面活性剂包含在1986年1月21日授予Llenado的美国专利4,565,647中公开的那些。这些表面活性剂包含含有约6个到约30个碳原子的疏水基团和多糖，例如含有约1.3个到约10个糖单元的多糖苷亲水基团。可以使用含有5个或6个碳原子的任何还原糖，例如可以用葡萄糖、半乳糖和半乳糖基部分取代葡糖基部分。(任选地，疏水基团连接在2、3、4等位置，因此产生葡萄糖或半乳糖而不是葡糖苷或半乳糖苷。)糖间键可以例如在额外的糖单元的一个位置与前述糖单元上的2、3、4和/或6位置之间。
适用于本组合物的脂肪酸酰胺表面活性剂包含具有式：R6CON(R7)2的那些，其中R6为含有7个到21个碳原子的烷基并且每个R7独立地为氢、C1-C4烷基、C1-C4羟基烷基或--(C2H4O)XH，其中x在1到3的范围内。
非离子表面活性剂的适用类别包含被限定为烷氧基化胺或最特别地醇烷氧基化/胺化/烷氧基化表面活性剂的类别。这些非离子表面活性剂可以至少部分地由通式：R20--(PO)SN--(EO)tH、R20--(PO)SN--(EO)tH(EO)tH和R20--N(EO)tH表示；其中R20为具有8个到20个、优选地12个到14个碳原子的烷基、烯基或其它脂肪族基团或烷基-芳基，EO为氧乙烯，PO为氧丙烯，s为1到20，优选地2到5，t为1到10，优选地2到5，并且u为1到10，优选地2到5。这些化合物的范围的其它变化可以由替代式：R20--(PO)V--N[(EO)wH][(EO)zH]表示，其中R20如上文所定义，v为1到20(例如，1、2、3或4(优选地2))，并且w和z独立地为1到10，优选地2到5。这些化合物在商业上由亨茨曼化工公司(Huntsman Chemicals)作为非离子表面活性剂出售的一系列产品代表。此类别的优选化学品包含SurfonicTM PEA 25胺烷氧基化物。用于本发明组合物的优选的非离子表面活性剂包含醇烷氧基化物、EO/PO嵌段共聚物、烷基苯酚烷氧基化物等。
论文《非离子表面活性剂(Nonionic Surfactants)》,由Schick,M.J.编,表面活性剂科学系列的第1卷,马塞尔·德克尔公司(Marcel Dekker,Inc.),纽约,1983是关于在本发明的实践中通常所采用的多种多样的非离子化合物的极佳参考文献。这些表面活性剂的非离子类别和种类的典型列表在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利3,929,678中。进一步实例在“《表面活性剂和洗涤剂(Surface Active Agents anddetergents)》”(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。
半极性非离子表面活性剂
半极性类型的非离子表面活性剂是可用于本发明的组合物中的另一类别的非离子表面活性剂。一般来说，半极性非离子表面活性剂是高级发泡剂和泡沫稳定剂，这可以限制其在CIP系统中的应用。然而，在针对高泡清洗方法所设计的此发明的组成性实施方案内，半极性非离子表面活性剂将具有直接效用。半极性非离子表面活性剂包含氧化胺、氧化膦、亚砜和其烷氧基化衍生物。
氧化胺是对应于以下通式的叔胺氧化物：
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，R1、R2和R3可以为脂肪族基、芳香族基、杂环基、脂环基、或其组合。一般来说，对于相关洗涤剂的氧化胺，R1为约8到约24个碳原子的烷基；R2和R3为1到3个碳原子的烷基或羟烷基或其混合物；R2和R3可例如通过氧原子或氮原子彼此连接以形成环结构；R4为含有2到3个碳原子的碱基或羟基亚烷基；并且n在0到约20的范围内。
适用的水溶性氧化胺表面活性剂选自椰子或动物脂烷基二-(低碳数烷基)氧化胺，其具体实例为十二烷基二甲基氧化胺、十三烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十五烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十七烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丙基氧化胺、十六烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丁基氧化胺、十八烷基二丁基氧化胺、双(2-羟乙基)十二烷基氧化胺、双(2-羟乙基)-3-十二烷氧基-1-羟丙基氧化胺、二甲基-(2-羟基十二烷基)氧化胺、3,6,9-三十八烷基二甲基氧化胺、以及3-十二烷氧基-2-羟丙基二-(2-羟乙基)氧化胺。
适用的半极性非离子表面活性剂还包含具有以下结构的水溶性氧化膦：
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，R1为链长在10个到约24个碳原子的范围内的烷基、烯基或羟烷基部分；并且，R2和R3各自为分别选自含有1个到3个碳原子的烷基或羟烷基的烷基部分。
适用的氧化膦的实例包含二甲基癸基氧化膦、二甲基十四烷基氧化膦、甲基乙基十四烷基氧化膦、二甲基十六烷基氧化膦、二乙基-2-羟基辛基癸基氧化膦、双(2-羟乙基)十二烷基氧化膦、以及双(羟甲基)十四烷基氧化膦。
适用于本文的半极性非离子表面活性剂还包含具有以下结构的水溶性亚砜化合物：
其中箭头为半极性键的常规表示；并且，R1为具有约8个到约28个碳原子、0个到约5个醚键和0个到约2个羟基取代基的烷基或羟烷基部分；并且R2为由具有1个到3个碳原子的烷基和羟烷基组成的烷基部分。
这些亚砜的适用实例包含十二烷基甲基亚砜；3-羟基十三烷基甲基亚砜；3-甲氧基十三烷基甲基亚砜；以及3-羟基-4-十二烷氧基丁基甲基亚砜。
用于本发明组合物的半极性非离子表面活性剂包含二甲基氧化胺，如月桂基二甲基氧化胺、肉豆蔻基二甲基氧化胺、鲸蜡基二甲基氧化胺、其组合等。适用的水溶性氧化胺表面活性剂选自辛基、癸基、十二烷基、异十二烷基、椰子或动物脂烷基二-(低碳数烷基)氧化胺，其具体实例是辛基二甲基氧化胺、壬基二甲基氧化胺、癸基二甲基氧化胺、十一烷基二甲基氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺、异十二烷基二甲基氧化胺、十三烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十五烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十七烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丙基氧化胺、十六烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丁基氧化胺、十八烷基二丁基氧化胺、双(2-羟乙基)十二烷基氧化胺、双(2-羟乙基)-3-十二烷氧基-1-羟丙基氧化胺、二甲基-(2-羟基十二烷基)氧化胺、3,6,9-三十八烷基二甲基氧化胺、以及3-十二烷氧基-2-羟丙基二-(2-羟乙基)氧化胺。
适用于与本发明的组合物一起使用的合适的非离子表面活性剂包含烷氧基化表面活性剂。合适的烷氧基化表面活性剂包含EO/PO共聚物、封端的EO/PO共聚物、醇烷氧基化物、封端的醇烷氧基化物、其混合物等。用作溶剂的合适的烷氧基化表面活性剂包括EO/PO嵌段共聚物，如Pluronic和反相Pluronic表面活性剂；醇烷氧基化物，如Dehypon LS-54(R-(EO)5(PO)4)和Dehypon LS-36(R-(EO)3(PO)6)；和封端的醇烷氧基化物，如Plurafac LF221和Tegoten EC11；其混合物等。
阴离子表面活性剂
以下也适用于本发明：分类为阴离子表面活性剂的附加表面活性物质，因为疏水物的电荷为负；或其中分子的疏水性部分不带电荷(除非pH升高到电中性或更高)的表面活性剂(例如羧酸)。羧酸根、磺酸根、硫酸根和磷酸根为见于阴离子表面活性剂中的极性(亲水性)溶解基团。在与这些极性基团相关联的阳离子(抗衡离子)中，钠、锂、和钾赋予水溶解度；铵和经取代的铵离子提供水和油两者的溶解度；而钙、钡和镁促进油溶解度。如所属领域的技术人员理解，阴离子表面活性剂为极好的洗涤剂表面活性剂，并且因此有利地添加到重负荷洗涤剂组合物。
适合用于本发明组合物中的阴离子硫酸盐表面活性剂包括烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐、直链和支链伯和仲烷基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油烯基甘油硫酸盐、烷基苯酚环氧乙烷醚硫酸盐、C5-C17酰基-N-(C1-C4烷基)和-N-(C1-C2羟烷基)还原葡糖胺硫酸盐和烷基多糖的硫酸盐，如烷基聚葡萄糖苷的硫酸盐等。还包括烷基硫酸盐、烷基聚(亚乙基氧基)醚硫酸盐和芳香族聚(亚乙基氧基)硫酸盐，如环氧乙烷和壬基苯酚的硫酸盐或缩合产物(通常每个分子具有1到6个氧化乙烯基团)。
适用于本组合物中的阴离子磺酸盐表面活性剂还包含烷基磺酸盐、直链和支链伯和仲烷基磺酸盐和具有或不具有取代基的芳香族磺酸盐。
适用于本组合物中的阴离子羧酸盐表面活性剂包含羧酸(和盐)如烷酸(和烷酸盐)、羧酸酯(例如琥珀酸烷基酯)、羧酸醚、磺化的脂肪酸，如磺化的油酸等。这种羧酸盐包含烷基乙氧基羧酸盐、烷基芳基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基聚羧酸盐表面活性剂和皂类(例如烷基羧基)。用于本组合物中的仲羧酸盐包含含有连接到仲碳的羧基单元的那些。仲碳可以在环结构中，例如如在对辛基苯甲酸中，或如在经烷基取代的环己基羧酸盐中。仲羧酸盐表面活性剂通常不含有醚键，不含有酯键并且不含有羟基。进一步，其在头部基团(两亲性部分)中通常不具有氮原子。合适的第二皂类表面活性剂通常含有总共11个到13个碳原子，但是可以存在多个碳原子(例如多达16个)。合适的羧酸盐还包含酰基氨基酸(和盐)，如酰基谷氨酸盐、酰基肽、肌氨酸盐(例如N-酰基肌氨酸盐)、酒石酸盐(例如N-酰基酒石酸盐和甲基氨基乙磺酸盐的脂肪酸酰胺)等。
合适的阴离子表面活性剂包含下式的烷基或烷基芳基乙氧基羧酸盐：
R-O-(CH2CH2O)n(CH2)m-CO2X(3)
其中R为C8到C22烷基或
在其它实施方案中，R为
这种烷基和烷芳基乙氧基羧酸盐为可商购的。这些乙氧基羧酸盐通常作为可以易于转化成阴离子或盐形式的酸形式获得。可商购的羧酸盐包含Neodox23-4，C12-13烷基聚乙氧基(4)羧酸(壳牌化学(Shell Chemical))，和Emcol CNP-110，C9烷芳基聚乙氧基(10)羧酸(威科化学(Witco Chemical))。羧酸盐还可自科莱恩获得，例如产品
两性表面活性剂
两性表面活性剂含有碱性和酸性亲水基团以及有机疏水基团。这些离子实体可以是本文关于其它类型的表面活性剂所述的阴离子或阳离子基团中的任一个。碱性氮和酸性羧酸酯基是被用作碱性和酸性亲水基团的典型官能团。在几种表面活性剂中，磺酸根、硫酸根、膦酸根或磷酸根提供负电荷。
两性表面活性剂大体上可以描述为脂肪族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂肪族基可以是直链或支链并且其中脂肪族取代基中的一个含有约8个到18个碳原子并且一个含有阴离子水助溶基，例如羧基、磺酸基、硫酸根合、磷酸根合或膦酰基。两性表面活性剂被细分成两个主要类别，如本领域中的普通技术人员所知晓并且描述于“表面活性剂大全(Surfactant Encyclopedia)”，《化妆品和盥洗用品(Cosmetics&Toiletries)》，第104卷(2)69-71(1989)，其通过引用以其整体并入本文。第一类包括酰基/二烷基乙二胺衍生物(例如，2-烷基羟乙基咪唑啉衍生物)和其盐。第二类包含N-烷基氨基酸和其盐。认为一些两性表面活性剂可能符合这两类。
两性表面活性剂可以通过本领域中的普通技术人员已知的方法合成。例如，通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合和闭环来合成2-烷基羟乙基咪唑啉。商业两性表面活性剂通过例如借助氯乙酸或乙酸乙酯通过烷基化使咪唑啉环发生依次水解和开环来进行衍生化。在烷基化期间，一个或两个羧基-烷基反应，以形成叔胺和醚键，其中不同的烷基化剂产生不同的叔胺。
适用于本发明的长链咪唑衍生物一般具有以下通式：
其中R是含有约8个到18个碳原子的非环状疏水基团，并且M是用于中和阴离子，一般为钠的电荷的阳离子。可以用于本组合物中的商业上著名的咪唑啉衍生的两性表面活性剂包含例如：椰油酰两性丙酸盐、椰油酰两性羧基丙酸盐、椰油酰两性甘氨酸盐、椰油酰两性羧基甘氨酸盐、椰油酰两性丙基磺酸盐、以及椰油酰两性羧基丙酸。两性羧酸可以由脂肪咪唑啉产生，其中两性二羧酸的二羧酸官能团是二乙酸和/或二丙酸。
本文以上所述的羧基甲基化化合物(甘氨酸盐)常常被称为甜菜碱。甜菜碱是本文下文在标题为两性离子表面活性剂的部分中讨论的一类特殊两性表面活性剂。
容易通过RNH2，其中R＝C8-C18直链或支链烷基、脂肪胺与卤代羧酸的反应来制备长链N-烷基氨基酸。氨基酸的伯氨基的烷基化产生仲胺和叔胺。烷基取代基可以具有提供多于一个反应性氮中心的额外的氨基。大多数商业N-烷基胺酸为β-丙氨酸或β-N(2-羧乙基)丙氨酸的烷基衍生物。在此发明中具有应用的商业N-烷基氨基酸两性电解质的实例包含烷基β-氨基二丙酸盐、
RN(C2H4COOM)2和RNHC2H4COOM。在实施方案中，R可以是含有约8个到约18个碳原子的非环状疏水基团，并且M是用于中和阴离子的电荷的阳离子。
合适的两性表面活性剂包含由如椰子油或椰子脂肪酸等椰子产物衍生的两性表面活性剂。额外合适的椰子衍生的表面活性剂包含作为其结构的一部分的乙二胺部分、烷醇酰胺部分、氨基酸部分，例如甘氨酸、或其组合；以及约8个到18个(例如，12个)碳原子的脂肪族取代基。这种表面活性剂还可以被视为烷基两性二羧酸。这些两性表面活性剂可以包含如下表示的化学结构：C12-烷基-C(O)-NH-CH2-CH2-N+(CH2-CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH或C12-烷基-C(O)-N(H)-CH2-CH2-N+(CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH。椰油两性二丙酸二钠是一种合适的两性表面活性剂并且可以商标名MiranolTM FBS从新泽西州克兰布利的罗地亚公司(Rhodia Inc.,Cranbury,N.J.)购得。另一种合适的椰子衍生的化学名称为椰油两性二乙酸二钠的两性表面活性剂以商标名MirataineTM JCHA出售，也是来自于新泽西州克兰布利的罗地亚公司。
这些表面活性剂的两性类别和种类的典型列表在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利3,929,678中。进一步实例在“表面活性剂和洗涤剂(Surface ActiveAgents and detergents)”(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。这些参考文献各自以全文引入的方式并入本文中。
两性离子表面活性剂
两性离子表面活性剂可以视为两性表面活性剂的亚组并且可以包括阴离子电荷。两性离子表面活性剂大体上可以描述为仲胺和叔胺的衍生物、杂环仲胺和叔胺的衍生物、或季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。两性离子表面活性剂通常包含带正电荷的季铵离子，或在一些情况下，锍或鏻离子；带负电荷的羧基；以及烷基。两性离子表面活性剂一般含有阳离子基团和阴离子基团，其在分子的等电位区域中以几乎相同的程度离子化并且其可以在正-负电荷中心之间产生强“内盐”吸引力。这种合成的两性离子表面活性剂的实例包含脂肪族季铵、鏻和锍化合物的衍生物，其中脂肪族基团可以是直链或支链，并且其中脂肪族取代基中的一个含有8个到18个碳原子并且一个含有阴离子水助溶基，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
甜菜碱表面活性剂和磺基甜菜碱表面活性剂是用于本文的示例性两性离子表面活性剂。这些化合物的通式是：
其中R1含有8个到18个碳原子的烷基、烯基或羟烷基，具有0个到10个环氧乙烷部分和0个到1个甘油基部分；Y选自由以下组成的组：氮、磷和硫原子；R2为含有1个到3个碳原子的烷基或单羟基烷基；当Y为硫原子时x为1并且当Y为氮或磷原子时x为2，R3为1个到4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基或羟基亚烷基并且Z为选自由以下组成的组的基团：羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根。
具有上文所列的结构的两性离子表面活性剂的实例包含：4-[N,N-二(2-羟乙基)-N-十八烷基铵]-丁烷-1-羧酸盐；5-[S-3-羟丙基-S-十六烷基二氢硫基]-3-羟基戊烷-1-硫酸盐；3-[P,P-二乙基-P-3,6,9-三氧杂二十四烷磷]-2-羟基丙-1-磷酸盐；3-[N,N-二丙基-N-3-十二烷氧基-2-羟丙基-铵基]-丙-1-膦酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵基)-丙烷-1-磺酸盐；3-(N,N-二甲基-N-十六烷基铵基)-2-羟基-丙烷-1-磺酸盐；4-[N,N-二(2(2-羟乙基)-N(2-羟基十二烷基)铵基]-丁烷-1-羧酸盐；3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-羟丙基)二氢硫基]-丙烷-1-磷酸盐；3-[P,P-二甲基-P-十二烷基磷]-丙烷-1-膦酸盐；和S[N,N-二(3-羟丙基)-N-十六烷基铵基]-2-羟基-戊烷-1-硫酸盐。在所述洗涤剂表面活性剂中含有的烷基可以为直链或支链并且可以为饱和或不饱和的。
适用于本组合物中的两性离子表面活性剂包含具有以下通式结构的甜菜碱：
这些表面活性剂甜菜碱通常既不在pH极值下展现强阳离子或阴离子特性，也不在其等电位范围中示出水溶性降低。不同于“外部”季铵盐，甜菜碱与阴离子表面活性剂相容。合适的甜菜碱的实例包含椰油酰基酰胺基丙基二甲基甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；C12-14酰基酰胺基丙基甜菜碱；C8-14酰基酰胺基己基二乙基甜菜碱；4-C14-16酰基甲基酰胺基二乙基铵基-1-羧基丁烷；C16-18酰基酰胺基二甲基甜菜碱；C12-16酰基酰胺基戊烷二乙基甜菜碱；以及C12-16酰基甲基酰胺基二甲基甜菜碱。
用于本发明中的磺基甜菜碱包含具有式(R(R1)2N+R2SO3-的那些化合物，其中R是C6-C18烃基，每个R1通常独立地是C1-C3烷基，例如甲基，并且R2是C1-C6烃基，例如C1-C3亚烷基或羟基亚烷基。
这些表面活性剂的两性离子类别和种类的典型列表在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利3,929,678中。进一步实例在“《表面活性剂和洗涤剂(Surface Active Agents and detergents)》”(第I卷和第II卷，Schwartz、Perry和Berch著)中给出。这些参考中的每一种以其整体并入本文。
额外功能性成分
清洁组合物的组分可进一步与适用于杀菌和消毒应用的各种功能性组分组合。例如，在一些实施方案中，在其中添加很少的附加功能成分或者未添加附加功能成分。
在其它实施方案中，组合物中可包括附加功能成分。功能性成分为组合物提供期望特性和功能。出于本申请的目的，术语“功能性成分”包括当分散或溶解于使用和/或浓缩物溶液，例如水性溶液中时为具体用途提供有益特性的物质。功能材料的一些特定实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。然而，其它实施方案可以包含其它应用中使用的功能性成分。
在其他实施方案中，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、金属保护剂、稳定剂、腐蚀抑制剂、另外的捕获剂和/或螯合剂、香料和/或染料、流变改性剂或增稠剂、水溶助长剂或偶合剂、缓冲剂、溶剂等。
示例性实施方案
根据本发明的清洁组合物在浓缩组合物中的示例性范围各自以重量百分比示于表3中。
表3
根据本发明，表3中列出的浓缩清洁组合物对于使用应用具有任何合适的pH，包括约1至约12。然而，根据本发明的方面，浓缩溶液优选具有酸性至中性pH，这取决于其特定的使用应用，包括约0至6。在不限制本发明的范围的情况下，数值范围包括限定所述范围的数字并且包括在所限定范围内的每个整数。
清洗组合物可包括浓缩物组合物，或者可被稀释以形成使用组合物。一般来说，浓缩物是指旨在用水稀释以提供接触物体，以提供期望清洁、冲洗等的使用溶液的组合物。接触待洗涤或清洁的制品的清洁组合物根据用于根据本发明的方法中的配制物，可被称作浓缩物或使用组合物(或使用溶液)。应理解，在洗涤剂组合物中季铵化合物、酸组分、表面活性剂和其他任选的功能成分的浓度将根据清洁组合物是作为浓缩物还是作为使用溶液提供而变化。
使用溶液可以由浓缩物，通过以提供具有期望洗涤特性的使用溶液的稀释比率用水稀释浓缩物来制备。用于稀释浓缩物以形成使用组合物的水可以被称作稀释水或稀释液，并且可以随不同地点变化。典型稀释系数在大约1和大约10,000之间，但将取决于包括水硬度、待除去的污物的量等因素。在一个实施方案中，浓缩物以在约1:10和约1:10,000之间的浓缩物:水比率稀释。具体来说，浓缩物以约1:100和约1:5,000之间的浓缩物:水比率稀释。更具体来说，浓缩物以约1:250和约1:2,000之间的浓缩物:水比率稀释。
制造方法
通过添加材料本发明的组合物。将阴离子表面活性剂添加到季铵中。在搅拌最小或没有搅拌的情况下，季铵化合物容易将更疏水的有机酸偶联到溶液中。
在一些方面，根据本发明的组合物可以通过使用通常可用的容器和共混装置将组分在水性稀释剂中组合来制备。有利地，制备使用季铵化合物和阴离子表面活性剂的组合物不需要特殊的制造设备。制造本发明的清洁组合物的优选方法包括将组分引入搅拌的生产器皿中。
根据本发明的清洁组合物可以以单次使用或多次使用组合物提供。在优选的方面，组合物是浓缩的液体组合物。
使用本发明清洁组合物的方法
本发明包括将本发明的清洁组合物用于各种应用的方法。本发明包括减少微生物群体的方法、减少皮肤上微生物群体的方法和治疗皮肤病的方法。通过使制品、表面、身体或流与本发明的组合物接触，这些方法可以在制品上、在表面上、在体内或在水流或气体等中进行操作。接触可包括用于施用本发明组合物的多种方法中的任何一种，如喷洒组合物、将制品浸入组合物中、用化合物或组合物泡沫或凝胶处理制品，或其组合。
在一些实施方案中，本发明的组合物包括杀灭与健康护理表面和环境相关的致病细菌中的一种或多种，包括但不限于鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcusaureus)、霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesurus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、大肠杆菌、分枝杆菌(mycobacteria)、酵母和霉菌。本发明的组合物具有抗多种微生物的活性，如革兰氏阳性细菌(例如，单核细胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes)或金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性细菌(例如，大肠杆菌或铜绿假单胞菌)、酵母、霉菌、细菌孢子、病毒等。如上所述，本发明的化合物和组合物具有抗多种人类病原体的活性。本发明化合物和组合物可杀灭食品加工表面上、食品表面上、用于洗涤或加工食品的水中、健康护理表面上或健康护理环境中的各种各样的微生物。
本发明方法可用于实现在目标或经处理的目标组合物中和/或上的微生物群体的任何合适的减少。在一些实施方案中，本发明方法可用于将在目标或经处理的目标组合物中和/或上的微生物群体减少至少一个log10。在其它实施方案中，本发明方法可用于将在目标或经处理的目标组合物中和/或上的微生物群体减少至少两个log10。在再其它实施方案中，本发明方法可用于将在目标或经处理的目标组合物中和/或上的微生物群体减少至少三个log10。在再其它实施方案中，本发明方法可用于将在目标或经处理的目标组合物中和/或上的微生物群体减少至少五个log10。在不限制本发明的范围的情况下，数值范围包括限定所述范围的数字并且包括在所限定范围内的每个整数。
本发明的组合物可用于各种家庭或工业应用，例如，以减少表面或物体上或体内或水流中的微生物或病毒群体。化合物可以应用于多种领域，包括厨房、浴室、工厂、医院、牙科诊所和食品厂，并且可以应用于具有光滑、不规则或多孔形貌的多种硬或软表面。合适的硬表面包括例如建筑表面(例如，地板、墙壁、窗户、水槽、桌子、柜台和标志)；就餐用具；硬表面医疗或手术器械和装置；和硬表面包装。这类硬表面可以由多种材料制成，包括例如陶瓷、金属、玻璃、木材或硬塑料。合适的软表面包括例如纸；过滤介质；医院和手术床单和服装；软表面医疗或手术器械和装置；和软表面包装。这类柔软表面可由多种材料制成，包括例如纸、纤维、织造或非织造织物、软塑料和弹性体。本发明的组合物还可以应用于软表面，如食物和皮肤(例如手)。本发明化合物可用作发泡或非发泡环境消毒剂或杀菌剂。
本发明的组合物可包括在以下产品中：如灭菌剂、消毒剂、杀菌剂、防腐剂、除臭剂、抗菌剂、杀真菌剂、杀菌物、杀孢子剂、杀病毒剂、洗涤剂、漂白剂、硬表面清洁剂、洗手液、无水洗手液、润滑剂、漂洗助剂的产品；二合一和/或三合一产品，如杀虫剂/清洁剂/消毒剂、3水槽应用以及手术前或手术后擦洗。
组合物还可以用于兽医产品如哺乳动物皮肤治疗中，或用于对动物围栏，围栏、浇水站和兽医治疗区域(如检查台和手术室)进行消毒或杀菌的产品中。本发明组合物可用于家畜或人的抗微生物足浴中。
在一些方面，本发明的组合物可用于减少病原微生物的群体，如人、动物等的病原体。化合物显示出对病原体的活性，包括真菌、霉菌、细菌、孢子和病毒，例如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌、军团菌(Legionella)、铜绿假单胞菌、分枝杆菌、结核病、噬菌体等。这些病原体可引起多种疾病和病症，包括乳腺炎或其它哺乳动物挤奶疾病、结核病等。本发明的组合物可以减少动物皮肤或其它外部或粘膜表面上的微生物群体。另外，本发明化合物可杀灭通过水、空气或表面基材转移而扩散的病原微生物。组合物仅需要施用于动物水、空气或表面的皮肤、其它外部或粘膜表面。
清洁组合物还可用于食品和植物物种上以减少表面微生物群体；用于处理这类食品和植物物种的制造或加工场所；或用于处理此类场所周围的工艺用水。例如，化合物可用于食品运输线(例如，作为带式喷雾器)；靴子和手洗蘸锅；食物储存设施；防腐空气循环系统；制冷和冷却设备；饮料冷却器和加热器、烫漂器、砧板、第三水槽区域和肉类冷却器或烫洗装置上。本发明的组合物可用于处理农产品运输水，如在引水槽、管道运输、切割机、切片机、烫漂器、蒸馏系统、洗涤机等中发现的那些。可用本发明化合物处理的特定食品包括鸡蛋、肉类、种子、叶子、水果和蔬菜。特定的植物表面包括收获的和生长的叶子、根、种子、皮或壳、茎、杆、块茎、球茎、果实等。
在一些方面，本发明的组合物适用于清洁或消毒食品服务或食品加工工业中的容器、加工设施或设备。组合物特别适用于食品包装材料和设备，特别是冷或热无菌包装。可以使用本发明化合物的加工设施的实例包括乳品线乳制品、连续酿造系统、食品加工生产线如可泵送食品系统和饮料生产线等。食品服务器皿可以用本发明的化合物杀菌。例如，化合物也可用于器皿洗涤机、低温器皿洗涤机、餐具、洗瓶机、瓶式冷却器、加热器、第三水槽洗涤器、切割区域(例如，水刀、切片机、切割机和锯)和鸡蛋洗涤器上或中。特定的可处理表面包括如纸盒、瓶子、薄膜和树脂的包装；餐具如玻璃杯、盘子、用具、锅碗瓢盆等；器皿洗涤机和低温器皿洗涤机；暴露的食物准备区域表面如水槽、柜台、桌子、地板和墙壁；加工设备如槽、桶、管线、泵和软管(例如用于加工牛奶、奶酪、冰淇淋和其它乳制品的乳品加工设备)；和运输车辆。容器包括玻璃瓶、PVC或聚烯烃薄膜袋、罐、聚酯、各种容量(100毫升至2升等)的PEN或PET瓶、一加仑牛奶容器、纸板汁或牛奶容器等。
本发明的组合物也可以通过将食品加工设备浸入使用溶液中，将设备浸泡足以消毒设备的时间，以及从设备上擦去或排出多余的溶液来使用，化合物可以进一步通过用使用溶液喷洒或擦拭食品加工表面，保持表面湿润一段足以消毒表面的时间，并通过擦拭、竖直滤水、抽真空等除去多余的溶液。
本发明的组合物还可以用于消毒硬表面(如机构类型的设备、用具、餐具、健康护理或工具、器械和其它硬表面)的方法中。
可以使用多种方法将清洁组合物施用于微生物或弄脏的或清洁的表面。通过使物体、表面、身体或流与本发明的化合物接触，这些方法可以在物体上、在表面上、在体内或在水流或气体等中操作。接触可包括用于施用化合物的多种方法中的任何一种，如喷洒化合物、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。
本发明化合物的浓缩物或使用浓度可以通过任何用于将抗微生物或清洁化合物施加到物体上的常规方法或设备施加到物体上或与物体接触。例如，可以用化合物或由组合物制成的使用溶液擦拭、喷洒物体，在物体上发泡和/或将物体浸入化合物或由组合物制成的使用溶液。可将组合物喷洒、发泡或擦拭到表面上；可使组合物流经表面，或者可将表面浸入组合物中。接触可通过手动或通过机器进行。食品加工表面、食品、食品加工或运输水等可用根据本发明的液体、泡沫、凝胶、气溶胶、气体、蜡、固体或粉末稳定化合物或含有这些化合物的溶液处理。
根据本发明的各种处理方法可包括使用任何合适水平的清洁化合物。在一些实施方案中，当稀释使用时，经处理的目标组合物包含约1ppm至约1000ppm的清洁化合物。在另外的实施方案中，当稀释使用时，经处理的目标组合物包含约1ppm和约500ppm、5ppm和约400ppm、10ppm和约100ppm、20ppm和约100ppm、25ppm和约100ppm、10ppm和约75ppm、20ppm和约75ppm、25ppm和约75ppm，或约50ppm的清洁化合物。
在一个方面，本发明的方法包括由本发明的浓缩固体或液体组合物产生使用溶液。使用溶液可由浓缩物，通过以提供具有所需消毒和/或其它抗微生物特性的使用溶液的稀释比率用水稀释浓缩物来制备。用于稀释浓缩物以形成使用组合物的水可以被称作稀释水或稀释液，并且可以随不同地点变化。典型的稀释系数在约大1和大约10,000之间。在一个实施方案中，浓缩物以在约1:10和约1:10,000之间的浓缩物:水比率稀释。具体来说，浓缩物以约1:100和约1:5,000之间的浓缩物:水比率稀释。更具体来说，浓缩物以约1:250和约1:2,000之间的浓缩物:水比率稀释。
在一个方面，将浓缩的清洁组合物稀释至浓度为约0.001％(wt/vol.)至约10％(wt/vol.)，或约0.001％(wt/vol.)至约5％(wt/vol.)，或约0.001％(wt/vol.)至约2％(wt/vol.)，或约0.01％(wt/vol.)至约1％(wt/vol.)的使用溶液。在不限制本发明的范围的情况下，数值范围包括限定所述范围的数字并且包括在所限定范围内的每个整数。
本发明的组合物可以配制和销售，用于原样使用，或作为溶剂或固体浓缩物使用。如果需要，这类浓缩物可以全强度用作消毒漂洗组合物。然而，浓缩物通常将用随后形成稀相的流体(例如水)或使用溶液稀释。优选地，浓缩物在这样的稀释之前形成单相，并且在储存在将要出售的容器中时保持如此。当以适当稀释水平与水或其它所需稀释流体组合并进行温和搅拌(例如，通过搅拌或泵送组合物)时，本发明的一些组合物将形成假稳定分散体，并且本发明的其它组合物将形成澄清或准稳定的溶液或分散体。如果形成假稳定组合物，则组合物优选保持在假稳态足够长的时间，使得组合物可以在相分离开始之前施用于表面。当采用适当的快速施加技术如喷洒时，或者在施用期间搅拌时，假稳态仅需要持续几秒钟。在混合之后并且在将组合物储存在合适的容器中时，假稳态期望持续至少一分钟或更长时间，并且优选在混合后持续五分钟或更长时间。通常，施加器的正常再填充或补充(例如，通过将施加器浸入组合物中)将提供充分的搅拌以在施用期间保持组合物的假稳态。
本文所述的各种使用应用将清洁组合物提供给表面和/或水源。有利地，本发明的组合物是速效的。然而，用于出现充分抗微生物作用，本发明方法需要组合物与需要处理的表面或产品的一定最小接触时间。接触时间可随使用组合物的浓度、施用使用组合物的方法、使用组合物的温度、使用组合物的pH、待处理的表面或产品的量、在待处理的表面或产品上/中的污物或基材的量等变化。接触或暴露时间可为约15秒、至少约15秒、约30秒或大于30秒。在一些实施方案中，暴露时间为约1到5分钟。在其它实施方案中，暴露时间为几分钟到几小时。在其它实施方案中，暴露时间为几小时到几天。接触时间将根据根据本发明的组合物的活性物的使用浓度进一步变化。
用于使用应用的试剂盒
根据根据本发明的组合物的各种应用，可以提供用于定量给予根据本发明的组合物的试剂盒。在特定的应用中，可以通过使用根据本发明实施方案的试剂盒来提供组合物。用于定量给予和/或提供根据本发明的清洁组合物的试剂盒可包含清洁组分和聚合物组分(和/或表面活性剂和/或酸组分)、由其组成和/或基本上由其组成。或者，试剂盒可包含、由和/或基本上由聚合物组分(和/或表面活性剂和/或酸组分)组成，用于在使用应用中与清洁组分一起定量给料。试剂盒可进一步包含测量装置和/或定量给予装置。
试剂盒可进一步包含附加元素。例如，试剂盒还可包括使用清洁组合物的说明书。试剂盒中包括的说明书可以附在包装材料上，也可以作为包装插入物包括在内。虽然说明书通常是书面或印刷材料，但它们不限于此。本公开内容考虑了能够存储这类说明书并将它们传送给最终用户的任何介质。这类介质包括但不限于电子存储介质(例如，磁盘、磁带、盒式磁带、芯片)、光学介质(例如，CD、DVD)等。如本文所用，术语“说明书”可以包括提供所述说明书的因特网站点的地址。试剂盒的各种组分任选地根据需要提供在合适的容器中，例如瓶子、广口瓶或小瓶。
本说明书中的所有的出版物和专利申请表明了本发明所属领域的普通技术的水平。所有的出版物和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同将各个单独的出版物或专利申请明确且单独地指出为通过引用并入。
实施例
在以下非限制性实施例中进一步对本发明的实施方案进行限定。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方案进行各种改变和修改，以使其适合各种用途和条件。因此，除了本文示出和描述的那些之外，本发明的实施方案的各种修改从前述描述对于本领域技术人员将是显而易见的。这种修改旨在也落入所附权利要求的范围内。商业产品A配制成包括以下原料。
在此提供以下实施例中所用的材料：
·商业产品A：烷基苄基氯化铵和二烷基二甲基氯化铵的混合物
·聚合物组分A：阳离子絮凝剂
·商业产品B：烷基苄基氯化铵和二烷基二甲基氯化铵的混合物
实施例1
在添加和不添加聚合物的情况下，市售季铵氯化物的喷雾模式的比较研究。试验组合物示于表4中。组合物A根据本发明配制。
表4
喷雾模式比较的结果表明，根据本发明的制剂提供了具有宽喷雾模式的流，而不是具有宽喷雾模式的细雾。因此，聚合物组分的存在减少了雾化颗粒，从而降低了吸入风险。
实施例2
相对于根据要求保护的发明的组合物，测试了市售的季铵盐消毒剂。试验在具有500ppm硬度的水中在77°F的温度下进行。将受大肠杆菌和葡萄球菌污染的样品与每种组合物接触30秒。组合物B根据本发明配制。结果在下表5中示出：
表5
从表5中所示的结果来看，包含聚合物组分不会对微观效力产生不利影响。包含聚合物组分提供了减少的雾化特征，这导致待处理表面上季铵化合物留下更长时间。因此，添加聚合物组分赋予增强的残留杀灭。
对本发明如此进行了描述，将显而易见的是，可以以许多方式改变本发明。这些变化不会被视为脱离本发明的精神和范围，并且所有这种修改旨在包含于以下权利要求的范围内。以上说明书提供了所公开的组合物和方法的制造和使用的描述。由于许多实施方案可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行，因此本发明归属于权利要求。
