Средство для сухой очистки рук

Средство для сухой очистки рук

Реферат

Изобретение относится к средствам личной гигиены, а более конкретно - к средствам для сухой очистки, обеззараживания и при необходимости дезактивации кожи человека, преимущественно кожи рук.

Известен «Состав для удаления трудносмываемых загрязнений с кожи рук» (патент РФ №2114606, кл. А61К 7/40, опубл. 10.07.1998 г.), согласно которому состав для удаления загрязнения кожи нефтепродуктами и смазочными маслами состоит из рапсового масла, соли ненасыщенных жирных кислот, парафина, глицерина, яичного порошка и отдушки.

Недостатками этого состава являются необходимость мыть руки водой после его применения, что исключает возможность его применения в полевых условиях, а также слабая дезактивирующая способность по отношению к радионуклидам, обусловленная, по-видимому, отсутствием специальных дезактивирующих добавок. Срок хранения состава также недостаточен: автор указывает на стабильность состава в течение лишь 1 года.

Известно «Аэрозольное дезактивирующее средство» (патент РФ №2124769, кл. G21F 9/28, опубл. 10.09.1999 г.), по которому дезактивирующее средство содержит одноатомный спирт, пропеллент, алкилбензолсульфонат или сульфонол, полифосфат, неионогенное поверхностно-активное вещество, органический комплексообразователь и воду.

Данное средство позволяет очищать кожу рук, загрязненных цезием-137 с исходной активностью 800 β-частиц/см²·мин до фоновых значений активности. Содержащиеся в средстве поверхностно-активные вещества позволяют удалять с поверхности кожи практически любые органические загрязнения. Однако для снятия отработавшего средства с поверхности кожи рук предлагается использовать вспомогательные материалы - фильтровальную бумагу или бумажные салфетки, что делает неудобным его использование в полевых условиях. Поскольку средство содержит в качестве одного из комплексообразователей токсичное вещество дитизон, после его применения необходимо тщательно мыть руки. В средстве в значительных количествах содержатся сильные органические кислоты - щавелевая и лимонная, поэтому после его применения возникает раздражение кожи. Отсюда возникает необходимость мыть руки после применения этого состава, что неприемлемо в полевых условиях.

Известно «Средство для очистки рук» (патент РФ №2074708, кл. А61К 7/40, опубл. 10.03.1997 г.). Данное средство для очистки рук содержит маслорастворимое поверхностно-активное вещество, выбранное из группы оксиэтилированных высших жирных спиртов или алкилфенолов, триполифосфат натрия, загуститель, глицерин, этиловый спирт, отдушку, аэросил и воду.

Использовав средство для очистки стандартных образцов винилискожи, загрязненных комплексным загрязнителем, авторы с помощью блескометра определили белизну очищенных образцов и, таким образом, доказали эффективность предложенного ими средства как при влажном, так и при сухом способе очистки кожи рук.

Авторы указывают, что предлагаемое ими средство обладает мягким и защитным действием, а также способно длительно храниться.

Однако это средство для очистки рук обладает слабым дезактивирующим действием.

Известно «Средство для сухой очистки рук» (патент РФ №2181585, кл. А61К 7/40, опубл. 27.04.2002 г.). Средство содержит керосин, олеиновую кислоту, воду, гидроокись натрия и триэтаноламин.

Данное средство обладает высокой чистящей способностью по отношению к горюче-смазочным и лакокрасочным материалам, а также стабильностью свойств в цикле замораживание-оттаивание и коллоидной стабильностью.

Недостатком этого средства является низкая дезактивирующая способность, вызванная как отсутствием специальных дезактивирующих компонентов, так и наличием в составе средства большого количества керосина, закупоривающего поры кожи.

Известен «Пленкообразующий состав для местного применения» (заявка WO №2004073678 А1, кл. А61К 7/48, опубл. 02.09.2004 г.). Описываемые в нем составы содержат пленкообразующий полимер и цвиттерионный наполнитель. Эти составы удобны в применении и легко удаляются с кожи рук, однако малоэффективны при очистке рук от радиоактивных и маслянистых загрязнений. По-видимому, это связано с отсутствием в составах поверхностно-активных и специальных дезактивирующих веществ.

Известно изобретение «Паста для сухой очистки рук от загрязнений» (патент РФ №2033148, кл. А61К 7/40, опубл. 20.04.1995 г.). Паста включает в себя поливиниловый спирт, глицерин, дикарбоксибетаин, хлористый натрий, бензойную или салициловую кислоту и воду.

Паста по этому патенту позволяет очищать руки от бытовых, маслянистых и радиоактивных загрязнений, причем для очистки рук не требуется никаких вспомогательных средств.

Паста позволяет дезактивировать руки до фоновых значений активности, при исходном загрязнении до 930 β-частиц/см²·мин. Паста сохраняет свои свойства в течение одного года со дня изготовления.

Недостатками этой пасты являются малый срок хранения и неустойчивость, т.е. образование геля, в области температур ниже +10°С, что приводит к невозможности ее использования ниже этой температуры. Однажды замерзнув или подвергшись влиянию низких положительных температур в течение 1-3 недель, эта паста не восстанавливает своих свойств при нагревании ее до 20°С, что также препятствует ее применению в полевых условиях.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного средства для сухой очистки рук от бытовых, масляных и радиоактивных загрязнений, имеющего:

- степень очистки от бытовых и масляных загрязнений при однократном использовании не менее 75%;

- срок хранения не менее 6 месяцев;

- устойчивость в области низких положительных температур и выдерживающее не менее 4-х циклов замораживание - оттаивание без изменения чистящих и дезактивирующих свойств;

- степень дезактивации не менее 80%.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту к предлагаемому средству для сухой очистки рук является «Паста для сухой очистки рук от загрязнений» по патенту №2033148, которая выбрана в качестве прототипа.

Использование предлагаемого средства для сухой очистки рук позволяет очищать от бытовых и масляных загрязнений и дезактивировать кожу рук, причем эти свойства сохраняются после воздействия на композицию неоднократного перепада температур (цикл замораживание - оттаивание). Значительно увеличен срок хранения и повышена стабильность консистенции после не менее чем пятикратного замораживания - оттаивания.

Предлагаемое средство позволяет проводить дезактивацию поверхности кожи, имеющей более высокие исходные уровни активности по сравнению с прототипом, и достигать фоновых значений активности. Причем этот результат может быть получен даже без применения таких широко известных дезактивирующих агентов, как лимонная и щавелевая кислоты, что обеспечивает более мягкое воздействие на кожу рук при ее сухой очистке.

Указанный результат достигается тем, что используется средство для сухой очистки рук от загрязнений, включающее поливиниловый спирт, бензойную и/или салициловую кислоту и воду, отличающееся тем, что дополнительно содержит полиэтиленгликоль при количественном соотношении его к поливиниловому спирту в пределах от 0,7 до 1,3, при следующих соотношениях, мас.%:

поливиниловый спирт 9,0-22,0

полиэтиленгликоль 6,3-28,6

бензойная и\или

салициловая кислота 0,1-0,3

вода - остальное

Предпочтительно, чтобы средство для сухой очистки рук от загрязнений содержало полиэтиленгликоль с молекулярной массой от 150 до 600 г\моль.

При этом средство может дополнительно содержать додецилсульфат натрия в количестве не более 0,6%, что обеспечивает повышение степени очистки кожи от бытовых и масляных загрязнений.

При необходимости увеличения дезактивирующих свойств средство может дополнительно содержать лимонную кислоту в количестве 0,5-2,0%.

Авторы не располагают информацией о дезактивирующей способности полиэтиленгликоля (ПЭГ), можно только предполагать, что дезактивирующие свойства предлагаемого средства обусловлены способностью ПЭГ образовывать комплексы с ионами металлов или служить агентом межфазного переноса из водной фазы в органическую.

Эффект увеличения срока хранения водных растворов смеси поливинилового спирта (ПВС) с ПЭГ при определенном количественном соотношении, указанном в формуле изобретения, является неожиданным для заявителя.

ПЭГ с интервалом молекулярных масс, указанных в формуле изобретения, смягчает и увлажняет кожу рук. Безопасность применения ПЭГ подтверждается тем фактом, что общеупотребительным является его использование в составах для зубных паст.

Все ингредиенты, используемые для изготовления предлагаемого средства для сухой очистки рук, выпускаются в промышленном масштабе по следующим нормативно-техническим документам:

Поливиниловый спирт - ГОСТ 10779-78;

Полиэтиленгликоли - ТУ 6-09-3527-74, ТУ 2483-167-05757587-2000 с изм.1;

Вода - ГОСТ 6709-72;

Салициловая кислота - ГОСТ 5844-81;

Бензойная кислота - ГОСТ 10521-78;

Лимонная кислота - ГОСТ 3652-69;

Натрия додецилсульфат (лаурилсульфат) - ТУ 6-09-15-105-74.

Пример получения и применения средства для сухой очистки рук

Поливиниловый спирт замачивают в холодной воде в течение 2-3 часов. Затем нагревают до 90°С и перемешивают при этой температуре до полного растворения ПВС. Обычно для растворения ПВС при 90°С достаточно 50-60 мин.

К полученному горячему водному раствору ПВС добавляют ПЭГ и бензойную и/или салициловую кислоту; также при необходимости вводят лимонную кислоту и лаурилсульфат натрия. Систему тщательно перемешивают до гомогенного состояния.

Полученное средство для сухой очистки рук расфасовывают в пластмассовые тубы или флаконы необходимого объема. Пасту из флакона или тубы выдавливают на загрязненную поверхность рук и сразу же растирают по поверхности до скатывания.

Качественный и количественный состав предлагаемого средства для сухой очистки рук указан в таблице 1. Качественный и количественный состав средства для сухой очистки рук, отличающийся в количественном отношении от предлагаемого, представлен в таблице 1-1.

Срок хранения средства для сухой очистки рук определялся с помощью лакокрасочного вискозиметра марки ВЗ-4, представляющего собой воронку объемом 100 мл с диаметром сопла 4 мм, при температуре 20±1°С. За величину срока хранения принималось время, по прошествии которого средство для сухой очистки рук впервые, с момента его изготовления, начинало выливаться из вискозиметра по каплям, а не сплошной струей. Испытания проводились с интервалом в 30 суток.

Дезактивирующую способность средства для сухой очистки рук определяли следующим образом. Образец для испытаний представлял собой диск из белой винилискожи по ГОСТ 11107-75, диаметром 30 мм. В центр образца наносили такое количество водного раствора смеси хлоридов цезия-137 и церия-144, чтобы после высыхания этого раствора активность на поверхности образца составляла от 900 до 1400 β-частиц/см²·мин. После высыхания радиоактивного раствора проводилось контрольное определение исходной активности А_исх на поверхности образца. На загрязненную таким образом поверхность наносилось 0,5 мл испытуемого средства сухой очистки рук, и растирали его по поверхности образца с помощью кусочка винилискожи до скатывания, затем стряхивали образовавшиеся комочки с образца. Определялась остаточная активность А_ост на поверхности образца. Степень дезактивации D, в % от исходной активности, определялась по формуле:

D=100·(А_исх-А_ост)/(А_исх-А_фон),

где А_фон - это активность фона. За величину D принималось усредненное значение для 5 образцов.

В качестве модели маслянистых загрязнений использовался 1% раствор красителя нигрозина жирорастворимого в смеси, состоящей из 50 мас.% подсолнечного масла и 50 мас.% осветительного керосина. Для образца обезжиренной с помощью этанола белой винилискожи по ГОСТ 11107-75, диаметром 30 мм, с помощью блескометра БФ-2 измеряют коэффициент белизны КБ_фон. Затем на образец по каплям наносится 0,20 г модельного загрязнителя (контроль массы загрязнителя - по весам с дискретностью измерения ±0,01 г), и это количество загрязнителя равномерно растирается по всей поверхности образца с помощью кусочка винилискожи. Загрязненный образец термостатируется при 40°С в течение 6 ч, после чего блескометром определяется коэффициент белизны загрязненного образца КБ_загр. После этого на загрязненный образец наносится 0,50 г средства для сухой очистки рук, которое растирается по поверхности образца вручную, до скатывания, с помощью кусочка винилискожи. Определяется коэффициент белизны очищенного таким образом образца КБ_очищ. Чистящая способность ψ_масл средства для сухой очистки рук по отношению к маслянистым загрязнениям выражается процентом очищенного загрязнения и определяется по следующей формуле:

ψ_масл=100·(КБ_очищ-КБ_загр)/(КБ_фон-КБ_загр).

За величину ψ_масл принимается среднее значение, определенное для 5 образцов.

При определении чистящей способности ψ_быт средства для сухой очистки рук по отношению к бытовым загрязнениям использовалась та же методика определения, что и для ψ_масл, но в качестве загрязнителя использовалась паста, состоящая из смеси увлажненного чернозема с охрой. Эта паста наносилась на загрязняемый образец в количестве 0,35-0,40 г.

Испытанию на устойчивость к циклическим перепадам температур подвергают свежеприготовленные образцы средства для сухой очистки рук. Цикл замораживание-оттаивание включает в себя 4 последовательные стадии:

- термостатирование образцов, имеющих первоначальную температуру 20±1°С, при 7±1°С в течение 1 суток;

- термостатирование образцов, имеющих первоначальную температуру 7±1°С, при - 25±1°С в течение не менее чем 1 суток;

- термостатирование образцов, имеющих первоначальную температуру - 25±1°С, при 7±1°С в течение 1 суток;

- термостатирование образцов, имеющих первоначальную температуру 7±1°С, при 20±1°С в течение 1 суток.

После каждого цикла замораживания - оттаивания определяется способность средства для сухой очистки рук вытекать сплошной струей из лакокрасочного вискозиметра ВЗ-4. Если средство для сухой очистки выливается из вискозиметра сплошной струей, то считается, что оно выдержало очередной цикл замораживания - оттаивания.

Испытание средства для сухой очистки рук на количество циклов замораживания - оттаивания проводится для трех одинаковых образцов одного состава. За число циклов замораживания - оттаивания, выдерживаемых средством для сухой очистки рук данного состава, принимается наихудший результат из результатов испытаний трех одинаковых образцов.

Срок хранения предлагаемого средства для сухой очистки рук в зависимости от его состава, а также чистящая и дезактивирующая способности и устойчивость к циклическим перепадам температур приведены в таблицах 2 и 2-1.

Анализ результатов

Как видно из таблиц, срок хранения предлагаемого средства для сухой очистки рук составляет от семи месяцев до трех лет, степень дезактивации по сумме представительных радионуклидов (¹³⁷Cs и ¹⁴⁴Се) достигает 100% при исходном уровне загрязненности поверхности от 1200 до 1300 β-частиц/см²·мин, что превышает исходные уровни загрязненности по прототипу в 1,1-1,5 раза. Степени очистки от бытовых и маслянистых загрязнений во всех случаях находятся в пределах от 75 до 99% при однократном применении средства и зависят как от количества ПЭГ и ПВС и соотношения между ними, так и от наличия в рецептуре средства лимонной кислоты и додецилсульфата натрия, и их количества. Число циклов замораживания-оттаивания для различных вариантов рецептуры средства колеблется от 4 до 20.

Если массовая доля ПВС в средстве больше 22%, то его консистенция становится слишком густой, и его тяжело выдавливать из тубы. Число циклов замораживания - оттаивания, после которых свойства средства полностью восстанавливаются, снижается до двух. Кроме того, срок хранения состава составляет менее 6 месяцев, что не отвечает требованиям эксплуатации.

При снижении массовой доли ПВС в рецептуре средства ниже 9%, средство становится слишком жидким. Это приводит к тому, что средство выливается из тубы даже без надавливания на тубу, что неудобно при использовании. Кроме того, степени дезактивации при однократном применении средства снижаются и составляют менее 80%, а степени очистки от бытовых и маслянистых загрязнений составляют менее 75%, то есть средство неэффективно при использовании.

При массовых соотношениях ПЭГ/ПВС<0,7 и ПЭГ/ПВС>1,3, средство плохо удаляется с поверхностей кожи при трении их друг о друга. Это приводит к снижению степеней дезактивации при однократном применении средства и степеней очистки (аналогично описанному выше).

Интервал молекулярных масс ПЭГ, используемого для приготовления средства, является оптимальным. Если использовать ПЭГ с молекулярной массой менее 150 г/моль, то средство может оказывать раздражающее действие на кожу рук. При молекулярной массе свыше 600 г/моль, ПЭГ действует на растворенный в воде ПВС, как коагулянт, что приводит к снижению срока хранения средства до 0,4-0,6 года и менее.

Если антисептика в рецептуре средства менее 0,1 мас.%, то при длительном хранении средства в нем образуются микробы. Увеличение количества антисептика свыше 0,3 мас.% нецелесообразно, поскольку уже не влияет на антимикробные свойства состава.

Внесение в состав средства додецилсульфата натрия в количестве не менее 0,6 мас.% увеличивает степень очистки кожи от масляных и бытовых загрязнений.

Введение его в количестве более 0,6 мас.% не оказывает существенного влияния на степень очистки от бытовых и маслянистых загрязнений.

При необходимости усиления дезактивирующей способности средства добавляют лимонную кислоту в рецептуру, что повышает степень дезактивации кожи при однократном применении средства. Однако если доля лимонной кислоты в рецептуре средства менее 0,5 мас.%, то повышения степени дезактивации кожи практически не наблюдается. Увеличение количества лимонной кислоты в рецептуре средства свыше 2,0 мас.% нежелательно, поскольку вызывает сильное раздражение кожи.

Средство по прототипу готовили в соответствии с описанием к патенту РФ №2033148 (пример №2), мас.%:

ПВС 10,0

Глицерин 3,0

Дикарбоксибетаин 1,8

Салициловая кислота 0,2

Хлористый натрий 0,4

Вода 84,6

Испытания проводились в тех же условиях, что и предлагаемое средство. Результаты представлены в таблице 2-1.

Таким образом, состав средства для сухой очистки рук, указанный в формуле изобретения, является необходимым и достаточным для достижения указанного технического результата, направлен на решение поставленной задачи и соответствует всем критериям охраноспособности по действующему законодательству.

Таблица 1Качественный и количественный состав средства для сухой очистки рук от загрязнений, соответствующий формуле изобретения.
Наименование компонентов	Композиции по примерам, мас.%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
ПВС, %	9,0	13,0	18,0	22,0	9,0	13,0	18,0	22,0	9,0	22,0	13,0	22,0	9,0	9,0	18,0	18,0
ПЭГ-150,%	6,3		6,2	15,4		11,0		20,0				15,4		6,3	6,2
ПЭГ-300, %		9,1			9,0		15,0				9,1		9,0			15,0
ПЭГ-600, %			6,4					1,0	11,7	28,6					6,4
Бензойная кислота, %	0,10	0,20			0,30		0,05	0,10	0,20	0,10	0,20		0,30	0,10		0,05
Салициловая кислота, %			0,20	0,30		0,10	0,05	0,15	0,10	0,10		0,30			0,20	0,05
Додецилсульфат натрия, %											0,1	0,2	0,6			0,3
Лимонная кислота, %														0,5	2,0	1,2
Вода, %	84,60	77,70	69,20	62,30	81,70	75,90	66,90	56,75	79,00	49,20	77,60	62,10	81,10	84,10	67,20	65,40
Соотношение ПЭГ к ПВС	0,70	0,70	0,70	0,70	1,00	0,85	0,83	0,95	1,30	1,30	0,70	0,70	1,00	0,70	0,70	0,83

Таблица 1-1Качественный и количественный состав средства для сухой очистки рук от загрязнений, отличающийся в количественном отношении от предлагаемого состава, (сравнительные примеры)
Наименование компонентов	Композиции по примерам, мас.%
17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
ПВС, %	24,0	24,0	8,0	8,0	9,0	18,2	22,0	22,0	15,0	9,0	13,0	22,0
ПЭГ-150,%	10,0		5,0		6,0		14,3			5,0
ПЭГ-300, %	5,8	28,6		10,4		2,0		9,0		2,6
ПЭГ-600, %	1,0		1,3			8,0		20,0	21,8	5,0
Бензойная кислота, %	0,10	0,20	0,05	0,30	0,07		0,05	0,10	0,20		0,20	0,10
Салициловая кислота, %	0,15	0,05	0,15		0,08	0,30	0,05		0,10	0,15		0,10
ПЭГ-800, %											9,1	28,6
Додецилсульфат натрия, %
Лимонная кислота, %
Вода, %	58,95	47,15	85,50	81,30	83,35	71,50	63,60	48,90	62,90	78,25	77,70	49,20
Соотношение ПЭГ к ПВС	0,70	1,19	0,79	1,30	0,60	0,55	0,65	1,32	1,45	1,40	0,7	1,3

Таблица 2Результаты испытаний средства для сухой очистки рук от загрязнений, качественный и количественный состав которого представлен в таблице 1
№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Число циклов замораживания-оттаивания	18	18	12	4	20	15	11	5	20	4	15	8	20	17	13	11
Срок хранения, лет	2,8	3,0	2,2	0,8	3,0	2,9	1,9	0,7	2,5	0,6	2,8	0,9	2,8	2,7	2,1	1,9
Степень φ маслоочистки от маслянистых загрязнений, %	75	75	75	76	84	85	85	85	75	75	90	94	99	76	75	95
Степень φ бытовой очистки от бытовых загрязнений, %	76	76	77	76	86	87	85	86	76	77	90	96	98	76	77	97
Аисх, β-частиц/см2·мин	1211	1236	1205	1297	1255	1244	1281	1299	1200	1209	1228	1249	1258	1281	1271	1290
Аост, β-частиц/см2·мин	211	192	247	255	208	183	173	174	223	235	191	207	132	57	7	20
Афон, β-частиц/см2·мин	6	8	8	10	9	10	7	6	8	7	8	8	7	6	7	7
Степень дезактивации D, %	83	85	80	81	84	86	87	87	82	81	85	84	90	96	100	99

Таблица 2-1Результаты испытаний средства для сухой очистки рук от загрязнений, качественный и количественный состав которого представлен в таблице 1-1
№	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	Прототип
Число циклов замораживания-оттаивания	2	2	17	16	18	12	7	5	8	4	5	3	0
Срок хранения, лет	0,4	0,33	2,0	2,5	2,6	1,5	0,6	0,6	1,1	2,0	0,4	0,3	1,0
Степень φ маслоочистки от маслянистых загрязнений, %	80	76	69	71	70	72	73	74	69	70	76	76	70
Степень φ бытовой очистки от бытовых загрязнений, %	79	78	72	73	72	74	74	70	74	71	76	77	75
Аисх, β-частиц/см2·мин	1202	1210	1290	1254	1298	1231	1246	1214	1285	1270	1219	1268	1208
Aост, β-частиц/см2·мин	200	176	278	293	317	289	319	273	276	310	189	247	459
Афон, β-частиц/см2·мин	9	8	9	6	7	7	10	7	8	7	7	7	8
Степень дезактивации D, %	84	86	79	77	76	77	75	78	79	76	85	81	62

1. Средство для сухой очистки рук от загрязнений, включающее поливиниловый спирт, бензойную и/или салициловую кислоту и воду, отличающееся тем, что дополнительно содержит полиэтиленгликоль с молекулярной массой от 150 до 600 г/моль при количественном соотношении его к поливиниловому спирту в пределах от 0,7 до 1,3 при следующих соотношениях, мас.%:

поливиниловый спирт	9,0-22,0
полиэтиленгликоль	6,3-28,6
бензойная и/или
салициловая кислота	0,1-0,3
вода	остальное

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит додецилсульфат натрия в количестве не более 0,6%.

3. Средство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит лимонную кислоту в количестве 0,5-2,0%.