[发明专利]扩展的表面活性剂在工艺膜清洁中的用途

说明书

公开膜分离清洁方法和用于这类膜的就地清洁组合物。所述清洁组合物能够去除蛋白质、脂肪和其它基于食品、饮料和酒精饮料的污垢，并且提供NPE的环保替代表面活性剂体系。具有某些特性的支化扩展链PO/EO非离子表面活性剂可用于为膜提供优异的清洁。所述特定表面活性剂能够单独或组合使用。在一些实施例中，所述表面活性剂包装用作清洁组合物的一部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月29日提交的临时申请美国序列第62/565,361号的优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本文所描述用于清洁在分离设施中使用的膜的方法和组合物。清洁组合物可去除蛋白质和脂肪，并提供壬基酚乙氧基化物(NPE)的环保替代表面活性剂体系。本申请包括表面活性剂添加剂或辅助剂体系，其可形成清洁组合物的一部分，或可单独使用用于改善清洁溶液的清洁特性以及通过清洁表面并且最大程度地减少随后在以下处理运行期间的蛋白质或污垢污染改善膜的性能。

背景技术

在分离设施内提供的膜可使用提供冲洗、漂洗、预处理、清洁、杀菌和保持的就地清洁(CIP)法进行处理，因为过滤膜在处理期间有污染倾向。污染本身显示为随着操作时间的推移通量下降。通量降低通常是渗流或渗透速率减少，其发生在所有操作参数(如压力、进料流动速率、温度和进料浓度)保持不变时。一般来说，膜污染是一个复杂的过程，并且被认为由于多种因素(包括膜表面上和/或膜孔内的静电引力、疏水和亲水相互作用、进料组分(例如，悬浮颗粒、不可渗透的已溶解的溶质和甚至通常可渗透的溶质)的沉积和聚积)而出现。预计几乎所有进料组分将在一定程度上污染膜。参见Munir Cheryan,《超过滤和微过滤手册(Ultrafiltration and Microfiltration Handbook)》，技术出版物，宾夕法尼亚州兰卡斯特(Lancaster,Pa.)1998(第237-288页)。污染组分和沉积物可包括无机盐、颗粒、微生物和有机物。

过滤膜通常需要定期清洁以允许在分离设施(如食品、乳制品和饮料工业中发现的那些)内成功的工业应用。过滤膜可通过去除来自膜的表面和主体的异物和相关设备来清洁。用于过滤膜的清洁程序可能涉及就地清洁CIP过程，其中清洁剂在膜内循环以弄湿、渗透、溶解和/或漂洗掉来自膜的异物。可用于清洁而操控的各种参数通常包括时间、温度、机械能、化学组成、化学浓度、污垢类型、水类型、液压设计和构造的膜材料。

呈洗涤剂和清洁剂形式的化学能可用于溶解或分散污垢物或污垢。呈热量形式的热能可用于帮助化学清洁剂发挥作用。通常，清洁溶液的温度越高，它作为清洁处理越有效，但是大多数膜材料由于构造的材料具有温度限制。许多膜另外具有化学限制。呈高速流动形式的机械能还有助于成功清洁膜系统。参见Munir Cheryan,《超过滤和微过滤手册》，技术出版物，宾夕法尼亚州兰卡斯特,1998第237-288页。

一般来说，已发现在膜上进行的清洁的频率和化学处理的类型影响膜的工作寿命。据相信，由于膜随时间的化学降解，膜的工作寿命可减少。提供具有温度、pH和化学限制的各种膜以使膜材料的降解降到最低。举例来说，许多聚酰胺逆渗透膜具有氯气限制，因为氯气可倾向于氧化侵蚀并且破坏膜。为了遵守法律法规，清洁和杀菌过滤膜是合乎需要的，其可在某些应用(例如，食品和生物技术工业)中需要清洁、减少微生物以防止污染产物流，并且通过恢复通量(和压力)来优化过程。参见Munir Cheryan,《超过滤和微过滤手册》，技术出版物，宾夕法尼亚州兰卡斯特,1998第237-288页。

用于清洁过滤膜的其它示例性技术通过Fremont等人的美国专利第4,740,308号；Groschl等人的美国专利第6,387,189号；Olsen的美国专利第6,071,356号；和MunirCheryan,《超过滤和微过滤手册》,技术出版物,宾夕法尼亚州兰卡斯特,1998(第237-239页)公开。

据信，在处理牛奶、乳清和其它进料物流期间，由于膜表面或膜孔通过蛋白质、脂肪、矿物质和其它进料物流组分的污染，膜性能降低。