Verfahren zum Reinigen von Essgeschirr in Maschinen, z. B. Geschirrspülautomaten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Essgeschirr in Maschinen, z. B. Ge schirrspülautomaten.
Die bis jetzt gemachten Bestrebungen, den Effekt beim Abwaschen von Geschirr in Maschinen, z. B. Geschirrspülautomaten zu verbessern, gingen dahin: 1. durch die Verwendung von Polyphosphaten die Bildung eines Belages, der den Glanz des Geschirrs und der Gläser beeinträchtigt, zu verhindern; 2. Flecken beim Auftrocknen von Wasser durch die Anwendung chlorierter Phosphate zu verhindern; 3. oberflächenaktive Substanzen zu entwickeln, die auch in Gegenwart von Eiweiss usw. nicht oder nur wenig schäumen. Ohne Zusatz von oberflächen- aktiven Substanzen ist bekanntlich bei fettigem Schmutz der Reinigungseffekt nur mangelhaft.
Die Prüfung des Reinigungseffektes von Automa ten und andern gewerblichen Geschirrspülmaschinen unter Verwendung von nach den obigen Gesichts- punkten entwickelten Spülmitteln hat gezeigt, dass der Effekt in bezug auf stärkehaltigen Schmutz bzw. Speisereste sehr schlecht ist. Insbesondere beim Ser vieren stärkehaltiger Speisen auf heissen Tellern usw.
erhält man auf dem, Geschirr einen Film, der ausser- ordentlich hartnäckig haftet, aber oft so dünn ist, dass er in vielen Fällen von blossem Auge kaum zu sehen ist.
Der mangelhafte Abwascheffekt kann aber leicht nachgewiesen werden, wenn solches Geschirr in eine wässrige Jodlösung getaucht wird. überall, wo sich Stärkereste befinden, zeigt sich die bekannte Jod-Stärke-Reaktion durch das Blauwerden der be treffenden Stellen. Es zeigt sich nun, dass die diesbe zügliche Wirkung handelsüblicher Maschinenge- schirrspülmittel oft nicht viel besser ist als die Wir kung von heissem Wasser allein.
In der österreichischen Patentschrift Nr. 243 402 ist ein Verfahren zum Reinigen von Essgeschirr be schrieben, das den genannten Mangel behebt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man der Waschlösung zur restlosen Entfernung von stärkehal tigen Anschmutzungen sauerstoffabgebende Perver- bindungen zugibt und oberhalb 60 arbeitet.
Als Perverbindung hat sich Perborat als beson ders geeignet erwiesen, und zur Erhaltung des Effek tes war es notwendig, die Aktivsauerstoffkonzentra- tion pro Liter Waschflüssigkeit zweckmässig höher als 0,15 g einzustellen. Die Reinigungsgeschwindig keit ist von der Temperatur und der Aktivsauerstoff konzentration abhängig, wobei zu beachten war, dass die Höhe der Temperatur wegen der Porzellanbema lung, der Goldränder und der Bruchgefahr des Ge schirrs begrenzt ist.
Im Gegensatz zur bisherigen Anwendung von sauerstoffabgebenden Verbindungen bei der Behand lung von Textilien, handelt es sich hier nicht um einen Bleichvorgang, sondern um einen Reinigungs effekt (in waschtechnischem Sinne), wodurch sich der Zweck der Anwendung dieser Mittel beim Waschen von Geschirrprodukten von dem bisherigen Zweck grundsätzlich unterscheidet. Die angegriffene Sub stanz verliert ihre charakteristische Farbe nicht und die behandelte Stärke gibt nach wie vor die spezifi sche Jodreaktion. Es werden bei der Stärke nur die Haftkräfte zwischen dieser und den Geschirroberflä- chen aufgehoben, wie dies z. B. die oberflächenakti ven Substanzen zwischen dem Schmutz und den Tex tilfasern bewirken.
Dieses Verfahren hat aber noch gewisse Nachteile, weil eine verhältnismässig hohe Waschtemperatur erforderlich ist und der hohe Per borateinsatz zu hohen Ansatz- und Verbraucherko sten führt. Es wurde nun gefunden, dass die stärke abbauende Wirkung der Perverbindung erhöht wer- den kann, wenn die Perverbindungen katalysiert wer den.
Diese katalytische Beschleunigung führt dabei zur besseren Perboratausnützung, d. h., dass die Per- verbindung fast 100 %-ig ausgenutzt werden kann. Die katalytische Lenkung der Zerfallsgeschwindigkeit der Perverbindung ist also nicht nur für den Reini gungseffekt günstig, sondern bringt ausserdem den Vorteil der Verminderung der Ansatzkosten,
da bei katalytischer Zersetzung von Perverbindungen zur Erzielung des gleichen Wascherfolges nur der Einsatz der halben Perboratmenge notwendig ist. Dabei hat sich auch herausgestellt, dass die Temperatur wäh rend des Waschvorganges nicht so hoch zu sein braucht wie bisher angenommen und man auch gute Ergebnisse erzielt, wenn der Waschvorgang bei Tem peraturen, die in der Nähe von 60 oder ein wenig darunter liegen, durchgeführt wird. Als Katalysatoren kann man die in der Literatur bekannten üblichen Katalysatoren anwenden. wobei es bevorzugt ist, Schwermetalle anzuwenden, wie Kobalt, Mangan, Nickel, Kupfer, Eisen, Silber, Gold, Osmium, sowie auch pflanzliche und tierische Enzyme.
Dabei ist es vorteilhaft, Schwermetallverbindungen in Form von hydrophober Seife höherer Fettsäuren anzuwenden. Das geeignetste Schwermetall ist Kupfer, weil andere Metalle leicht Flecken geben können und man zur Erhaltung des gleichen Effektes auch mehr davon braucht.
Es kann vorteilhaft sein, das Geschirr vor zuwaschen zur Beseitigung von Nahrungsmittelresten, die einen stabilisierenden Einfluss auf die Perverbin- dungen haben können, aber im Grunde genommen ist dies nicht notwendig, weil Eiweissreste, die bekannt lich einen stabilisierenden Einfluss auf die Perverbin- dungen haben können, meist in denaturierter Form vorliegen und dann ihren stabilisierenden Einfluss verloren haben.
Sauerstoffverbindungen, wie Perborat, zersetzen sich durch den Einfluss alkalischer Mittel rasch, ins besondere in alkalischen Mitteln, die fein gemahlen sind, und diese Zersetzung wird durch die Gegenwart vorn Katalysatoren verstärkt. Zwar ist es auch mög lich, Teile der Geschirrspülmaschine, wie z. B. die Laugenpumpe, aus Bronze oder Kupfer herzustellen, aber diesen Effekt kann man natürlich nicht kontrol lieren.
Die geeignetste Weise zur Erreichung eines kon trollierbaren Effektes ist, ein Geschirrwaschmittel in granulierter Form herzustellen, das aus zwei oder mehr zusammengemischten Granulaten besteht, wobei der eine Teil der Granulate aus einem sauer stoffabgebenden Mittel besteht, und der andere Teil granulatförmige Katalysatoren enthält.
Durch diese Separatgranulierung ergibt sich eine grössere Beständigkeit der eine Perverbindung ent haltenden Mischung beim Lagern, weil dadurch die Anzahl der Kontaktstellen zwischen Perverbindung und Katalysatoren herabgesetzt wird. Ein weiterer Vorteil ist noch, dass das Produkt keinen Staub ent wickelt. Alkalischer Staub, der sich auf die Haut nie derschlägt, wirkt irritierend. Auch kann man ein hohes Schüttgewicht erreichen, wodurch Unterdosie rung vermieden wird.
Bekanntlich neigen heissge- sprühte Pulver, denen nachträglich Perborat beige mischt worden ist, während des Transportes zur Ent mischung.
Die Granulate aus den sauerstoffabgebenden Mit teln werden zweckmässig mit Stabilisatoren, wie Eiweissverbindungen und Abbauprodukten, organi schen Komplexverbindungen, welche schwermetall- ak tiv sind, wie Komplexone, Triazine, Guanidin- Verbindungen, Silikate, Zinnverbindungen, usw. granuliert.
Obwohl die obengenannte Ausführungsform be vorzugt wird, ist es nicht ausgeschlossen, das Produkt auch in anderen Formen zu verwenden, z. B. als Tablette.
Die Stabilisierung kann ergänzt oder ersetzt wer den durch das Überziehen des Granulates mit einem schützenden Film, wobei es gleichgültig ist, ob die ganze Granulatmischung mit diesem Film versehen wird oder der sauerstoffhaltige oder der sauerstoff freie Teil separat.
Im allgemeinen kann der Aktivsauerstoffgehalt zwischen 0,05-0,4 g pro Liter eingestellt werden, wobei 0,5-10 ppm (Teile pro Million Teile) aktiver Katalysator in der Waschflotte anwesend sein muss. Unter aktiver Katalysator wird im Falle von Metallsalzen nur das Metallion selbst verstanden.
Die Temperatur kann unter 60 gewählt werden, muss aber zur Erreichung einer guten Wirkung höher als 50 sein. Es muss dabei bemerkt werden, dass diese Grenzen keine scharfen Grenzen sind, aber durch praktische Verhältnisse bedingt sind. Es ist selbstverständlich, dass bei erhöhten Temperaturen die Reinigungswirkung verstärkt wird, wobei aber als Nachteile zu betrachten sind: 1) dass es schwierig ist, sehr hohe Temperaturen in einem Waschautomaten zu erhalten und 2), dass die Bruchgefahr des Ge schirrs, sowie das Mass der Beschädigung der Bema lung stark zunimmt. Bei sehr niedrigen Temperaturen ist der Reinigungseffekt nur sehr mangelhaft, und man braucht sehr lange Einwirkungszeiten zur Erhal tung eines Effektes.
Es ist deshalb auch möglich, das erfindungsgemässe Mittel als Einweichmittel zu ver wenden, d. h. das Geschirr bei Zimmertemperatur eine längere Zeit, z. B. einen Tag in der Waschlösung zu behalten. Dadurch wird der folgende Waschvor gang erleichtert.
<I>Beispiel 1</I> In einer handelsüblichen Maschine werden 2 g Natriumperborat, 2 g Natriumtripolyphosphat, 0,5 g Metasilikat und 0,3 g oberflächenaktive Substanz zusammen mit 0,03 g Kupferseife (Kokos) pro Liter dosiert. Es wird 5 Min. bei 60 gewaschen. An- schliessend wird das behandelte Geschirr gespült und getrocknet, entsprechend dem gegebenen Automa tenprogramm. Der erzielte Stärkeabwascheffekt wird mit dem Jodtest bestimmt.
Zur Testanschmutzung werden Teller mit einem dünnen Stärkekleister be- strichen und über Nacht trocknen gelassen. Es erwies sich, dass absolut saubere Teller erhalten wurden.
<I>Beispiel 2</I> In einer Geschirrspülmaschine mit Weichwasser- anschluss werden wie in Beispiel 1 mit Stärkekleister behandelte Teller aufgestellt und die Temperatur während des Waschprozesses bis auf 60 ansteigen gelassen. Pro Liter Waschflüssigkeit werden 2 g Natriumperborat und 0,01 g Kupfersulfat dosiert. Auch hier ergab sich ein ausgezeichneter Effekt.
<I>Beispiel 3</I> In einer grossen Geschirrspülmaschine für ge werbliche Zwecke wird dem Hauptwaschbad wäh rend des Prozesses kontinuierlich Wasserstoffsuper- oxyd in der Weise zugeführt, dass. der Gehallt an Aktivsauerstoff nicht unter 0,1 g pro Liter fällt.
Gleichzeitig wird durch periodische Zugabe von Kupfersulfatlösung dafür gesorgt, dass der Gehalt an Katalysator zwischen 0,5 und 10 ppm liegt (je nach Durchlaufgeschwindigkeit des Geschirrs). Es wird bei einer Temperatur von 60 gewaschen. Auch hier wurde der gleiche Effekt wie in den vorigen Beispie len erhalten.
<I>Beispiel 4</I> In einer Haushalt-Geschirrspülmaschine wurden 3 g pro Liter eines Granulat-Gemisches dosiert, das aus den zwei folgenden Komponenten besteht: a) 2/g aus:
70 % Trpolyphosphat 20 % Metasilikat 9 0/0 oberflächenaktive Substanz 1 % Kupferlaurat b) 1/s eines Granulates aus:
991/2% Natriumperborat. 1/s % Stabilisator Die Abwaschzeit beträgt bei 60 nicht weniger als 3 Minuten. Auch bei mangelhaftem, mechanischem Effekt der Maschine ist der Stärkeabwascheffekt bes ser als bei Abwaschmitteln ohne Perverbindung.
EMI0003.0051
<I>Beispiel <SEP> 5</I>
<tb> Es <SEP> wurde <SEP> folgende <SEP> Zusammensetzung <SEP> hergestellt:
<tb> Alky'larylsu:
lfonat <SEP> 0,401%
<tb> Na-Tripolyphosphat <SEP> 16,50 <SEP> 0/0
<tb> Na <SEP> Methaphosphat <SEP> <B>6,600/0</B>
<tb> Soda <SEP> wasserfrei <SEP> <B>5,970/0</B>
<tb> Na-Metasilkat <SEP> 3,30%
<tb> Wasserglas <SEP> 0,06 <SEP> 0/0
<tb> Salze <SEP> 0,15 <SEP> 0/0
<tb> Wasser <SEP> <B>0,090/0</B>
<tb> Na-Perborat <SEP> 66,861/o
<tb> Kupfer <SEP> 0,07%
<tb> 1.00,00 <SEP> 0/0 Das Kupfer wurde als Kupferseife, Kupfersulfat, sowie als basisches Kupfercarbonat CUCOs.Cu(OH)2 zugesetzt.
Mit dieser Zusammensetzung wurden weit- aus bessere Spüleffekte erzielt als mit den üblichen Geschirrspülmitteln ohne Perborat. Die Versuchsbe dingungen waren wie folgt: Die Waschversuche wurden in einer Rowenta- Geschirrspülmaschine (System Colston) durchge führt. Das Vorwaschen und Waschen geschah bei dieser Maschine in einem Arbeitsgang. Nach dem Waschen wurde abgepumpt und durch Eigenwärme getrocknet.
Der Wasserverbrauch war 14 Liter und die Waschtemperatur 60 bei einer Arbeitsdauer von 45 Minuten. Es wurde Leitungswasser verwendet von 7 d. H.
Für die Waschversuche wurden folgende An schmutzungen verwendet: Milchtrinkgläser, Teetassen, Kaffeetassen mit Lippenstiftstrichen, Teller mit Stärkekleister bestri chen und über einen Tag angetrocknet (die Schmutz- Belastung war etwa 5 g pro Teller; der Stärkekleister wurde durch Aufkochen von 30 g Kartoffelmehl in 600 ml Wasser hergestellt).
Es wurden auch Wasch versuche mit Tellern und Besteck mit der täglich in der Werksküche anfallenden und über Nacht ange trockneten Anschmutzung gemacht. Wenn aber diese Anschmutzung nicht entsprach, wurde eine eigene Anschmutzung zubereitet, die aus zwei Teilen Eipul ver, 1 Teil Mehl, 3 Teilen Speiseöl - alles in Wasser oder Suppe gekocht - bestand. Zur besseren Sicht- barmachung des noch anhaftenden Stärkeschmutzes wurden die stärkebeschmutzten Teller nach dem Waschen in einer wässrigen ,Todlösung gespült.
Das Ergebnis war, dass fast keine Blaufärbung bei mit dieser Zusammensetzung gereinigten Teller auftrat.
Es wurden noch einige Versuche durchgeführt mit Waschmitteln ohne Perborat und mit reinem Wasser, wobei es sich herausstellte, dass der Reini gungseffekt des einzelnen Waschmittels nur etwas besser war als der Effekt heissen Wassers. Auch bei stark eiweisshaltigen Anschmutzungen blieb die Kupferkatalyse voll intakt. Die Sequestrierung des Kupferions durch Eiweissstoffe und deren stabilisie rende Wirkung auf den Perboratzerfall kommt also beim Geschirrspülen nicht zustande.
Der Grund da für liegt darin, dass schon bei der Zubereitung der Speise das Eiweiss genügend denaturiert wird und die katalytische Wirkung des Kupferions nicht mehr be hindern kann.