DE10127919A1 - Reinigungsverfahren zur Stärkeentfernung - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Reinigungsverfahren, umfassend einen alkalischen und einen sauren Reinigungsschritt sowie einen oder mehrere weitere alkalische und/oder saure Reinigungsschritte, insbesondere zur maschinellen Geschirreinigung in gewerblichen Geschirrspülmaschinen, bei dem vor allem Stärkeablagerungen in hervorragender Weise entfernbar sind, beschrieben.
Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Reinigungsverfahren, umfassend einen
alkalischen und einen sauren Reinigungsschritt sowie einen oder mehrere weitere
alkalische und/oder saure Reinigungsschritte, insbesondere zur maschinellen
Geschirreinigung in gewerblichen Geschirrspülmaschinen, bei dem vor allem
Stärkeablagerungen in hervorragender Weise entfernbar sind.
Gewerbliche Reinigungsmaschinen enthalten je nach Typ und Einsatzgebiet
üblicherweise mehrere hintereinander angeordnete Tanks, aus denen Spül- bzw.
Waschflotte gegen das die Maschine durchlaufende Waschgut gesprüht wird. Die
Tanks sind in der Regel kaskadenartig aneinandergesetzt, wobei die Spül- bzw.
Waschflotte die Tanks nacheinander vom Waschgut-Auslaßende zum Waschgut-
Einlaßende hin durchläuft. Am Auslaßende wird den Maschinen in der Regel
Frischwasser zugeführt. Die benötigte Menge an Reinigungsmittel wird in
zumindest einen auch als Dosiertank bezeichneten Waschtank dosiert.
Üblicherweise erfolgt die Zudosierung von Reinigungsmittel automatisch in
Abhängigkeit von der Leitfähigkeit oder dem pH-Wert der Waschflotte ober
gegebenenfalls auch mittels einer Zeit- oder taktgesteuerten Dosierpumpe. Es
kann auch möglich sein, daß eine separate Dosierung mehrerer Komponenten
stattfindet. Beispielsweise kommt es vor, daß eine Laugen-Basis-Lösung auf Basis
einer wäßrigen Alkalihydroxid-Lösung vorgelegt wird. Zu dieser Basis-Lösung
können dann je nach Bedarf ein oder mehrere Additive hinzugefügt werden. Die
Dosage dieser Zusätze erfolgt üblicherweise proportional zur Zugabe der Basis-
Lauge oder zeitgesteuert. Gewünschtenfalls kann die Dosierung der Additive auch
in Abhängigkeit des Taktes der die Waschgüter durch die Maschine befördernden
Kette erfolgen. Weiterhin ist auch eine Dosierung von Additiven bzw. die
Anhebung der Additiv-Konzentration aufgrund der Erkennung des Anteils an
Additiv in der Basis-Lauge über sensorische Erfassung eines Tracers, der im
Additiv enthalten ist, möglich.
Mit den in der Praxis eingesetzten Reinigungsmitteln lassen sich bei üblicher
Reinigerkonzentration Stärkeablagerungen, die auf dem Waschgut anhaften, im
Rahmen der üblichen maschinellen Reinigung in einer Reinigungsmaschine
oftmals nicht verhindern und vorhandene Stärkeablagerungen nicht entfernen.
Im Bereich der Reinigung von Geschirr wird deshalb in gewissen zeitlichen
Abständen das Stärkeablagerungen aufweisende Geschirr einer sogenannten
Grundreinigung unterzogen. Bei einer solchen Grundreinigung wird in der Spül-
bzw. Waschflotte eine gegenüber normalen Spülvorgängen deutlich erhöhte
Konzentration an Reinigungsmittel eingestellt. Eine andere Alternative besteht
darin, im Rahmen eines üblichen Geschirrspülreinigungszykluses auf das Geschirr
ein hochkonzentriertes alkalisches Reinigungsmittel aufzusprühen. Daneben
besteht ferner die Möglichkeit, eine manuelle Grundreinigung durchzuführen.
Aus der DE-OS 17 28 093 ist es für das Reinigen von Geschirr in Haushalts-
Geschirrspülmaschinen bekannt, zur Entfernung von Stärkeablagerungen auf dem
Geschirr dem Spülwasser ein Klarspülmittel zusammen mit Amylase zuzugeben.
Gewünschtenfalls kann zusätzlich zu der Amylase auch Protease oder Lipase
dem Klarspülmittel zugegeben werden.
Ebenso ist aus der DE-AS 12 85 087 ein Verfahren zur maschinellen
Geschirreinigung bekannt, bei welchem im Hauptspülgang ein alkalisches
Reinigungsmittel und im Nachspül- und gegebenenfalls Vorspülgang ein
enzymhaltiges, insbesondere amylasehaltiges, Nachspülmittel in die
Geschirrspülmaschine dosiert wird. Dies geschieht, um im Nachspül- und
gegebenenfalls Vorspülgang auf dem Geschirr gebildete Stärke abzubauen.
Aus der WO 94/27488 ist ein Verfahren bekannt, bei dem als Reinigungsmittel ein
niederalkalischer Reiniger, insbesondere auf Basis Phosphat oder
Nitrilotriessigsäure oder deren Salze (NTA), und als weiterer Wirkstoff ein Enzym,
vorzugsweise kohlenhydratabbauendes Enzym, enthaltender, insbesondere
amylasehaltiger, Reinigungsverstärker eindosiert werden.
Dabei zeigte sich, daß ein niederalkalischer Reiniger in üblicher Konzentration in
Verbindung mit einem enzymhaltigen Reinigungsverstärker auch bei den in
gewerblichen Geschirrspülmaschinen üblichen kurzen Kontaktzeiten von 10 bis
180 Sekunden zu einer ausgezeichneten Entfernung und Inhibierung des
Stärkeaufbaus auf dem Geschirr führt.
Demgegenüber war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung zu
schaffen, die beim Reinigen in gewerblichen Reinigungsmaschinen oder auch in
Maschinen des Haushaltsbereiches die Bildung eines Stärkebelages auf dem
Waschgut nachhaltig unterbindet und/oder existierende Stärkebeläge abbaut, bzw.
entfernt und nicht notwendigerweise den Einsatz von Enzymen, Bleichmitteln,
oder überaus hoher Alkalität erfordert.
Dementsprechend ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein
Reinigungsverfahren umfassend einen alkalischen und einen sauren
Reinigungsschritt sowie einen oder mehrere weitere alkalische und/oder saure
Reinigungschritte, insbesondere zur maschinellen Geschirr-Reinigung in
gewerblichen Geschirrspülmaschinen.
Aus der WO 98/30673 ist bereits ein Geschirr-Reinigungsverfahren bekannt, bei
dem ein erstes und ein zweites Reinigungsmittel verwendet werden und das eine
der genannten Reinigungsmittel einen sauren und das andere einen alkalischen
pH-Wert aufweist, wobei vor, zwischen und nach der Anwendung der genannten
Reinigungsmittel jeweils mit Wasser gespült wird. Dieses genannte Verfahren soll
in bevorzugter Weise eingesetzt werden, um eine schnelle Desinfektion des
Geschirrs zu erreichen. Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich die
vorliegende Erfindung deutlich. Während die WO 98/30673 von einem alkalischen
und einem sauren Reinigungsschritt spricht, beruht die vorliegende Erfindung auf
einem Verfahren, bei dem zwei Reinigungsschritte in einem einheitlichen pH-
Bereich erfolgen, der im sauren oder alkalischen pH-Bereich liegt und mindestens
ein dritter Reinigungsschritt bei entgegengesetztem pH-Wert erfolgt. Dieses in der
WO 98/30673 in keiner Weise beschriebene oder erkannte Prinzip führt zu
unerwarteten Ergebnissen bei der Reinigung, insbesondere bei der Entfernung
von Stärkeablagerungen. Der beobachtete Effekt, der in den Beispielen dieser
Anmeldung verdeutlicht ist, geht über die Wirkung hinaus, die ein Fachmann bei
Hinzufügen eines weiteren Reinigungsschrittes erwartet hätte.
Abgesehen davon wurde in der WO 98/30673 der pH-Wert-Wechsel in keiner
Weise im Zusammenhang mit der Verbesserung der Entfernung von
Stärkeablagerungen gesehen. Somit geht die Aufgabe, die sich die vorliegende
Erfindung stellt, in eine ganz andere Richtung und kommt auch zu einem anderen
Ergebnis. Während ein Verfahren, dem zwei Reinigungsschritte mit
entgegengesetztem pH-Wert zugrunde liegen zu mittelmäßigen Erfolgen bei der
Entfernung von Stärkeablagerungen führt, liefert das erfindungsgemäße Verfahren
deutlich bessere Ergebnisse. Dabei ist es bevorzugt, wenn bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren auf wenigstens einen alkalischen Reinigungsschritt
ein saurer Reinigungsschritt und auf diesen sauren Reinigungsschritt ein
alkalischer Reinigungsschritt folgt mit der Maßgabe, daß insgesamt wenigstens
drei und besonders bevorzugt nicht mehr als acht Reinigungsschritte enthalten
sind. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders bevorzugt,
wenn der erste der genannten Reinigungsschritte ein alkalischer Reinigungsschritt
ist.
Für das erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders bevorzugt, daß im
alkalischen Schritt und/oder im sauren Schritt nicht mit den Konzentraten gereinigt
wird, sondern mit verdünnten Lösungen.
So ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, daß bei dem oder den
alkalischen Reinigungsschritten die zu reinigende Oberfläche mit einer oder
mehreren wäßrigen Reinigungslösungen in Kontakt gebracht wird, die zwischen
0,1 und 4 Gew.-% eines Alkaliträgers, vorzugsweise eines Hydroxids ausgewählt
aus Natrium-, Kaliumhydroxid oder Gemischen derselben enthalten, wobei es
besonders bevorzugt ist, wenn der pH-Wert über 9 ganz besonders bevorzugt
über 10 liegt. Hingegen ist es nicht erforderlich, daß die Alkalität höher als 13
beträgt.
Als weitere bevorzugte Alkaliträger, zusätzlich zu oder anstelle von Hydroxiden,
ausgewählt aus Natrium- und Kaliumhydroxid seien beispielhaft Alkalisilikate,
Ethanolamine, wie Triethanolamin, Diethanolamin und Monoethanolamin, sowie
Alkalicarbonate Alkaliträgers, vorzugsweise eines Hydroxids ausgewählt aus
Natrium-, Kaliumhydroxid genannt. Natürlich können auch andere Alkaliträgers,
eingesetzt werden, da es in erster Linie auf die Anhebung des pH-Werts ankommt.
Desgleichen ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, daß bei dem
oder den sauren Reinigungsschritten die zu reinigende Oberfläche mit einer oder
mehreren wäßrigen Reinigungslösungen in Kontakt gebracht wird, die zwischen
0,1 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 5 Gew.-% einer oder
mehrerer Säuren enthalten, wobei es bevorzugt ist, wenn der pH-Wert unter 5,
ganz besonders bevorzugt unter 2 liegt, und/oder die besonders bevorzugt
ausgewählt sind aus den mineralischen und/oder organischen Säuren und ganz
besonders bevorzugt Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, Phosphorsäure,
Ameisensäure, Essigsäure, Glykolsäure, Zitronensäure, Maleinsäure, Milchsäure,
Gluconsäure, Alkylsulfonsäure, Amidosulfonsäure, Succinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Phosphonsäuren, Polyacrylsäuren oder Mischungen derselben sind.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die genannte Säure eine Komponente mit
komplexierenden Eigenschaften ist.
Vorzugsweise wird bei dem oder den sauren Reinigungsschritten des
erfindungsgemäßen Verfahrens die zu reinigende Oberfläche mit einer oder
mehreren wäßrigen Reinigungslösungen in Kontakt gebracht, die wenigstens
einen Korrosionsinhibitor und/oder einen üblichen Komplexbildner, besonders
bevorzugt ausgewählt aus den Phosphonsäuren, insbesondere
Dioctylphosphonsäure, enthalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens liegt die Temperatur der genannten Reinigungslösungen zwischen 35
und 80°C. Außerdem ist es bevorzugt, daß nach dem letzten Reinigungsschritt
die zu reinigende Oberfläche mit einer vorzugsweise sauer oder neutral
eingestellten wäßrigen Lösung, enthaltend wenigstens eine
Klarspülerkomponente, behandelt wird.
Vorzugsweise beträgt der Zeitaufwand für die genannten Reinigungsschritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils zwischen 10 Sekunden und 30 Minuten.
Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, ob das erfindungsgemäße Verfahren
in einer Haushalts- oder gewerblichen Maschine angewandt wird. Aufgrund der in
der Praxis vorgegebenen Anforderungen ist der Zeitaufwand pro Reinigungsschritt
bei gewerblichen Maschinen bevorzugt zwischen 10 Sekunden und 10 Minuten.
Bei Haushaltsmaschinen sind hingegen Werte von 1 bis 30 Minuten pro
Reinigungsschritt üblich.
Wie bereits mehrfach dargelegt, ist es ganz besonders bevorzugt, das
erfindungsgemäße Verfahren zur Stärkeablösung von Oberflächen zu verwenden.
Außerdem hat es sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Entfernung mineralischer Verunreinigungen besonders gut gelingt. Insbesondere
bei Rückständen, wie Kaffee- oder Tee-Rückständen, die Anteile an mineralischen
Verunreinigunegen besitzen, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft
anwenden. Weiterhin findet das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise bei
der Reinigung von Geschirr im Haushalt und besonders bevorzugt im
gewerblichen Bereich Anwendung.
Es sei weiterhin dargelegt, daß für den Fall, daß bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren mindestens zwei alkalische Schritte vorkommen, es besonders
bevorzugt ist, daß der in der Verfahrensreihenfolge frühere alkalische Schritt einen
niedrigeren pH-Wert aufweist, als der in der Verfahrensreihenfolge spätere
alkalische Schritt. Dies ist von Vorteil, um die Zehrung bei einem zwischenzeitlich
erfolgenden sauren Schritt möglichst gering zu halten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Mehrtank- oder Eintank-Maschinen
durchgeführt werden.
Bei Maschinen mit einem Tank wird die saure Komponente vorzugsweise über
den Klarspülarm dosiert. Das Hauptreinigungsbad ist dabei bevorzugt alkalisch.
Eine derartige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch beim
Einsatz von Haushaltsmaschinen bevorzugt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine gewerbliche
Geschirrspülmaschine, die mehrere Tanks enthält, die in bekannter Weise
kaskadenartig aneinandergesetzt sind und aus denen Spül- bzw. Waschflotte
gegen das Geschirr gesprüht wird, um anschließend wieder in die Tanks
abzulaufen, wobei die Tanks, die aufgrund eines erfindungsgemäßen Verfahrens
für einen oder mehrere saure Reinigungsschritte vorgesehen sind, aus
säureresistentem Material bestehen und/oder mit säureresistentem Material
ausgekleidet sind.
Außerdem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Eintank-
Waschmaschine, beispielsweise eine Haushalts-Geschirrspülmaschine, die für ein
erfindungsgemäßes Verfahrens geeignet ist, und an den aufgrund des
erfindungsgemäßen Verfahrens mit sauren Reinigungslösungen in Berührung
kommenden Stellen aus säureresistentem Material besteht und/oder mit
säureresistentem Material ausgekleidet ist, insbesondere dann, wenn nicht
vorhersehbar ist, daß diese Stellen später mit alkalischen Mitteln in Kontakt
kommen.
Pro Versuch werden 10 neue, trockene Speiseteller bei Raumtemperatur gemäß
einer standardisierten Testmethode mit einer Stärkeverschmutzung angeschmutzt.
Hierfür wird eine etwa 6%ige wäßrige Maisstärke enthaltende Zusammensetzung
nach Aufkochenlassen auf 75°C abgekühlt und davon je Teller ca. 4 ml mit Pinsel
aufgetragen. Die so behandelten Teller läßt man mindestens 3 Stunden stehen
und läßt die Teller anschließend 16 Stunden bei ca. 100°C trocknen. Nach dem
Abkühlen der Teller wurden in einer Krefft® Eintank Geschirrspülmaschine nach
folgendem Schema Vergleichsversuche durchgeführt.
- a) 1 Minute reinigen mit einer 0,3 Gew.-%igen wäßrigen Lösung eines üblichen gleichbleibenden alkalischen Reinigungsmittels (ca. 17 Gew.-% Alkalihydroxid, 14 Gew.-% Tripolyphosphat und 1,5 Gew.-% Alkalihypochlorit sowie ca. 1 Gew.-% Alkali-Silikat und Rest Wasser).
- b) Flächendeckendes Einsprühen der Teller mit von Versuch zu Versuch andersartiger Ansprühlösungen, deren Zusammensetzung in Tabelle 1 näher beschrieben ist.
- c) 30 Sekunden einwirken lassen der aufgetragenen Ansprühlösung.
- d) 2 Minuten reinigen mit einer Lösung gemäß a).
Die Reinigungs- und Ansprühlösungen wurden auf Basis von enthärtetem Wasser
zur Verfügung gestellt. Die Reinigungstemperatur in der Krefft® Eintank-
Geschirrspülmaschine betrug 60°C.
Es wurden zunächst 4 Versuche nach dem beschriebenen Schema durchgeführt,
wobei die Zusammensetzung der Reinigungslösungen a) und d) beibehalten
wurde und nur die Ansprühlösung von Versuch zu Versuch verändert wurde.
Die Reinigungsergebnisse wurden je nach Reinigungserfolg mit Zahlen von 1
(kein Reinigungserfolg erkennbar) bis 10 (vollständige Entfernung der
Verunreinigungen) bewertet.
Die Ergebnisse der 4 Versuche sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Reinigungsergebnisse in Versuchen gemäß beschriebenem Schema, wobei nur
die Ansprühlösung von Versuch zu Versuch geändert wurde
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wurden die mit Abstand besten
Reinigungsergebnisse in Versuch 3 erzielt. In Versuch 3 kam als Ansprühlösung
eine Methansulfonsäurelösung zum Einsatz. Das Reinigungsprinzip bestand für
diesen sehr vorteilhaften Fall also darin, daß zunächst alkalisch, dann sauer und
danach wieder alkalisch gereinigt wurde.
Weitere Untersuchungen zeigten, daß für die Reinigungsleistung der saure pH-
Wert wesentlich ist und die Art der verwendeten Säure von untergeordneter
Bedeutung ist. So wird bei Einsatz von äquivalenten Mengen von Phosphorsäure
in Versuch 3 im Austausch mit Methansulfonsäure ein ähnlich gutes
Reinigungsergebnis erreicht, wie mit Methansulfonsäure.
Claims (14)
1. Reinigungsverfahren für gewerbliche oder Haushalts-Reinigungsmaschinen,
umfassend einen alkalischen und einen sauren Reinigungsschritt sowie einen
oder mehrere weitere alkalische und/oder saure Reinigungsschritte.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens
einen alkalischen Reinigungsschritt ein saurer Reinigungsschritt und auf
diesen sauren Reinigungsschritt ein alkalischer Reinigungsschritt folgt mit der
Maßgabe, daß insgesamt wenigstens drei Reinigungschritte enthalten sind.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste der genannten Reinigungsschritte ein alkalischer Reinigungsschritt
ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei dem oder den alkalischen Reinigungsschritten die zu
reinigende Oberfläche mit einer oder mehreren wäßrigen Reinigungslösungen
in Kontakt gebracht wird, die zwischen 0,1 und 4 Gew.-% eines Alkaliträgers,
vorzugsweise eines Hydroxids ausgewählt aus Natrium-, Kaliumhydroxid oder
Gemischen derselben enthalten.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei dem oder den sauren Reinigungsschritten die zu
reinigende Oberfläche mit einer oder mehreren wäßrigen Reinigungslösungen
in Kontakt gebracht wird, die zwischen 0,1 und 10 Gew.-% einer oder
mehrerer Säuren enthalten.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte
Säure eine mineralische und/oder organische Säure, vorzugsweise
ausgewählt aus Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure,
Ameisensäure, Essigsäure, Glykolsäure, Zitronensäure, Maleinsäure,
Milchsäure, Gluconsäure, Alkylsulfonsäure, Amidosulfonsäure, Succinsäure,
Glutarsäure, Adipinsäure, Phosphonsäuren, Polyacrylsäuren oder Mischungen
derselben ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte
Säure eine Komponente mit komplexierenden Eigenschaften ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur der genannten Reinigungslösungen
zwischen 35 und 80°C liegt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem letzten Reinigungsschritt die zu reinigende
Oberfläche mit einer vorzugsweise sauer oder neutral eingestellten wäßrigen
Lösung, enthaltend wenigstens eine Klarspülerkomponente, behandelt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zeitaufwand für die genannten Reinigungsschritte
jeweils zwischen 10 Sekunden und 30 Minuten beträgt.
11. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zur
Entfernung mineralischer Verunreinigungen und/oder zur Stärkeablösung von
Oberflächen.
12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 zur Reinigung
von Geschirr im Haushalt und im gewerblichen Bereich.
13. Gewerbliche Geschirrspülmaschine, die mehrere Tanks enthält, die in
bekannter Weise kaskadenartig aneinandergesetzt sind und aus denen Spül-
bzw. Waschflotte gegen das Geschirr gesprüht wird, um anschließend wieder
in die Tanks abzulaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tanks, die gemäß
einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 für einen oder mehrere saure
Reinigungsschritte vorgesehen sind, aus säureresistentem Material bestehen
und/oder mit säureresistentem Material ausgekleidet sind.
14. Eintank-Waschmaschine, beispielsweise Haushalts-Geschirrspülmaschine, die
für ein Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12
geeignet ist, und an den aufgrund eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1
bis 12 mit sauren Reinigungslösungen in Berührung kommenden Stellen aus
säureresistentem Material besteht und/oder mit säureresistentem Material
ausgekleidet ist.
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