DE3832885A1

DE3832885A1 - Verfahren zum maschinellen reinigen, desinfizieren und klarspuelen von geschirr und dafuer geeignetes mittel

Info

Publication number: DE3832885A1
Application number: DE19883832885
Authority: DE
Inventors: Joerg Peter Prof Dr Schuer
Original assignee: IFAH INST fur ANGEWANDTE HYGI
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1990-04-05
Also published as: EP0361380A2; JPH02196897A; EP0361380A3; DE3832885C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen, Desinfizieren und Klarspülen von Geschirr in gewerblichen Geschirrspülmaschinen mit Hilfe von Reinigungsmitteln auf Basis von Alkalimetasilikaten, aktivchlor- und/oder aktivsauerstoffhaltigen Substanzen, gegebenenfalls unter Zusatz von Alkalipolyphosphaten und Desinfektionsmitteln, und einem Klarspülmittel in Form eines Tensides auf der Basis von Addukten des Ethylenoxids und/oder Propylenoxids an höhermolekularen Polyalkylenglykolen oder an Fettalkoholen mit 12-18 C-Atomen und ein dafür geeignetes Mittel.

Der maschinellen Reinigung von Geschirr in gewerblichen Geschirrspülmaschinen kommt in unserer Massengesellschaft und den dabei immer umfangreicher werdenden Großküchen in Betrieben, Behörden, Schulen, Krankenhäusern u. ä. eine immer größere Bedeutung zu. Auf einen kurzen Nenner gebracht, besteht eine solche Geschirreinigung im Zusammenwirken mechanischer, chemischer und thermischer Faktoren und erfolgt im wesentlichen in zwei Stufen, nämlich der der Reinigung und Desinfizierung und der des Klarspülens und Trocknens. Da ein solcher Reinigungs- und Spülvorgang in vertretbaren Zeiten von wenigen Minuten durchgeführt sein muß, müssen die Mittel und die Bedingungen zur Reinigung des Geschirrs ihre Aufgabe innerhalb kurzer Einwirkungszeiten erfüllen. Man hat dieses Problem durch immer wirksamere Reinigungsmittel, höhere Konzentrationen der Mittel in der Waschflotte und höhere Temperaturen zu lösen versucht.

In dieser Richtung weiterzugehen, verbietet sich jedoch aus einer ganzen Reihe von Gründen. Der wesentliche liegt darin, daß sowohl der Chemikalien- als auch der Energiebedarf inzwischen derart hoch geworden sind, daß dies in einer Zeit, die Umweltschutz und Energieeinsparung auf ihre Fahne geschrieben hat, nicht mehr vertretbar erscheint.

Andererseits müssen sowohl das Verfahren als auch die dabei eingesetzten Mittel eine ganze Reihe von Aufgaben erfüllen, wie die sichere Ablösung von angebrannten Speiseresten, für die vor allem Alkalihydroxide in steigenden Konzentrationen eingesetzt wurden, die Keimtötung und Desinfektion sowie die Beseitigung von Teerückständen, die mit chlor- bzw. sauerstoffaktiven Substanzen bewirkt wird. Dabei dürfen andererseits die Metallteile der Geschirrspülmaschine nicht angegriffen werden, was sich mit Alkalimetasilikaten verhindern läßt, die gleichzeitig auch Reinigungswirkung entfalten. Ganz besondere Bedeutung kommt dabei der Temperatur der Reinigungsflotte zu, die immer stärker bis auf heute 85°C angehoben wurde, weil sich damit ein doppelter Effekt erzielen läßt. Einmal werden bei höheren Temperaturen Keime und Bakterien sicherer abgetötet. Zum anderen ist bei hohen Temperaturen die bei Reinigungsprozessen so gefürchtete Schaumbildung wesentlich geringer, so daß der Einsatz von Tensiden in Grenzen gehalten werden kann. Andererseits hat außer dem hohen Energiebedarf die Anwendung hoher Temperaturen den Nachteil, daß es dabei vermehrt zur Kalkabsetzungen kommt. Dies hat man durch steigenden Anteile an Alkalipolyphosphaten zu vermeiden versucht, wie das beispielsweise das Europapatent 00 32 236 beschreibt. Das wiederum führt zu einer stärkeren Belastung der Abwässer mit dieser ohnehin in Verruf gekommenen Produktgruppe.

Es ergibt sich so eine Art circulus vitiosus, aus dem ein Ausweg nicht möglich erscheint, weil eine Verbesserung in der einen Richtung meist Nachteile in anderer Hinsicht mit sich bringt.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, hier einen Ausweg zu finden und nicht auf immer höhere Temperaturen, immer aggressivere Mittel und höhere Konzentrationen zurückgreifen zu müssen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb in der Schaffung eines Verfahrens und eines Mittels, das einen geringeren Energiebedarf hat, weniger an einzusetzenden Mitteln erfordert und trotzdem eine einwandfreie Reinigung des Geschirrs ermöglicht, Keime und Bakterien sicher abtötet und kein Schaumproblem mit sich bringt.

Überraschenderweise läßt sich diese Aufgabe mit einem Verfahren lösen, daß gänzlich neue Wege beschreitet und durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gekennzeichnet ist. Es ist im einzelnen noch nicht geklärt, worin der synergistische Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dafür geeigneten Mittel beruht und es möglich geworden ist, trotz wesentlich reduzierter Arbeitstemperaturen und Einsparung an Mittel trotzdem eine sichere Abtötung vorhandener Keime und Bakterien und eine gleich gute oder sogar verbesserte Reinigungswirkung zu erzielen, keine Schaumprobleme zu haben - und das alles beim Einsatz von weniger Reinigungsmittel insgesamt.

Ein ganz wesentliches und in seiner Wirkung überraschendes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dafür verwendeten Mittel ist der sehr hohe Anteil von Alkalimetasilikat von über 75 Gew.-%. Metasilikate wurden bisher bei solchen Reinigungsmitteln zwar jeweils zugesetzt, weil ihnen eine gewisse Reinigungswirkung und vor allem eine die Metallteile vor Korrosion schützende Wirkung zukommt. Ihr Anteil lag aber bisher überwiegend bei 10 bis 30%, meist jedenfalls unter 50 Gew.-%. Nur ganz vereinzelt sind darüber hinausgehende Prozentsätze angegeben. Immer aber sind für eine gute Reinigungswirkung bisher erhebliche Mengen an Alkalipolyphosphaten und an Alkali und Temperaturen von 60 bis 85°C für erforderlich gehalten worden.

Es ist um so überraschender, daß sich diese leicht zugängliche und damit preiswerte und chemisch nicht aggressive Substanz als Hauptkomponente bei einem solchen Reinigungsverfahren und in einem dafür geeigneten Mittel verwenden läßt - und das bei ungewöhnlich niedrigen Reinigungstemperaturen von 35 bis 45°C, wenn man den synergistischen Effekt des Zusammenwirkens mit der bestimmten, als solche vorbekannten Gruppe der Tenside auf Basis von Addukten des Ethylenoxids an höher molekularen Polyalkylenglykolen und/oder Addukten des Ethylen- und/oder Propylenoxids an Fettalkoholen ausnutzt.

Dieser ist freilich unabdingbare Voraussetzung dafür, daß die Reinigung mit diesem wenig aggressiven Reinigungsmittel und bei bisher nicht für ausreichend angesehenen niedrigen Temperaturen durchgeführt werden kann und trotzdem ein hervorragender Reinigungseffekt und hohe Desinfektionswirkung erreicht wird.

Das zur Durchführung des Verfahrens geeignete Reinigungsmittel der angegebenen Zusammensetzung wird bevorzugt in Pulverform eingesetzt. Ein solches pulverförmiges Mittel hat den Vorteil, daß sich die einzelnen Bestandteile nicht gegenseitig beeinflussen und die Lagerung unproblematisch ist. Das Mittel kann aber auch in flüssiger Form zur Anwendung kommen, zweckmäßig in ca. 30%iger Auflösung in Wasser niederen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen.

Der Vorteil des flüssigen Reinigungsmittels liegt darin, daß es sich bei Zugabe zur Geschirrspülmaschine spontan in der Reinigungsflotte verteilt und seine Wirkung entfaltet.

Eine bevorzugte Zusammensetzung des Reinigungsmittels besteht aus etwa 85 Gew.-% Alkalimetasilikat, etwa 50 Gew.-% einer aktivchlor- bzw. aktivsauerstoffhaltigen Substanz und gegebenenfalls Alkalipolyphosphaten bis zu 5 Gew.-%.

Die für die synergistische Wirkung erforderlichen nichtionischen Tenside auf Basis von Addukten des Ethylenoxids und/oder Propylenoxids an höhermolekularen Polyalkylenglykolen oder an Fettalkoholen mit 12 bis 18 C-Atomen sind als Klarspülmittel bekannt, beispielsweise aus dem bereits erwähnten Europapatent, so daß sie hier nicht näher beschrieben werden müssen. Es kommen natürlich auch Weiterentwicklungen und Abwandlungen in Betracht wie die endgruppen-verschlossenen Alkylpolyethylenglykoläther. Es wird jedoch nochmals herausgestellt, daß für das erfindungsgemäße Verfahren und den erzielten synergistischen Effekt wesentlich ist, daß diese Tenside mit dem Reinigungsmittel zusammentreffen, wie das bei gewerblichen Geschirrspülmaschinen nach dem Mehrkammersystem der Fall ist. Das Klarspülmittel darf nicht isoliert abgeführt werden.

Als Alkalimetasilikat kommt vor allem das Natrium-, aber auch das Kaliumsalz in Betracht, bevorzugt in der hydratwasserfreien Form, auf die sich auch die Mengenangaben beziehen. Bei Verwendung des Penta- bzw. Dekahydrats sind die angegebenen Mengen entsprechend zu erhöhen.

Die aktivchlorhaltigen Substanzen sind als solche ebenfalls vorbekannt und es wird bevorzugt Natriumdichlorisocyanurat verwendet. Für das flüssige Reinigungsmittel ist Natriumhypochlorit eine leicht zugängliche und zweckmäßige Variante.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung aktivsauerstoffhaltiger Substanzen, wie Perborate, da sie frei von Chlor sind und damit nicht auf die Bedenken stoßen, die in bezug auf chlorhaltige Substanzen in zunehmendem Maße geäußert werden. Als bevorzugte aktivsauerstoffhaltige Substanz oder eine Substanz, die vollkommen die Wirkung einer solchen entfaltet, hat sich Borax herausgestellt, das in der bevorzugten Menge von 20 Gew.-% überraschenderweise vollkommen die Wirkung des bisher vorwiegend verwendeten Natriumdichlorisocyanurats übernimmt, umweltfreundlich und leicht verfügbar ist.

Geringe Mengen an Alkalipolyphosphaten bis zu etwa 5 Gew.-% sind nützlich und beinhalten nicht die schwerwiegenden Umweltprobleme, die diese Stoffklasse in den bisher eingesetzten Mengen verursacht. Gegebenenfalls kann diese Substanz auch ganz entfallen oder durch weniger bedenkliche Stoffe wie Phosphonabkömmlinge ersetzt werden.

Alle angegebenen Prozentverhältnisse ergänzen sich auf 100. Das gilt auch für eventuell noch mitverwendete weitere Stoffe. Lediglich die angegebenen Mengen an Aldehyden, die dem Reinigungsmittel nach einer bevorzugten Ausführungsform noch beigemischt werden und vor allem die desinfizierende und keimtötende Wirkung ganz erheblich verbessern, verstehen sich zusätzlich zu den auf 100 addierten Bestandteilen des Reinigungsmittels. An sich begegnen Aldehyde, insbesondere Formaldehyd, ihrer toxischen Wirkung wegen erheblichen Bedenken, noch dazu in der hier vorgesehenen Verwendung in Geschirrspülmaschinen. Es hat sich aber ergeben, daß bei Verwendung eines Gemisches aus Formaldehyd, Glutaraldehyd und Glyoxal der Anteil der einzelnen Substanzen im Aldehydgemisch so niedrig ist, daß er unterhalb der toxischen Grenze liegt. Vorzugsweise ist das Verhältnis von Formaldehyd zu Glutaraldehyd zu Glyoxal in etwa 1 : 1 : 10. Eingesetzt werden sie in Mengen bis zu 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels. Durch diesen Zusatz wird die Keimabtötung und Desinfektion so vervollkommnet, daß bei den üblichen Tests praktisch keine Keime mehr festgestellt werden. Auch das trägt erheblich dazu bei, Alkalipolyphosphate äußerst stark reduzieren oder ganz wegfallen lassen zu können und bei niederer Temperatur zu reinigen.

Da diese Aldehyde flüssig sind, bzw. in flüssiger Form eingesetzt werden (Formalin), eignen sich Reinigungsmittel mit diesem Zusatz besonders als Flüssigreiniger. Für pulverförmige Reinigungsmittel wird zweckmäßig das Flüssigkeits-Aldehydgemisch in der erforderlichen Menge auf das Pulver aufgesprüht.

Bei Einsatz des Reinigungsmittels als Flüssig-Reinigungsmittel entsprechen die prozentualen Anteile im wesentlichen denen des pulverförmigen Reinigungsmittels. Das Stoffgemisch wird zweckmäßig in etwa 30%iger Konzentration in Wasser aufgelöst. Lediglich bei Borax als sauerstoffaktiver Substanz ist zweckmäßig eine höhere Konzentration bis zu 50% zu wählen.

Für den Fall, daß sich, insbesondere bei einem Flüssig-Reinigungsmittel, die einzelnen Bestandteile des Reinigungsmittels gegenseitig beeinflussen, miteinander reagieren oder sich zersetzen, werden der Alkalimetasilikatanteil, gegebenenfalls zusammen mit dem Alkalipolyphosphat einerseits und die aktivchlor- bzw. aktivsauerstoffhaltige Substanz zweckmäßig als getrennte Komponenten aufbewahrt und getrennt zugegeben, so daß sie erst in der Geschirrspülmaschine zusammentreffen.

Nachfolgend wird an Hand von einigen Rezepturen die Erfindung an bevorzugten Beispielen näher erläutert:

1. Pulverförmiges Reinigungsmittel mit aktivchlorhaltiger Substanz:

a. 85 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
10 Gew.-% Natriumdichlorisocyanurat,
5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat.
b. 75 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
20 Gew.-% Natriumdichlorisocyanurat,
5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat.

2. Pulverförmiges Reinigungsmittel mit aktivsauerstoffhaltiger Substanz:

a. 75 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
20 Gew.-% Natriumperborat-Monohydrat,
5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat.
b. 75 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
20 Gew.-% Natriumtetraborat-Dekahydrat (Borax),
5 Gew.-% Natriumpolyphosphat.
c. 85 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
15 Gew.-% Natriumtetraborat-Dekahydrat (Borax)

3. Flüssiges Reinigungsmittel mit aktivsauerstoffhaltiger Substanz:

a. 25 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
3 Gew.-% Natriumtetraborat-Dekahydrat (Borax),
1,5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat
Rest Wasser/Isopropanol Gemisch
b. 25 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
5 Gew.-% Natriumperborat-Tetrahydrat,
1,5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat
Rest Wasser
c. 25 Gew.-% Natriummetasilikat (wasserfrei),
20 Gew.-% Natriumtetraborat-Dekahydrat (Borax)
1,5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat
Rest Wasser/Isopropanol Gemisch

An sich ist Borax nur zu etwa 3% in Wasser löslich. In der Kombination mit Natriummetasilikat und Natriumtripolyphosphat läßt sich die Löslichkeit jedoch ganz beträchtlich steigern, so daß sogar 20 g, wie im Beispiel 3c noch glatt gelöst werden.

4. Flüssiges Reinigungsmittel mit aktivchlorhaltiger Substanz:

Komponente A:

25 Gew.-Teile Natriummetasilikat
1,5 Gew.-% Natriumtripolyphosphat
73,5 Gew.-Teile Wasser

Komponente B:

100 Gew.-Teile Natriumhypochlorit-Bleichlauge

Die Komponenten A und B werden getrennt aufbewahrt und der Geschirrspülmaschine zugegeben.

5. Klarspülmittel:

a. 10 Gew.-% eines Adduktes aus 4 Mol Ethylenoxid und 6 Mol Propylenoxid an 1 Mol eines linearen Fettalkoholgemisches mit 12 bis 14 C-Atomen
5 Gew.-% Isopropanol
b. 30 Gew.-% des Adduktes gemäß a
10 Gew.-% Isopropanol
c. 20 Gew.-% des Adduktes gemäß a
10 Gew.-% Cumolsulfonat

6. Verfahrensbeispiel:

In einer Dreitankspülmaschine des Typs Hobart FTE werden 3 g/Liter des Flüssigreinigungsmittels nach 3c dem letzten Tank vor der Klarspülung zudosiert und die Temperatur auf 40° durch Ausstellen der Tankheizung heruntergeregelt. Dies geschieht dadurch, daß sich durch das zugeführte Klarspülfrischwasser, das auf 50° heruntergeregelt ist, die Temperatur in den Waschtanks automatisch auf 40° herunterkühlt, weil die Waschtanks bei diesem Verfahren nicht mehr separat aufgeheizt werden.

Dem Klarspülwasser wird in die Druckleitung ein Klarspülmittel gemäß Beispiel 5a mit 0,1 g/Liter zudosiert.

Das nach dem Spülprozeß erhaltene Geschirr ist wassertropfenfrei abgetrocknet und einwandfrei ohne Stärke- und Eiweißreste (Nachweis durch Jodtest) oberflächengereinigt.

Der Erreger streptococcus faecinem, der sich als der resistenteste seiner Art herausgestellt hat, wurde selbst bei einer hohen Vorcontamination von 10⁸/ml bzw. Geschirrteil auf einen Reduktionsfaktor von log 6 gebracht. Das bedeutet eine bessere Hygieneleistung als die von der Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie aufgestellte Norm mit Reduktionsfaktor log 5. Die bisher praktizierten Reinigungsverfahren, die bei 60 bis 70° Reinigungstemperatur und 80 bis 90° Klarspültemperatur arbeiteten, erreichten häufig noch nicht einmal den von der Norm geforderten Wert.

Claims

1. Verfahren zum Reinigen, Desinfizieren und Klarspülen von Geschirr in gewerblichen Geschirrspülmaschinen mit Hilfe von Reinigungsmitteln auf Basis von Alkalimetasilikaten, aktivchlor- und/oder aktivsauerstoffhaltigen Substanzen, gegebenenfalls unter Zusatz von Alkalipolyphosphaten und Desinfektionsmitteln, und einem Klarspülmittel in Form eines Tensides auf der Basis von Addukten des Ethylenoxids und/oder Propylenoxids an höher-molekularen Polyalkylenglykolen oder an Fettalkoholen mit 12-18 C-Atomen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reinigung bei Temperaturen von 35 bis 45°C mit 0,3 bis 2 g/Liter eines Mittels erfolgt, das zu 75 bis 90 Gew.-% Alkalimetasilikat,
1 bis 20 Gew.-% aktivchlor- und/oder aktivsauerstoffhaltige Substanzen und
0 bis 5 Gew.-% Alkaliphosphate enthält unddas Klarspülen bei Temperaturen von 50 bis 60°C mit 0,05 bis 0,2 g des Tensides erfolgt und Reinigungs- und Klarspülmittel in synergistischem Zusammenwirken bei der Reinigung zusammentreffen.

2. Reinigungsmittel, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als pulverförmiges Mittel aus 75 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise aus 85 Gew.-% Alkalimetasilikat,
1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 Gew.-% einer aktivchlor- bzw. aktivsauerstoffhaltigen Substanz und
0 bis 5 Gew.-% Alkalipolyphosphatenbesteht.

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivsauerstoffhaltige Substanz Borax ist.

4. Reinigungsmittel, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Flüssig-Reinigungsmittel die Zusammensetzung des Mittels gemäß einem der Ansprüche 2 und 3 in ca. 30%iger Konzentration aufgelöst in Wasser und/oder Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen enthält.

5. Reinigungsmittel nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkalimetasilikatanteil und gegebenenfalls der Alkalipolyphosphatanteil einerseits und die aktivchlor- und/oder aktivsauerstoffhaltige Substanz andererseits als getrennte Komponenten vorliegen.

6. Klarspülmittel, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Flüssigklarspülmittel die Tenside in 0 bis 50%iger Konzentration aufgelöst in Wasser und/oder Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen und/oder Cumolsulfonat enthält.

7. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis 5 Gewichtsteile eines Gemisches aus Formaldehyd, Glutaraldehyd und Glyoxal bezogen auf 100 Gewichtsteile des Mittels enthält.

8. Reinigungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Formaldehyd zu Glutaraldehyd zu Glyoxal in etwa 1 : 1 : 10 ist.

9. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Aldehydgemisch auf pulverförmiges Reinigungsmittel aufgesprüht ist.