DE69726605T2

DE69726605T2 - Waschsystem enthaltend nichtionisches tensid mit sowohl reinigender als auch beschichtender wirkung und ein waschverfahren

Info

Publication number: DE69726605T2
Application number: DE69726605T
Authority: DE
Inventors: J. John ROLANDO; J. Terry KLOS
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: US5876514A; EP0956331A1; ZA979936B; AU5238498A; USRE38262E1; EP0956331B1; CN1104490C; WO1998032823A1; JP2001505614A; JP4621175B2; AR011084A1; BR9714652A; CN1245524A; TW404980B; AU740960B2; DE69726605D1; CA2277298C; AU740960C; CA2277298A1; JP2006336019A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein in Anstalten oder in der Industrie eingesetztes Geschirrreinigungsmittel und dessen Verwendung in automatischen Geschirrspülmaschinen, welches mit einem Wasch- und einem Spülgang arbeitet. Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel fördert die Schmutzentfernung und Spülung oder das Beschichten mit Spülwasser in den Wasch- bzw. Spülstufen. Das Reinigungsmittel kann eine reinigende Alkalinitätsquelle und eine spülende nichtionische Quelle umfassen und kann zusätzliche Bestandteile, wie z. B. Tenside, Spülmittel, Builder, härtemaskierende Mittel etc., enthalten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Vielfalt von Geschirrreinigungsmitteln wurde über viele Jahre hinweg in üblicher Weise bei hoher Temperatur (Desinfizierung durch Temperatur) oder niedriger Temperatur (chemische Desinfizierung) in der Waschwasserlösung automatischer Geschirrspülmaschinen sowohl in Anstalten als auch in Haushalten verwendet. Derartige Reinigungsmittel weisen die Form einer verdickten Flüssigkeit, eines partikulären Feststoffs, eines Pellets, einer wässrigen Lösung oder Dispersion oder eines Reinigungsmittels in Form eines festen Blocks auf. Beim Geschirrreinigen in Anstalten werden solche partikulären, in Pellet- oder Festblockform vorkommenden Reinigungsmittel unter Verwendung eines automatischen Verteilers dispensiert, welcher unter Einsatz eines Wassernebels ein wässriges Konzentrat, (d. h.) eine wässrige Lösung oder Suspension des alkalischen Reinigungsmittels, schafft. Der Wassernebel löst einen Teil des Reinigungsmittels auf, wenn dies für das wässrige Konzentrat erforderlich ist. Das wässrige Konzentrat wird für einen Waschgang in eine Waschkammer der automatischen Geschirrspülmaschine geleitet. Derartige Reinigungsmittel wurden auf Basis einer Vielfalt von Alkalinitätsquellen, einschließlich Alkalimetallhydroxid, Alkalimetallsilikat, Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat etc., hergestellt.
Während des Waschgangs entfernen die organischen oder anorganischen Bestandteile des wässrigen Geschirrreinigungsmittels den Schmutz wirksam vom Geschirr. Reinigungsmittelzusätze verleihen dem Reinigungsmittel eine weitere Funktionalität, wie z. B. die Behandlung des Wassers, Entschäumung etc.. Nach dem Reinigen mit dem Reinigungsmittel wird das Geschirr üblicherweise gespült, wobei eine wässrige Spülzusammensetzung zur Anwendung kommt, die durch das absichtliche Kombinieren eines Spülmittels mit einem wässrigen Verdünnungsmittel hergestellt wird. Eine wässrige Spülzusammensetzung umfasst typischerweise einen großen Anteil von Wasser und etwa 50 bis 400 Teile aktives Spülmittel pro Million Teile Spülwasser. Spülmittel sind üblicherweise nichtionische Tenside, welche die Oberflächenenergie des Geschirrs in Bezug auf das Wasser einstellen, um die Beschichtung und die vollständige Entfernung des Spülwassers zu fördern. Geschirr, das frei von Spülwasser ist, kann dann ohne Flecken- oder Streifenbildung trocknen. Bei einer typischen Reinigungsmittelbehandlung erzeugt die Anwendung einer Wasserspülung ohne Spülmittel typischerweise Geschirr mit beträchtlicher Streifen- und Fleckenbildung, die durch den von der Spülung stammenden, wässrigen Rückstand verursacht wird, der nach Beendigung des Spülgangs am Geschirr zurückbleibt.
Bei einer in Anstalten verwendeten, automatischen Geschirrspülmaschine werden Spülmittel und alkalische Reinigungsmittel absichtlich getrennt hinzugefügt, wobei Verteiler eingesetzt werden, die entweder für ein spezifisches Spülmittel oder ein Reinigungsmittel konzipiert sind. Wie untenstehend dargelegt, sind Spülmittel hauptsächlich nichtionische Tensidmaterialien. Die Spülmittel sind typischerweise eine Untergruppe der polymeren nichtionischen Alkylenoxidmaterialien und weisen einzigartige Eigenschaften auf, welche die Beschichtungswirkung im Spülwasser fördern, um Flecken- und Streifenbildung zu vermeiden. Nicht alle nichtionischen Materialien sind zur Verwendung beim Spülen geeignet. Spülmittel sollten die Energie an der Grenzfläche zwischen dem gewaschenen Geschirr und dem Spülwasser solcherart verändern, dass das Spülwasser vollständig von der Oberfläche des Geschirrs entfernt wird. Eine solche Grenzflächenenergie muss verringert werden, um das Anhaften von Wassertröpfchen an der Oberfläche des gewaschenen Geschirrs zu verhindern. Weiters sollten Spülmittel schwachschäumend sein, um eine durch hohe Schaumpegel verursachte Maschinenpumpen-Kavitation zu verhindern.
Automatische Geschirrspülmaschinen, die an einer Vielzahl von Einsatzorten in Anstalten und in der Industrie verwendet werden, gibt es in einer großen Vielfalt von Ausführungsformen. Die einfachsten Maschinen sind typischerweise Maschinen, die bei niedriger Temperatur (weniger als 71,1°C (160°F)) funktionieren und einen einzigen Tank für die im Waschgang verwendeten wässrigen Materialien besitzen. Solche Tieftemperaturmaschinen verwenden typischerweise einen Waschgang, in dem eine aus einer alkalischen Reinigungsmittelzusammensetzung hergestellte Waschlösung zur Anwendung kommt. Sobald der kurze Waschgang beendet ist, wird die Waschflüssigkeit typischerweise aus der Maschine abgelassen und das Geschirr unter Anwendung eines Spülgangs gespült. Das Spülwasser wird typischerweise zur Wiederverwendung im nächsten Waschgang in der Maschine belassen. Um ein einwandfreies Waschwassermaterial herzustellen, wird typischerweise zusätzliches Reinigungsmittel in das Wasser dispensiert, um die passende Konzentration an Waschkomponenten wiederherzustellen. Nach Beendigung des Wasch- und Spülgangs kann das Geschirr mit dem Desifinzierungsmaterial in Kontakt gebracht werden, um eine völlige Sicherheit zu gewährleisten. Größere Hochtemperaturmaschinen mit mehreren Stufen (über etwa 160°C) werden ebenfalls an Einsatzorten mit größerem Geschirrreinigungsvolumen verwendet. Solche Maschinen umfassen typischerweise ein Fördersystem, bei dem zum Zweck eines vollständigen Waschablaufs einzelne Geschirr gestelle durch die Mehrstufen-Maschine bewegt werden. Diese Geschirrgestelle werden häufig im Vorhinein geschrubbt, um in einer Stufe des Vorwaschens/vorläufigen Abkratzens den großen, groben Schmutz zu entfernen, und das Geschirr wird mit unter Druck stehendem Wasser in Kontakt gebracht, um vor dem Waschen alle großen Lebensmittelstücke zu entfernen. Bei den großen Fördersystemen mit Gestell werden das Geschirr und das Gestell typischerweise einer Vorwaschstufe, einer Druckwaschstufe, einer Druckspülstufe und einer letzten Spülstufe unterzogen und können einem Blastrockner ausgesetzt werden, um die Produktion von sauberem trockenem Geschirr abzuschließen. Die Vorschwaschstufe umfasst häufig das In-Kontakt-Bringen des Geschirrs mit Wasserströmen, die mäßige Mengen an Reinigungsmaterialien enthalten, um zu säubern oder den Schmutz für die Entfernung vorzubereiten. In der Druckwaschstufe wird das Geschirr mit wässrigen Reinigungsmitteln in Kontakt gebracht, die wirksame Konzentrationen an alkalischen Materialien, Tensiden und anderen Komponenten enthalten, um den Schmutz vollständig zu entfernen und für die Druckwaschstufe in der Vorwaschstufe vorzubereiten. Das Geschirr wird dann häufig in eine Druckspülstufe und eine letzte Spülstufe geleitet. In diesen Spülstufen werden die alkalischen Reinigungsmaterialien vom Geschirr abgespült, und das Geschirr kann, falls notwendig, einer Desinfektionsspülung unterzogen werden. Um sicherzustellen, dass aus der Besprechung der Geschirrspülmaschinen keine Verwirrung entsteht, können einfache Einzonen-Geschirrspüler mit Ausgabe und Einfüllung sowohl bei hoher als auch niedriger Temperatur betrieben werden. Gleichermaßen können große Fördersysteme ebenfalls bei hoher oder niedriger Temperatur betrieben werden. Diese Geschirrspülmaschinen können auch eine Vielzahl von anderen Elementen, einschließlich Fördereinheiten, Antriebseinheiten, Speicherstellen, Abfallbeseitigungssystemen, Gestellen etc., aufweisen. Weiters ist die Wiederverwendung oder Rückführung von Spülwasser sowohl bei Hoch- als auch Tieftemperaturmaschinen üblich. Das relativ saubere Spülwasser, das nach Beendigung des Spülens zurückbleibt, wird zum Zweck der Schaffung einer Waschlösung unter Verwendung eines alkalischen Konzentrats, das die Waschchemikalien enthält, häufig in einen Waschtank zurückgeführt.
Spülmittel, die in Maschinenspülgängen verwendet werden, besitzen eine Polymerzusammensetzung, die optimiert wird, um Spüleigenschaften zu schaffen, die eine etwas verringerte Tensidwirkung, schmutzentfernende Eigenschaften oder andere Eigenschaften, welche nichtionischen Materialien im Allgemeinen gemein sind, aufweisen. Ein herkömmliches Spülmittel wird typischerweise als Konzentrat in flüssiger oder fester Form formuliert, das in einem Spülhilfsstoffverteiler mit Wasser verdünnt wird, um eine wässrige Spülzusammensetzung zu bilden, die im Spülgang einer Geschirrspülmaschine verwendet wird, um sicherzustellen, dass das Geschirr sauber beschichtet wird. Der Bedarf an einem separaten Spülverteiler fügt für in Anstalten verwendete Geschirrspülmaschinen zusätzliche Kosten und eine zusätzliche Komplexität hinzu. Dies gilt insbesondere für kleinere Tieftemperaturmaschinen mit einer einzigen Station, die für alle Zyklen im Geschirrspülablauf verwendet wird. Bei der Tieftemperaturmaschine folgt auf den Waschgang ein Spülgang, und das Spülwasser wird typischerweise zurückbehalten, mit einem Reinigungsmittel kombiniert und im Waschgang verwendet. Nach Beendigung des Waschgangs wird das Wasser dann in den Abfluss der Maschine geleitet. Tieftemperaturmaschinen werden typischerweise an Einsatzorten mit relativ geringem Geschirrspülvolumen verwendet. Solche Einsatzorte erfordern relativ einfach funktionierende Maschinen mit möglichst wenigen beweglichen Teilen und minimaler Instandhaltung und Wartung. Größere Installationen, welche Förderanlagen-ähnliche Maschinen besitzen, die oft 24 Stunden pro Tag hindurch ein großes Geschirrvolumen reinigen, haben ebenfalls einen Bedarf an einer Geschirrspülmaschine und Geschirrreinigungschemikalien, die leicht zu verwenden sind. Demgemäß bestand bei diesem Stand der Technik ein Bedarf daran, die Menge an Chemikalien, die an den Orten der Geschirrreinigung gelagert und verwendet werden, zu verringern, wobei entweder eine relativ einfache Tieftemperaturmaschine oder eine relativ komplexe Förderanlagen-ähnliche Hochtemperaturmaschine verwendet wird.
KURZE BESPRECHUNG DER ERFINDUNG
Wir fanden heraus, dass in Anstalten oder in der Industrie eingesetzte Geschirrreinigungsmittel, die zur Verwendung in automatischen Geschirrspülmaschinen angepasst sind, mit einer kritischen Menge einer Spülmittelzusammensetzung in der Geschirrreinigungsrezeptur formuliert werden können, um für das Beschichten und Spülen in einem nachfolgenden Trinkwasser-Spülgang zu sorgen. In diesem Spülgang werden bei der wässrigen Spülmittelzusammensetzung absichtlich nichtionische Spülmittel weggelassen. Restliche nichtionische Tenside, die auf der Oberfläche des Geschirrs, des Gestells und der Maschine zurückbleiben, lösen sich im Spülwasser auf, um die Spülbeschichtung zu fördern. Dieses Reinigungsmittel ist hauptsächlich zur Verwendung in einer Maschine angepasst, bei der kein separater Spülhilfsstoff oder Verteiler verwendet wird. Das Reinigungsmittel kann jedoch mit einer typischen wässrigen Spülmittelzusammensetzung verwendet werden. Überraschenderweise fanden wir heraus, dass über der kritischen Spülmittelkonzentration im Geschirrreinigungsmittel eine ausreichende Menge an Spülmittelmaterial auf das nasse Geschirr, das Gestell und die innen arbeitenden Teile der Maschine übergeht, um eine Spülbeschichtung zu bewirken, nachdem der Reinigungszyklus beendet wurde. Der restliche Spülhilfsstoff kann eine angemessene Beschichtung im Trinkwasser-Spülgang begünstigen, um das Spülwasser im Wesentlichen vom Geschirr zu entfernen, wodurch das Geschirr im Wesentlichen fleckenfrei bleibt. Die Trinkwasserspülung wird typischerweise ohne absichtlich hinzugefügtes Spülmittel formuliert. Die Verwendung einer solchen Reinigungsmittel-Spülmittel-Kombination ermöglicht es den Anwendern, die Komplexität oder den Aufwand sowohl eines separaten Spülmittelverteilers als auch des Zukaufs von Spülmittel, falls gewünscht, zu vermeiden. Die resultierenden Arbeitsabläufe sind überraschend effizient, produzieren sauberes, flecken- und streifenfreies Geschirr und können sowohl Personal- als auch Materialkosten senken. Außerdem verbessert der hohe Tensidpegel im Waschgang die Entfernung von fettigem Schmutz, was wiederum eine Oberfläche schafft, die leichter zu spülen, zu beschichten und zu trocknen ist, wobei sie belag- und fleckenfrei bleibt.
Typische verwendbare Spülmittel sind die Poly(niedrigere Alkylenoxid)-Polymere, die üblicherweise durch Kondensation eines niedrigeren (2–4 Kohlenstoffatome) Alkylenoxidmonomers bzw. niedrigerer Alkylenoxidmonomere hergestellt werden, das bzw., die eine Spül- oder Beschichtungswirkung aufweist bzw. aufweisen. Beispielsweise kann Ethylenoxid oder Propylenoxid (mit genügend Ethylenoxid, um ein wasserlösliches oder dispergierbares Produkt herzustellen) mit einer Verbindung kondensiert werden, die eine hydrophobe Kohlenwasserstoffkette aufweist und ein oder mehrere aktive Wasserstoffatome enthält, wie z. B. ein höheres Alkylphenol, höhere Fettsäuren, höhere Fettamine, höhere Fettpolyole und -alkohole und in manchen Fällen höhere Fettmercaptane. Solche Verbindungen umfassen Fettalkohole mit 8–20 Kohlenstoffatomen in einer Alkylkette oder aliphatischen Kette, einem Alkoxylat (vorzugsweise Ethoxylat) mit einem Durchschnitt von etwa 1 bis 100, vorzugsweise 2 bis 25, niedrigeren Alkylenoxidanteilen. Bevorzugte nichtionische Materialien sind jene, die durch die Formel: RO(C₂H₄O)_n-H dargestellt sind, wobei R der aliphatische oder alkylgesättigte Rest mit 5 bis 100 Kohlenstoffatomen und n eine Zahl von 2 bis 25 ist.
Für die Erfindung nützliche, nichtionische Verbindungen umfassen: Alkoholethoxylate mit dem Formelsegment: C_6-24-Alkyl-O-(EO)x- wobei EO eine Oxyethylengruppe und x 1–100 ist; Benzyl-bedeckte Alkoholethoxylate mit der Formel: C_6-24-Alkyl-O-(EO)x-Bz wobei EO eine Oxyethylengruppe, Bz Benzyl und x 2–25 ist; nichtionische blockpolymere Tenside mit der Formel HO-(PO)y-(EO)x-(PO)y-H wobei PO Oxypropylen ist, EO Oxyethylen ist und x und y unabhängig voneinander 1–100 sind; und nichtionsche blockpolymere Tenside mit der Formel HO-(PO)y-(EO)x-(PO)z-(EO)x-(PO)y-H wobei PO Oxypropylen ist, EO Oxyethylen ist und x, y und z unabhängig voneinander etwa 1–100 sind, der (PO)z-Anteil vorzugsweise einen heterischen Block, umfassend einen Propylenglycolrest, etwa 1–5 Mol EO und etwa 20–30 Mol PO umfasst.
Morganson et al., U.S. Patent Nr. 5,080,819, und Gansser, U.S. Patent No. 4,753,755, lehren ein alkalisches Festblock-Reinigungsmittel, das eine kleine, jedoch wirksame Menge eines nichtionischen Tensids enthält, um die Schmutzentfernung bei typischen Geschirrreinigungstemperaturen zu unterstützen. Morganson et al. lehren, dass wässrige Waschlösungen, die alkalische Materialien wie Carbonate, Silicate etc. enthalten, bei niedrigen Temperaturen oft nicht völlig reinigen. Das nichtionische Tensid sorgt in diesen Systemen für zusätzliche schmutzentfernende Eigenschaften. Gansser, U.S. Patent No. 4,753,755, lehrt im Allgemeinen ein Geschirrreinigungsmittel mit 10 bis 90 Gew.-% nichtionischem Material. Weder Gansser noch Morganson et al. weisen darauf hin, dass zu einem schwach alkalischen Gussfeststoff ein nichtionisches Spülmittel hinzugefügt werden kann, um als Spülmittel zu wirken, und weder Gansser noch Morganson et al. lehren von irgendeiner besonderen Nützlichkeit eines solchen Spülhilfsmaterials in einem festen Reinigungsmittel. Zu Reinigungszwecken angepasste, nichtionische Materialien sind typischerweise anders als Spülmittelmaterialien.
Herkömmliche alkalische Reinigungsmittel sind bei Fernholz et al., U.S.-Patent Nr. 4,569,780 und 4,569,781; Heile et al., U.S.-Patent Nr. 4,595,520 und 4,680,134; Olson et al., U.S.-Patent Nr. 4,681,914; Gansser, U.S.-Patent Nr. 4,753,755; Copeland, U.S.-Patent Nr. 4,725,376; Lokkesmoe et al., U.S.-Patent Nr. 4,793,942; Killa, U.S.-Patent Nr. 4,846,989; Lentsch et al., U.S.-Patent Nr. 4,861,518; Morganson et al., U.S.-Patent Nr. 5,080,819 und Gladfelter et al., U.S.-Patent Nr. 5,316,688, geoffenbart.
Herkömmliche Spülmittel sind bei Copeland, U.S.-Patent Nr. 4,594,175; Morganson et al., U.S.-Patent Nr. 4,624,713; Copeland, U.S.-Patent Nr. 4,711,738; Gladfelter et al., U.S.-Patent Nr. 5,358,653; Steindorf, U.S.-Patent Nr. 5,447,648; Copeland et al., U.S.-Patent Nr. 4,938,893 geoffenbart; und siehe auch Mizuno et al., U.S.-Patent Nr. 3,166,513; Sabatelli et al., U.S.-Patent Nr. 3,535,258; Sabatelli et al., U.S.-Patent Nr. 3,579,455; Mizuno et al., U.S.-Patent Nr. 3,700,599 und Copeland et al., U.S.-Patent Nr. 3,899,436. Verteiler zur Schaffung einer wässrigen Spülung durch das Kombinieren von Verdünnungswasser mit einem Spülmittel werden (z. B.) bei Fernholz, U.S.-Patent Nr. 5,320,118; Copeland, U.S.-Patent Nr. 4,690,305; Copeland, U.S.-Patent Nr. 4,687,121; Copeland et al., U.S.-Patent Nr. 4,826,661; und Copeland, U.S.-Patent Nr. 4,999,124, gezeigt.
DETAILLIERTE BESPRECHUNG DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der Erfindung wird durch die angeschlossenen Ansprüche definiert.
Beim neuartigen erfindungsgemäßen Verfahren wird das Geschirr in einer Reinigungsstation einer automatischen Geschirrspülmaschine gereinigt, wobei ein alkalisches Geschirrreinigungsmittel verwendet wird, das zumindest etwa 20 Gew.-% Spülmittel (Komponente ii) enthält. Das erfindungsgemäße alkalische Geschirrreinigungsmittel kann etwa 20 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise etwa 25 bis 30 Gew.-%, Spülmittel enthalten. Diese Spülmittelmenge stellt sicher, dass die Reinigungsmittelzusammensetzung eine ausreichende Alkalinitätsquelle und andere Komponenten enthält, um das Geschirr hinreichend zu reinigen und gleichzeitig eine ausreichende Konzentration an Spülmittelrest auf der Schicht und den inneren Strukturen der Maschine, einschließlich des Gestells und des Geschirrs, der Sprüharme, der Wände etc., zurückzulassen, um das Spülen oder Beschichten im Trinkwasser-Spülgang zu fördern. Am Ende des Waschgangs weisen das Geschirr und das Innere der Waschmaschine einen wässrigen Rest auf, der von der aus dem Reinigungsmittel hergestellten, wässrigen Waschlösung stammt. Der wässrige Rest enthält genügend Spülmittel, um in einem Trinkwasser-Spülgang, der frei von absichtlich hinzugefügtem Spülmittel ist, ein vollständiges oder im Wesentlichen vollständiges Spülen sicherzustellen. Das resultierende Geschirr ist sauber und im Wesentlichen frei von der Flecken- oder Streifenbildung eines alkalischen Rückstands, die typischerweise das Ergebnis einer schlechten Spül- oder Beschichtungswirkung ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird kein Spülmittel absichtlich zum Spülwasser hinzugefügt, um eine wässrige Spülzusammensetzung zu bilden. Jegliche Beschichtungswirkung ergibt sich aus dem Mitschleppen von nichtionischem Tensid aus dem Waschgang.
Spülmittel
Spülmittel umfassen nichtionische Materialien, die keine diskrete Ladung tragen, wenn sie in wässrigen Medien aufgelöst oder suspendiert werden. Die Hydrophilie in einem Spülmittel wird durch die Wasserstoffbindung mit Wassermolekülen geschaffen. Sauerstoffatome und Hydroxylgruppen bilden leicht starke Wasserstoffbrücken. Eine solche Wasserstoffbindung kann zu einer Dispergierung oder Solubilisierung des Materials in neutralen oder alkalischen Medien führen. Spülmittel-aktive Materialien fallen in eine Reihe gut verstandener Molekülklassen, einschließlich Polyoxyethylen(ethoxylat)-Tenside, Carbonsäureester-Tenside, Carbonsäureamid-Tenside, hydrophobisch substituierter Oxyalkylen-Tenside und Polyalkylenoxid-Blockcopolymere. Alle nichtionischen Spülmittel weisen typischerweise zumindest ein Blocksegment, umfassend -(AO)_x-, auf, wobei AO eine Oxyalkylengruppe darstellt und x eine Zahl von etwa 1 bis etwa 100 ist. Vorzugsweise stellt AO entweder eine Ethylenoxidgruppe oder eine Propylenoxidgruppe dar. Ein Homopolymer-Polyethylenoxid oder ein Homopolymer-Polypropylenoxid hat geringe oder keine Tensideigenschaften. Der -(AO)_x-Block muss an eine funktionelle Gruppe gebunden werden, die sich in der Hydrophilie (oder Hydrophobie) unterscheidet, um Spül- oder Beschichtungseigenschaften zu erhalten. Eine Reihe von Polyethoxy-substituierten Tensiden ist bekannt, einschließlich ethoxylierter aliphatischer Alkohole, ethoxylierter Alkylphenole, ethoxylierter Carbonsäure und Carbonsäureester, ethoxylierter Fettsäureamide und anderer. Derartige Tenside können in der aktiven Form eines schwachschäumenden Spülmittels hergestellt werden. Das für die Zwecke dieser Erfindung bevorzugte Spülmittel umfasst ein Poly alkylenoxid-Blockcopolymer. Solche Copolymere werden von höheren Alkylenoxiden, wie z. B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Styroloxid etc., abgeleitet. Solche Blockcopolymere enthalten typischerweise einen Polyethylenoxidblock, der relativ hydrophil ist und mit einem anderen, typischerweise hydrophoben Polyalkylenoxidblock kombiniert ist, was zu Tensideigenschaften führt. Bevorzugte Tenside umfassen jene Tenside, die proteinhaltigen und fettigen Schmutz entfernen können, und zwar in Kombination mit einer Spülfähigkeit. Bevorzugte Tenside sind schwachschäumende Tenside, die Fettentfernungs- und Spülhilfsstoff-Eigenschaften erzielen.
Bestimmte Arten von Polyoxypropylen-Polyoxyethylen-Blockcopolymer-Tensiden erwiesen sich als besonders nützlich. Diese Tenside, die einen mittleren Block aus Polyoxypropyleneinheiten (PO) umfassen und auf jeder Seite des mittleren PO-Blocks einen Block aus Polyoxyethylen (EO)-Einheiten aufweisen, sind im Kontext dieser Erfindung im Allgemeinen nützlich, insbesondere dort, wo die durchschnittliche Molekülmasse von etwa 900 bis 14.000 reicht und die Gewichtsprozente EO von etwa 10 bis 80 reichen. Diese Tensidarten werden von der BASF Wyandotte Corporation als „Pluronics"^® vertrieben und sind bei anderen Chemielieferaten unter anderen Markennamen erhältlich.
Im Kontext dieser Erfindung sind auch Tenside nützlich, welche einen mittleren Block aus Polyoxyethyleneinheiten mit Endblöcken aus Polyoxypropyleneinheiten aufweisen. Diese Tensidarten sind als „Reverse Pluronics"^® bekannt und ebenfalls bei Wyandotte erhältlich.
Außerdem können hydrophobisch modifizierte pluronische und umgekehrt pluronische Tenside dort eingesetzt werden, wo eine modifizierende Gruppe (R), wie z. B. Methyl-Ethyl-Propyl-Butyl-Benzyl etc., die terminale alkalische Oxygruppe, z. B. R-(EO)_n-(PO)_m-(EO)_n-R, bedecken kann.
Alkohol- und Alkylarylethoxylate mit EO- und PO-Blöcken können im Kontext dieser Erfindung ebenfalls nützlich sein. Geradkettige, hauptsächlich aliphatische Alkoholethoxylate können besonders nützlich sein, da die Stereochemie dieser Verbindungen einen Einschluss durch Harnstoff ermöglichen kann und sie eine wirksame Beschichtungswirkung bieten können. Derartige Ethoxylate sind aus mehreren Quellen erhältlich, einschließlich BASF Wyandotte, wo sie als „Plurafac"^®-Tenside bekannt sind. Eine besondere Gruppe von Alkoholethoxylaten, die sich als nützlich erwiesen, ist jene mit der allgemeinen Formel R-(EO)_m-(PO)_n, wobei m eine ganze Zahl, die ungefähr bei 5 liegt, z. B. 2–7, und n eine ganze Zahl, die ungefähr bei 13 liegt, z. B. 10–16, ist. R kann jedes geeignete Radikal sein, wie z. B. eine geradkettige Alkylgruppe mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Außerdem sind in der aktuellen Arbeit hydrophobisch modifizierte Alkoholethoxylate, Alkyl-Aryl-Alkyl-Ethoxylate und Alkyl-Aryl-Ethoxylate beschrieben, zum Beispiel R-(EO)_m-R', wobei R' ein C_1-20-Alkyl oder Benzyl und R ein C_8-18-Alkyl ist; und R''-Aryl, wobei R'' ein C_8-12-Alkyl ist.
Die wässrige Reinigungszusammensetzung umfasst einen großen Anteil an einem wässrigen Verdünnungsmittel und etwa 250 bis 3000 Gewichtsteile eines alkalischen Geschirrreinigungsmittels pro Million Teile des wässrigen Verdünnungsmittels. Das Reinigungsmittel umfasst etwa 0,1 bis 60 Gew.-% einer Alkalinitätsquelle und zumindest etwa 20, vorzugsweise 30, Gew.-% nichtionisches Tensid mit zumindest einem Blocksegment, umfassend -(AO)x-, wobei AO eine Oxyalkylengruppe darstellt und x eine Zahl von etwa 1 bis 100 ist; und etwa 0,01 bis 30 Gew.-% härtemaskierendes Mittel.
Eine weitere Verbindung, die sich als nützlich erwies, ist ein Tensid mit der Formel:
wobei m unabhängig eine ganze Zahl von etwa 18–22, vorzugsweise 20, ist und das Tensid eine Molekülmasse von etwa 2.000 bis 3.000, vorzugsweise etwa 2.500, und einen Prozentsatz an EO von etwa 36 bis 44, vorzugsweise etwa 40, aufweist und wobei R eine geradkettige Alkylgruppe mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist. Eines der bevorzugten Materialien ist ein Blockcopolymer der Struktur (PO)_n(EO)_n(EOPO)_n(PO)_m(EOPO)_m(EO)n(PO)_m wobei m unabhängig eine ganze Zahl von 1–3 und n bei jedem Auftreten von n unabhängig eine ganze Zahl von 17–27 ist, und EOPO eine zufällige oder heterische Mischung aus EO- und PO-Einheiten in einem EO-PO-Verhältnis von etwa 6 : 100 bis 9 : 100 darstellt. Am meisten bevorzugt besitzt das Copolymer die Struktur (PO)₂₃(EO)₂₆(EOPO)₂₀(PO)₁(EOPO)₂₀(EO)₂₆(PO)₂₃ wobei EOPO eine zufällige oder heterische Mischung aus EO- und PO-Einheiten in einem EO-PO-Verhältnis von etwa 7 : 93 darstellt. Die bevorzugte Verbindung besitzt eine durchschnittliche Molekülmasse von etwa 3.500 bis 5.500, vorzugsweise etwa 4.500, und einen Gewichtsprozentanteil von EO von etwa 25–35%, vorzugsweise etwa 30%.
Ein weiteres bevorzugtes Material umfasst ein Tensid mit der Formel
wobei m eine ganze Zahl von etwa 18–22, vorzugsweise 20, ist und das Tensid eine Molekülmasse von etwa 2.000 bis 3.000, vorzugsweise etwa 2.500, und einen Prozentsatz an EO von etwa 36 bis 44, vorzugsweise etwa 40, aufweist und wobei R eine geradkettige Alkylgruppe mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist. Noch bevorzugter sind die Komponenten in Mengen von 45 bis 50%, 2 bis 4% bzw. 45 bis 50% vorhanden.
Alkalinitätsquelle
Um einen alkalischen pH-Wert zu schaffen, enthält die Zusammensetzung eine Alkalinitätsquelle. Im Allgemeinen erhöht die Alkalinitätsquelle den pH-Wert der Zusammensetzung auf zumindest 10,0 in einer 1 Gew.-%igen wässrigen Lösung und im Allgemeinen auf einen Bereich von etwa 10,0 bis 14, vorzugsweise von etwa 10,5 bis 13, und am meisten bevorzugt von etwa 11,0 bis 12,5.
Dieser höhere pH-Wert verstärkt die Wirksamkeit der Schmutzentfernung und der Aufspaltung von Ablagerungen, wenn die Chemikalie zur Anwendung kommt, und ermöglicht weiters die rasche Dispergierung des Schmutzes. Der allgemeine Charakter der Alkalinitätsquelle beschränkt sich nur auf jene chemischen Zusammensetzungen, welche eine höhere Löslichkeit aufweisen. Das heißt, die Alkalinitätsquelle sollte keine Metallionen beisteuern, welche die Bildung von Präzipitaten oder Belagsalzen fördern. Beispielhafte Alkalinitätsquellen sind Alkalimetallcarbonat- und -bicarbonatzusammensetzungen. Die Hauptquelle der anorganischen Alkalinität und anorganischen Waschwirkung liegt in den Natrium- oder Kaliumcarbonat- oder -bicarbonatreinigungsmaterialien. Diese Materialien werden bevorzugt, da sie eine ausreichende Waschwirkung zum Reinigen des Geschirrs in den Geschirrspülmaschinen besitzen, jedoch auch leicht zu spülen sind. Wir fanden heraus, dass Reinigungsmittel, die einen großen Anteil an Natriumhydroxid, Natriumsilicat oder anderen stärker alkalischen Reinigungsmitteln enthalten, in bestimmten Fällen spülresistent sein können. Allerdings können die Zusammensetzungen sogar in erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die auf Natrium- oder Kaliumcarbonatmaterialien beruhen, eine gewisse kleine Menge Natriumhydroxid für die pH-Einstellung, einen gewissen kleinen Anteil an einer Silicatzusammensetzung für den Aluminiumschutz oder eine andere Alkalinitätsquelle enthalten. Eine derartige Alkalinitätsquelle ist in der Zusammensetzung in relativ niedrigen Konzentrationen, vorzugweise unter 5 Gew.-%, noch üblicher unter 2 Gew.-%, vorhanden, bezogen auf die Teilchen- oder Festblock-Zusammensetzung. Die Alkalimetallcarbonate, die bei der Erfindung verwendet werden können, umfassen unter anderem Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natrium- oder Kaliumbicarbonat oder Natrium- oder Kaliumbicarbonat. Die für diese Erfindung bevorzugte Alkalinitätsquelle ist Natriumcarbonat, auch als Soda-Asche bekannt. Die bei dieser Erfindung verwendeten Carbonate werden in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einem Anteil von etwa 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise etwa 20 bis 50 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 25 bis 40 Gew.-%, verwendet.
Um Wasser zu behandeln oder zu enthärten und um die Bildung von Präzipitaten oder anderen Salzen zu verhindern, umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung im Allgemeinen Builder, Chelatbildner oder Maskierungsmittel.
Ein Builder ist typischerweise ein Material, das die Reinigungswirkung einer Reinigungsmittelzusammensetzung verstärkt oder bewahrt. Mehrere Typen von Verbindungen mit unterschiedlichem Leistungsvermögen werden verwendet. Builder besitzen eine Reihe von Funktionen, vornehmlich die Inaktivierung der Wasserhärte, was durch Sequestration oder Innenaustausch bewerkstelligt wird. Komplexe Phosphate sind gebräuchliche maskierende Builder. Natriumaluminiumsilicat ist ein Ionenaustausch-Builder. Eine weitere Funktion der Builder besteht darin, einer Reinigungsmittelformulierung Alkalinität zu verleihen, und zwar insbesondere zum Zweck des Säuberns von säurehaltigem Schmutz zwecks Schaffung eines Pufferns, um die Alkalinität auf einem wirksamen Pegel zu halten, um dazu beizutragen, den entfernten Schmutz daran zu hindern, sich während des Waschens erneut als emulgiertes Öl und fettiger Schmutz abzulagern. Builder in Reinigungsmitteln sind gut verstandene Materialien, die üblicherweise für die Verwendung in diesen wässrigen Geschirrreinigungsmitteln verfügbar sind.
Im Allgemeinen sind Maskierungsmittel jene Moleküle, die in der Lage sind, die üblicherweise im Nutzwasser vorgefundenen Metallionen zu koordinieren und dadurch die Metallionen daran zu hindern, die Funktionsweise der Reinigungsmittelkomponenten in der Zusammensetzung zu stören. Die Anzahl der kovalenten Bindungen, die von einem Maskierungsmittel zu einem einzelnen Härteion gebildet werden können, wird wiedergespiegelt durch das Kennzeichnen des Maskierungsmittels als zweizähnig (2), dreizähnig (3), vierzähnig (4) etc.. Erfindungsgemäß kann jegliche Anzahl von Maskierungsmitteln verwendet werden.
Charakteristische Maskierungsmittel umfassen unter anderem Salze von Aminocarbonsäuren, Phosphonsäuresalze, wasserlösliche Acrylpolymere.
Geeignete Aminocarbonsäure-Chelatbildner umfassen N-Hydroxyethyliminodiessigsäure, Nitrilotriessigsäure (NTA), Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), N-Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure (HEDTA) und Dimethylentriaminpentaessigsäure (DTPA). Bei Verwendung sind diese Aminocarbonsäuren im Allgemeinen in Konzentrationen vorhanden, die von etwa 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von etwa 10 Gew.-% bis 15 Gew.-%, reichen.
Andere geeignete Maskierungsmittel umfassen wasserlösliche Acrylpolymere, die zum Konditionieren der Waschlösungen unter den Bedingungen des Endgebrauchs verwendet werden. Solche Polymere umfassen Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Acrylsäure-Methacrylsäure-Copolymere, hydrolysiertes Polyacrylamid, hydrolysiertes Methacrylamid, hydrolysierte Acrylamid-Methacrylamid-Copolymere, hydrolysiertes Polyacrylnitril, hydrolysiertes Polymethacrylnitril, hydrolysierte Acrylnitril-Methacrylnitril-Copolymere, oder Mischungen davon. Wasserlösliche Salze oder partielle Salze dieser Polymere, wie z. B. deren jeweilige Alkalimetall- (beispielsweise Natrium oder Kalium) oder Ammoniumsalze, können ebenfalls verwendet werden.
Die massegemittelte Molekülmasse (Mw) der Polymere reicht von etwa 4000 bis etwa 12.000. Bevorzugte Polymere umfassen die Polyacrylsäure, wobei die partiellen Natriumsalze von Polyacrylsäure oder Natriumpolyacrylat eine durchschnittliche Molekülmasse im Bereich von 4000 bis 8000 aufweisen. Diese Acrylpolymere sind im Allgemeinen in Konzentrationen nützlich, die von etwa 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 1 bis 10, und am meisten bevorzugt von etwa 1 bis 5, reichen.
Phosphonatzusammensetzungen, wie z. B. Phosphonsäuren und Phosphonsäuresalze, sind ebenfalls als Maskierungsmittel nützlich. Solche nützlichen Phosphonsäuren umfassen Mono-, Di-, Tri- und Tetraphosphonsäuren, welche auch Gruppen enthalten können, die in der Lage sind, unter alkalischen Bedingungen Anione zu bilden, wie z. B. Carboxy, Hydroxy, Thio und dergleichen. Darunter befinden sich Phosphonsäuren mit der Formel R₁N[C₂PO₃H₂]₂ oderR₂C(PO₃H₂)₂OH, wobei R₁-[(niedriges)Alkylen]N[CH₂-PO₃H₂]₂ oder eine dritte (C₂PO₃H₂)-Gruppe sein kann; und wobei R₁ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus dem C₁-C₆-Alkyl.
Die Phosphonsäure kann auch eine Phosphonpolycarbonsäure mit geringer Molekülmasse umfassen, wie z. B. eine, die etwa 2–4 Carbonsäureanteile und etwa 1–3 Phosphonsäuregruppen aufweist. Solche Säuren umfassen die 1-Phosphon-1-methylsuccinsäure, die Phosphonsuccinsäure und die 2-Phosphonbutan-1,2,4-tricarbonsäure.
Wenn sie in der Erfindung als Maskierungsmittel verwendet werden, sind Phosphonsäuren oder -salze in einer Konzentration vorhanden, die von etwa 0,25 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 1 bis 10, und am meisten bevorzugt von etwa 1 bis 5, reicht.
Die Erfindung kann auch ein Verfestigungsmittel umfassen, wenn sie im Format eines Festblock-Produkts verwendet wird. Im Allgemeinen kann bei der Erfindung jedes Mittel oder jede Kombination von Mitteln verwendet werden, welches bzw. welche einen notwendigen Grad an Verfestigung und Wasserlöslichkeit liefert. Ein Verfestigungsmittel kann aus jeder organischen oder anorganischen Verbindung ausgewählt werden, die eine feste Beschaffenheit verleiht und/oder die lösliche Beschaffenheit der vorliegenden Zusammensetzung reguliert, wenn diese in eine wässrige Umgebung gegeben wird. Das Verfestigungsmittel kann für eine kontrollierte Abgabe sorgen, indem Verfestigungsmittel verwendet werden, die eine relative Wasserlöslichkeit aufweisen. Bei Systemen, die weniger Wasserlöslichkeit oder eine langsamere Auflösungsgeschwindigkeit erfordern, kann ein organischer nichtionischer Stoff oder ein amidhärtendes Mittel geeignet sein. Zum Zweck eines höheren Grads an Wasserlöslichkeit kann ein anorganisches Verfestigungsmittel oder ein stärker lösliches organisches Mittel, wie z. B. Harnstoff, verwendet werden.
Zusammensetzungen, die bei der vorliegenden Erfindung zum Variieren der Härte und Löslichkeit verwendet werden können, umfassen Amide, wie z. B. Stearinmonoethanolamid, Laurindiethanolamid und Stearindiethanolamid.
Es wurde auch herausgefunden, dass feste Polyalkylenoxidpolymere und verwandte nichtionische Tenside normalerweise variierende Härte- und Löslichkeitsgrade verleihen. Nichtionische Stoffe, die bei dieser Erfindung nützlich sind, umfassen normalerweise feste Nonylphenolethoxylate, lineare Alkylalkoholethoxylate, Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymere.
Nichtionische Zusammensetzungen sind ausführlich bei McCutchins, Detergents and Emulsifiers, Jahresschrift 1973, und in den „Surface Active Agents", Band 2, von Schwartz, Perry und Burch, Interscience Publishers, 1958, und in der Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, 1985, auf Seite 1143–1144, beschrieben.
Besonders wünschenswerte Härtungsmittel sind jene, die bei Raumtemperatur fest sind und als Ergebnis der Kombination mit dem Haftmittel eine schon an sich verringerte Wasserlöslichkeit aufweisen.
Andere Tenside, die als Verfestigungsmittel verwendet werden können, umfassen anionische Tenside, welche hohe Schmelzpunkte aufweisen, um bei der Verwendungstemperatur einen Feststoff zu bilden. Anionische Tenside, die sich als besonders nützlich erwiesen, umfassen lineare Alkyl-Benzol-Sulfonat-Tenside, Alkoholsulfate, Alkoholethersulfate und Alpha-Olefinsulfonate. Im Allgemeinen werden aus Gründen der Kosten und Wirtschaftlichkeit lineare Alkyl-Benzol-Sulfonate bevorzugt. Amphotere oder zwitterionische Tenside sind ebenfalls nützlich zur Schaffung von Eigenschaften hinsichtlich der Waschwirkung, Emulgierung, Benetzung und Konditionierung. Charakteristische amphotere Tenside umfassen N-Coco-3-aminopropionsäure und -säuresalze, N-Talg-3-iminodiproprionatsalze. Ebenso N-Lauryl-3-iminodiproprionatdinatriumsalz, N-Carboxymethyl-N-cocoalkyl-N-dimethylammoniumhydroxid, N-Carboxymethyl-N-dimethyl-N-(9-octadecenyl)ammoniumhydroxid, (1-Carboxyheptadecyl)trimethylammoniumhydroxid, (1-Carboxyundecyl)trimethylammoniumhydroxid, N-Cocoamidoethyl-N-hydroxyethylglycinnatriumsalz, N-Hydroxyethyl-N-stearamidglycinnatriumsalz, N-Hydroxyethyl-N-lauramidoβ-alaninnatriumsalz, N-Cocoamido-N-hydroxyethyl-β-alaninnatriumsalz sowie vermischte alicyclische Amine und deren ethoxylierte und sulfatierte Natriumsalze, 2-Alkyl-1-carboxymethyl-1-hydroxyethyl-2-imidazoliniumhydroxid-Natriumsalz oder freie Säure, wobei die Alkylgruppe Nonyl, Undecyl oder Heptadecyl sein kann. 1,1-Bis(carboxymethyl)-2-undecyl-2-imidazolinium-hydroxid-Dinatriumsalz und Oleinsäure-Ethylendiamin-Kondensat, propoxyliertes und sulfatiertes Natriumsalz sind ebenfalls nützlich. Amphotere Aminoxidtenside sind ebenso nützlich. Diese Liste ist keinesfalls ausschließend oder einschränkend.
Andere Zusammensetzungen, die bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Härtemittel verwendet werden können, umfassen Harnstoff, auch bekannt als Carbamid, und Stärken, welche durch eine Säurebehandlung oder alkalische Behandlung wasserlöslich gemacht wurden. Ebenso sind verschiedene anorganische Stoffe nützlich, die der vorliegenden Zusammensetzung verfestigende Eigenschaften verleihen und zu gepressten Tabletten zum Tragen des alkalischen Mittels verarbeitet werden können. Derartige anorganische Mittel umfassen Calciumcarbonat, Natriumsulfat, Natriumbisulfat, Alkalimetallphosphate, wasserfreies Natriumacetat und andere bekannte hydrierbare Verbindungen.
Verfestigungsmittel können in Konzentrationen verwendet werden, welche die Löslichkeit und die notwendige strukturelle Integrität für die bestimmte Anwendung fördern. Im Allgemeinen reicht die Konzentration des Verfestigungsmittels von etwa 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von etwa 15 Gew.-% bis 20 Gew.-%.
Der erfindungsgemäße Gegenstand kann auch jedwede Anzahl formulierungsmäßiger oder auf der Anwendung basierender Adjuvantien, wie z. B. Desinfektionsmittel, Bleichmittel, Farbmittel, Duftstoffe etc., umfassen.
Die erfindungsgemäße Reinigungsmittelzusammensetzung kann auch eine Bleichmittelquelle umfassen. Bleichmittel, die zur Verwendung in der Reinigungsmittelzusammensetzung geeignet sind, umfassen alle wohlbekannten Bleichmittel, die in der Lage sind, Flecken aus solchen Substraten wie Geschirr, Besteck, Töpfen und Pfannen, Textilien, Arbeitsflächen, Geräten, Fußböden etc. zu entfernen, ohne dabei das Substrat maßgeblich zu beschädigen. Diese Verbindungen sind auch in der Lage, bei bestimmten Anwendungen eine desinfizierende und keimfrei machende, antimikrobielle Wirkungskraft zu entfalten. Bevorzugte Bleichmittel umfassen eingekapselte Bleichmittel, die eine Reaktion zwischen dem Bleichmittel und den nichtionischen oder anderen organischen Komponenten verhindern. Eine nicht einschränkende Liste von Bleichmitteln umfasst Hypochlorite, Chlorite, chlorierte Phosphate, Chlorisocyanate, Chloramine etc.; und Peroxidverbindungen wie z. B. Wasserstoffperoxid, Perborate, Percarbonate etc..
Bevorzugte Bleichmittel umfassen jene eingekapselten Bleichmittel, die unter Bedingungen, welche normalerweise bei typischen Reinigungsverfahren vorgefunden werden, eine aktive Halogenart wie z. B. Cl^–, Br^–, OCl^– oder OBr^– freisetzen. Am meisten bevorzugt setzt das Bleichmittel Cl^– oder OCl^– vor. Eine nicht einschränkende Liste nützlicher chlorfreisetzender Bleichmittel umfasst Natriumhypochlorit, Calciumhypochlorid, Lithiumhypochlorid, chloriertes Trinatriumphosphat, Natriumdichlorisocyanurat, chloriertes Trinatriumphosphat, Natriumdichlorisocyanurat, Kaliumdichlorisocyanurat, Pentaisocyanurat, Trichlormelamin, Sulfondichloramid, 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydantoin, N-Chlorsuccinimid, N,N'-Dichlorazodicarbonimid, N,N'-Chloracetylharnstoff, N,N'-Dichlorbiuret, Trichlorcyanursäure und Hydrate davon. Aufgrund ihrer höheren Aktivität und höheren Bleichwirkungen sind die am meisten bevorzugten Bleichmittel die alkalischen Metallsalze der Dichlorisocyanurate und die Hydrate davon. Im Allgemeinen kann die eigentliche Konzentration der Bleichmittelquelle oder des Bleichmittels, falls vorhanden, (in Gew.-% Aktivstoff) etwa 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1 bis 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 2 bis 8 Gew.-%, der Zusammensetzung umfassen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch ein in Geschirrreinigungszusammensetzungen nützliches, entschäumendes Tensid umfassen. Ein Entschäumungsmittel ist eine chemische Verbindung mit einem Hydrophobie-Hydrophilie-Gleichgewicht, das zum Verringern der Stabilität des Proteinschaums geeignet ist. Die Hydrophobie kann durch einen oleophilen Teil des Moleküls herbeigeführt werden. Ein aromatisches Alkyl oder eine aromatische Alkylgruppe, eine Oxypropyleneinheit oder Oxypropylenkette oder andere funktionelle Oxyalkylengruppen, die nicht Oxyethylen sind, bewirken zum Beispiel diesen hydrophoben Charakter. Die Hydrophilie kann durch Oxyethyleneinheiten, -ketten, -blöcke und/oder Estergruppen herbeigeführt werden. Organophosphatester, salzartige Gruppen oder salzbildende Gruppen bewirken zum Beispiel alle eine Hydrophilie in einem Entschäumungsmittel.
Entschäumungsmittel sind typischerweise nichtionische, organische, oberflächenaktive Polymere mit hydrophoben Gruppen, Blöcken oder Ketten und hydrophilen Estergruppen, Blöcken, Einheiten oder Ketten. Anionische, kationische und amphotere Entschäumungsmittel sind allerdings auch bekannt. Bestimmte Phosphatester sind ebenfalls zur Verwendung als Entschäumungsmittel geeignet. Beispielsweise Ester der Formel RO-(PO₃M)_nR wobei n eine von 1 bis etwa 60 reichende Zahl ist, die bei cyclischen Phosphaten typischerweise unter 10 liegt, M ein Alkalimetall ist und R eine organische Gruppe oder M ist, wobei zumindest ein R eine organische Gruppe, wie z. B. eine Oxyalkylenkette, ist. Geeignete entschäumende Tenside umfassen Ethylenoxid-/Propylenoxid-geblockte nichtionische Tenside, Fluorkohlenstoffe und alkylierte Phosphatester. Falls vorhanden, können die Entschäumungsmittel in einer Konzentration vorhanden sein, die von etwa 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis 4 Gew.-%, der Zusammensetzung reicht.
Form und Gestalt der Zusammensetzung
Die für den beanspruchten Gegenstand verwendeten, alkalischen chemischen Zusammensetzungen können jedwede Anzahl von Formen aufweisen, einschließlich der Teilchen- oder Körnchenform, der Form eines Agglomerats und der Form eines gepressten, stranggepressten oder gegossenen Feststoffs. Körnige Feststoffe können jedwede teilchenförmigen Feststoffe umfassen, deren Durchmesser von wenigen Mikrometern oder Millimetern bis zu etwa einem Inch (2,5 cm) und vorzugsweise bis zu 0,25 Inch (0,64 cm) oder weniger reichen. Diese körnigen Feststoffe können durch eine Vielfalt von Mitteln des Vermischens oder der Teilchenbildung, die dem Fachmann bekannt sind, gebildet werden.
Gepresste Feststoffe umfassen Feststoffe, die durch dem Fachmann bekannte Verfahren, wie z. B. das Strangpressen, Tablettieren, Pelletieren und dergleichen, gebildet werden. Die gepressten Feststoffe können Durchmesser aufweisen, die von Bruchteilen eines Inch oder mehr bis zu vorzugsweise etwa 2 Inch (5 cm) reichen. Gegossene Feststoffe sind Materialien, die durch dem Fachmann bekannte Verfahren gegossen werden. Gegossene Feststoffe umfassen im Allgemeinen eine einzige Masse eines chemischen Mittels, deren Durchmesser von etwa 4 Inch bis 12 Inch (10 cm bis 30 cm) und am meisten bevorzugt von etwa 6 Inch bis 8 Inch (15 cm bis 20 cm) reicht, wobei sie etwa 2 bis 10 Pfund (1 bis 5 kg) wiegt, und zwar aus Gründen der wirtschaftlichen Verwendung.
Für die Erfindung verwendete Feststoffe können homogen oder nichthomogen sein. Homogen bedeutet, dass die feste Masse eine glatte und gleichmäßige chemische und physikalische Vermischung der Bestandteile aufweist. Nichthomogen bedeutet, dass die feste Masse einen uneinheitlichen oder ungleichmäßigen chemischen oder physikalischen Aufbau haben kann. Beispielsweise umfasst eine nichthomogene Masse ein festes Reinigungsmittel, das ein nichtionisches Tensid und eingekapselte Chlorkörnchen enthält. Die Unvereinbarkeit zwischen dem nichtionischen Tensid und dem Chlor macht im Allgemeinen die Einkapselung des Chlors notwendig, das bei Einmengung in den Feststoff Körnchen oder Verkapselungen bildet, die eine andere chemische Zusammensetzung und physische Größe haben als die feste Masse im Allgemeinen.
Die physische Form der gegossenen und gepressten Feststoffe kann jegliche allgemeine Gestalt annehmen, die per Hand oder durch mechanische oder elektromechanische Maschinen verteilt werden kann, einschließlich jener eines Blocks, Pellets oder Körnchens. Wenn sie die Blockform besitzt, kann die Erfindung eine Vielfalt von Formen aufweisen, einschließlich der zylindrischen, konischen, würfelförmigen oder viereckigen und sechseckigen Form und dergleichen. Die gepressten oder gegossenen festen Blöcke können die Form eines Zylinders aufweisen. Im Allgemeinen kann der Zylinder eine regelmäßige oder unregelmäßige Form aufweisen.
Festblock-Beschichtungen
Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel in Festblockform können mit einer löslichen Beschichtung hergestellt werden, um die Handhabungsfähigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verstärken. Vorzugsweise stabilisiert die Beschichtung den Reinigungsmittelblock, so dass das Reinigungsmittel den Einwirkungen einer umweltbedingten Feuchtigkeit standhalten kann, welche die Reinigungsmittelkomponenten aufweichen oder auflösen kann. Bei Raumtemperatur (70–75°F oder 21–24°C) und etwa 50–80% relativer Feuchtigkeit benötigt die beschichtete Reinigungsmittelmasse wenig oder kein Wasser und nimmt, gemessen über einen Zeitraum von 30 Tagen, vorzugsweise weniger als etwa 5 Gramm Wasser pro 100 Gramm Reinigungsmittel auf. Beschichtungen, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelartikel verwendet werden können, umfassen sowohl lösliche als auch unlösliche organische Materialien, welche auf der Oberfläche des Reinigungsmittelblocks eine integrierte Beschichtung bilden können. Die Beschichtung umfasst typischerweise eine durchgehende Schicht, welche im Wesentlichen die gesamte Reinigungsmittelmasse mit einer Dicke von etwa 0,1 bis 10 Millimetern bedeckt. Beschichtungen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelblockartikel verwendet werden können, sind jene Beschichtungen, die gegenüber den chemischen Bestandteilen der Reinigungsmittelmasse chemisch stabil sind und in einem Wasserverteiler unter Verwendung eines Wassernebels aufgelöst oder verteilt werden können. Sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Komponenten können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungen verwendet werden. Die Beschichtungen können unter Anwendung herkömmlicher Beschichtungstechniken, wie z. B. der Koextrusion, der Sprühbeschichtung, des Florstreichverfahrens, der Tauchbeschichtung, der Oberflächenformung und anderer Verfahren, auf eine Reinigungsmittelmasse aufgebracht werden. Eine Kombination von Verfahren kann angewandt werden, um mehrlagige Beschichtungen für spezifische Endanwendungen herzustellen. Die Beschichtungszusammensetzungen können Materialien umfassen, die in Form von Flüssigkeiten, Teilchen oder Schmelzzusammensetzungen verwendet werden. Beispiele für wässrige Dispersionen, die verwendet werden können, umfassen Dispersionen aus filmbildenden Polymeren, wie z. B. Ethylenvinylacetate, Acrylate, ABS-Harze etc.. Die Beschichtungen können auch in Form einer wässrigen Materiallösung aufgetragen werden, solche Lösungen können lösliche Tenside, lösliche Cellulose-Derivatmaterialien, lösliche Salze etc. umfassen. Beispiele für solche Materialien umfassen Polyethylenglycole (Polyethylenoxid-Polymere), Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, EO- oder PO-Blockcopolymere, Polyacrylsäure etc..
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen können in Form einer Schmelzschicht aufgetragen werden. Solche Materialien sind üblicherweise im Wesentlichen organische Zusammensetzungen mit einem Schmelzpunkt, der über etwa 30°C, vorzugsweise zwischen 35 und 100°C, liegt. Die Beschichtungen haben eine Schmelzviskosität, die bei etwa gleichmäßigen Beschichtungstemperaturen eine durchgehende gleichmäßige Beschichtung erzielen kann. Solche Sperrbeschichtungen können thermoplastische Wachsmaterialien, einschließlich der Polyethylenwachse mit geringer Molekülmasse, Erdölwachse, Paraffinwachse, mikrokristallinen Wachse, synthetischen Wachse, gehärteten Tier- oder Pflanzenfette oder -öle, Fettsäurederivate einschließlich Fettsäureamiden, umfassen, bevorzugte Beschichtungsmaterialien zur Verwendung bei der Schmelzschichterfindung umfassen gehärtete und nicht gehärtete Kokosfettsäuren. Ähnliche Stearinsäuren, gehärtete und nicht gehärtete Fettsäuremonoethanolamide, Paraffinwachs, Polyethanolglycole mit einer Molekülmasse, die von etwa 1000 bis etwa 10.000 reicht, pluronische Blockcopolymere und andere.
Die polymeren Filme
Der erfindungsgemäße alkalische Reinigungsartikel kann gegebenenfalls auch einen durchgehenden polymeren Film oder eine durchgehende polymere Hülle umfassen. Der Film besitzt zumindest drei allgemeine Funktionen oder Eigenschaften. Erstens bleiben die geoffenbarten Filme sogar dann stabil, wenn sie mit hochalkalischen chemischen Zusammensetzungen verwendet werden. In diesem Fall bedeutet Stabilität, dass die Filme, wenn sie gelagert werden, nicht mit der Zeit chemisch oder mechanisch zerfallen oder erodieren, obwohl sie sich mit hochalkalischen festen Materialien in Kontakt befinden. Weiters muss der Film nach ausgedehntem Kontakt mit alkalischen Chemikalien wasserlöslich oder dispergierbar bleiben.
Eine zusätzliche Funktion des polymeren Films ist seine Festigkeit. Im Spezifischen müssen erfindungsgemäß verwendete Filme eine ausreichende Zugfestigkeit aufweisen, um deren Verwendung zur Verpackung von festblockförmigen, körnigen, gepressten oder pelletierten chemischen Mitteln zu erlauben. Die polymeren Filme sollten eine ausreichende Festigkeit besitzen, um nach dem Verpacken eine Lagerung und einen Transport zu erlauben, so dass das alkalische chemische Mittel in einer Verpackung von hinreichender struktureller Integrität enthalten ist.
Die Filme schaffen vorzugsweise eine ausreichende Toleranz gegenüber feuchten, gemäßigten Umgebungen, um eine Zersetzung zu verhindern, wenn der Film des hochalkalischen Materials den Verpackern, Transporteuren oder Anwendern, welche die chemische Zusammensetzung verwenden, ausgesetzt ist. Dennoch bleiben die Filme löslich oder dispergierbar, wenn sie Wasser von geeigneter Temperatur ausgesetzt werden.
Unter Berücksichtigung dieser allgemeinen Funktionen kann jeder wasserlösliche oder dispergierbare polymere Film verwendet werden, der eine hinreichende Stabilität, Festigkeit und Wassertoleranz schafft. Bestimmte Vinylmonomere, Polymere, Copolymere und Polymermischungen erwiesen sich jedoch als besonders bevorzugt, einschließlich der Vinylalkoholpolymere, Polymere, die von Alpha-, Beta-ungesättigten Carbonsäure-Monomeren stammen, Polymere, die von den Alkylestern oder aliphatischen Estern von Alpha-, Beta-ungesättigten Carbonester-Monomeren stammen, Oxyalkylen-Polymere und Copolymere.
Geschirrreinigungsverfahren der Erfindung
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können vorzugsweise in „Tieftemperatur"-Maschinen genannten Geschirrspülmaschinen verwendet werden, die üblicherweise recht einfache Maschinen sind. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind für Anwendungen in Tieftemperaturmaschinen gut angepasst. Herkömmliche Tieftemperaturmaschinen weisen aufgrund der Maschinendynamik (z. B. Spülgang) einen zusätzlichen Spül/Tensid-Eintrag auf. Bei Hochtemperaturanwendungen stammt der Eintrag nur von restlichem Reinigungsmittel, das an den Geschirrgestellen „gefangen" ist oder diese überzieht. In der Maschine wird eine einzige Waschstation für alle Maschinenkreisläufe verwendet. Solche Maschinen können einen Schritt des vorläufigen Abkratzens zur Entfernung großer Rückstände umfassen, sowie einen Schritt des Abkratzens zur Entfernung großer und kleiner mechanisch entfernbarer Bruchstücke und einen Waschschritt, der das In-Kontakt-Bringen des Geschirrs mit einer wässrigen Lösung, enthaltend eine wirksame Konzentration an Geschirrreinigungsmittel, involviert, und zwar bei einer Gebrauchstemperatur, die üblicherweise 30–65°C und noch bevorzugter 40–50°C beträgt. Nach Beendigung des Waschschritts kann das Geschirr mit einer Trinkwasserspülung gespült werden. Ein Mitführen von nichtionischem Spülmittel aus dem Waschschritt verleiht einer Trinkwasserspülung eine ausreichende Beschichtungswirkung, um das Geschirr vollständig zu spülen. Nachdem das Geschirr gespült wurde, wird das Geschirr üblicherweise in einer Trocknungsstation getrocknet oder in der Umgebung trocknen gelassen. Im Spülschritt wird das Geschirr bei einer Temperatur von etwa 30–60°C, vorzugsweise etwa 40–50°C, mit Trinkwasser in Kontakt gebracht. Bei jeder bevorzugten Tieftemperatur-Geschirrspülmaschine wird das Spülwasser wiederaufbereitet und als Waschwasser verwendet. In einem solchen Wiederverwertungsschritt wird das Spülwasser mit dem alkalischen Reinigungsmittel kombiniert und bei einer wirksamen Reinigungstemperatur mit dem Geschirr in Kontakt gebracht. Bei Tieftemperaturmaschinen wird das Geschirr entweder vor oder nach dem Spülschritt häufig mit einer Desinfektionszusammensetzung in Kontakt gebracht, welche antimikrobielle Eigenschaften verleiht, die durch die Temperatur des wässrigen Waschmaterials oder der Trinkwasserspülung nicht geschaffen werden. Desinfektionsmaterialien sind im Stand der Technik für Reinigungsmittel wohlbekannt und umfassen Zusammensetzungen, die Natriumhypochlorit, Peressigsäure etc. inkludieren. Solche Materialien werden üblicherweise in konzentrierter Form hergestellt, mit Wasser oder einem anderen wässrigen Verdünnungsmittel verdünnt und in bekannten Konzentrationen mit dem gewaschenen Geschirr im Geschirrspüler in Kontakt gebracht.
Bei typischen Hochtemperaturmaschinen wird das Geschirr auf einer Förderanlage innerhalb der Maschine von Station von Station getragen. Eine solche Maschine kann einen Schritt des vorläufigen Abkratzens, einen Schritt des Abkratzens, einen Waschschritt, einen zweiten Waschschritt, einen Spülschritt und einen Trocknungsschritt aufweisen. In einer derartigen Maschine kann das Spülwasser erneut einem Waschschritt zugeführt werden.
In einer Förderanlagen-ähnlichen Maschine wird die wässrige Waschlösung bei einer Temperatur von etwa 65°C bis 85°C gehalten. Gleichermaßen wird beim Spülschritt eine Trinkwasserspülung mit einer Temperatur von etwa 85°C bis etwa 90°C verwendet. Wir fanden heraus, dass die Konzentration des nichtionischen Beschichtungsmittels in der wässrigen Spülung üblicherweise etwa 20 bis 40 Gewichtsteile oder mehr des nichtionischen Beschichtungsmittels pro Million Teile wässriger Spülung beträgt. Derartige Konzentrationen sind erzielbar, wenn das alkalische Reinigungsmaterial mehr als etwa 25 Gew.-% nichtionisches Beschichtungsmittel enthält. Es ist zu verstehen, dass andere nichtionische Stoffe und andere Polyalkylenoxidmaterialien in der Erfindung vorhanden sein können. Solche Materialien umfassen Gussmittel, Reinigungsmittelzusammensetzungen und andere Materialien. Solche Materialien verleihen den Zusammensetzungen häufig eine geringe Beschichtungswirkung.
Das Vorangegangene ist eine detaillierte Beschreibung des erfindungsgemäßen Geschirrreinigungsverfahrens. Die folgenden Beispiele und Daten veranschaulichen die Erfindung weiter und enthalten einen Bestmodus.
Für den Zweck dieser Erfindung bezieht sich der Begriff „Spülmittel" auf ein konzentriertes organisches Material mit einem oder mehreren Wirkstoffen, das mit Nutzwasser verdünnt werden kann, um eine wässrige Spülzusammensetzung zu bilden, die direkt mit dem Geschirr in Kontakt gebracht wird. Der Begriff „wässrige Spülzusammensetzung" bezieht sich typischerweise auf eine wässrige Lösung, die etwa 1 bis 200 Gewichtsteile des Spülmittels pro Million Teile wässriger Spülung enthält, welche formuliert wird, um für eine Beschichtung im Spülgang zu sorgen. Der Begriff „Geschirrreinigungsmittel" bezieht sich auf eine partikuläre, körnige, pelletierte, wässrige Lösung oder Dispersion, auf ein stranggepresstes festes oder festblockförmiges Reinigungsmittel, das einen erheblichen Anteil an einer Alkalinitätsquelle und andere Zusammensetzungen enthält, welche nützliche Reinigungseigenschaften verleihen. Der Begriff „die wässrige Spülung, die im Wesentlichen frei ist von absichtlich hinzugefügtem Spülmittel" soll bedeuten, dass die wässrige Spülung keine wirksame Menge eines Spülmittels enthält, das absichtlich zu einem wässrigen Verdünnungsmittel hinzugefügt wurde, um die wässrige Spülung zu bilden. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren stammt das Spülmittel vom Reinigungsmittelrückstand, der nach der Durchführung des Waschgangs übrigbleibt. Der Begriff soll das Konzept vermitteln, dass das Spülmittel, das während der Trinkwasserspülung die Spülung fördert, vom Geschirrreinigungsmittel und nicht von der Zugabe eines Spülmittels, abgesehen von jenem, das vom Geschirrreinigungsmittel beigesteuert wird, herrührt. Überraschenderweise fanden wir heraus, dass alkalische Geschirrreinigungsmittel, die etwa 30 Gew.-% oder mehr eines nichtionischen Stoffes mit Spüleigenschaften enthalten, im Waschgang eine Reinigung und im Spülgang eine angemessene Beschichtung herbeiführen können, und zwar sowohl bei hoher Temperatur als auch bei niedriger Temperatur, in Förderanlagen-Maschinen oder in Maschinen mit Ausgabe und Einfüllung. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich bei Tieftemperaturmaschinen mit Ausgabe und Einfüllung, welche dazu konzipiert sind, gebrauchtes wässriges Spülwasser in den Geschirrreinigungswaschgang zurückzuführen. Solche Maschinen halten eine beträchtliche Konzentration an nichtionischem Material sowohl im Waschwasser als auch im Spülwasser aufrecht, um sauberes, flecken- und streifenfreies Geschirr zu produzieren. Für den Zweck dieser Erfindung bedeutet der Begriff „Geschirr" Tischgeschirr, Besteck, Teller, Tassen und Untertassen, Schalen, Platten, Servierbestecke, Töpfe und Pfannen, Bratpfannen, Küchengeräte aus Metall und Kunststoff, wie z. B.
Spachteln, Schneebesen, Verquirler und alle anderen aus Metall, Kunststoff oder Holz bestehenden Geräte, die üblicherweise entweder in der Küche oder im Speiseraum einer Anstalt oder eines Haushalts verwendet werden. Der Begriff „trinkbare" Wasserspülung umfasst typischerweise Nutzwasser, d. h. Wasser, das von lokalen städtischen oder staatlichen Wasserversorgungsfirmen erhalten wird, welches zur Verwendung in der Spülstufe einer Geschirrspülmaschine häufig auf eine Temperatur erhitzt wird, die zwischen 40°C und etwa 75°C liegt.
Die obenstehende Diskussion betreffend Geschirrreinigungsverfahren und alkalische Reinigungsmittelzusammensetzungen, die ein Spülmittel enthalten, bezieht sich auf unser derzeitiges Verständnis der technischen Aspekte der Erfindung. Die folgenden Beispiele für Zusammensetzungen, die Testdaten und verwandten Daten schaffen einen Nachweis für die Wirksamkeit der Erfindung und inkludieren einen Bestmodus.
Beispiel 1
50 Gramm eines PO-EO-PO-Blockcopolymers mit durchschnittlich etwa 18 Mol PO, 14 Mol EO und 18 Mol PO und 50 Gramm Benzylether eines linearen C_10-14-Alkohol(12,4)-Mol-Ethoxylats werden in einen erwärmten Rührmischtank gegeben. Das Rührwerk des Tanks wurde aktiviert und auf 195°F (91°C) erhitzt. Etwa 20 Gewichtsteile Wasser wurden hinzugefügt, und das Tensidgemisch wurde erhitzt, bis der Tank 195°F (91°C) erreichte. Etwa 60 Gramm eines nichtionischen Stoffs mit einem Benzyl-bedeckten linearen C_10-14-Alkohol-12 Mol-Ethoxylat wurden in den Rührtank hinzugefügt. 175 Gramm Natriumcarbonat (wasserfrei) wurden zum gerührten Tensidgemisch hinzugefügt. Die organischanorganische Mischung wurde gerührt, bis sie einheitlich war, und auf eine portable Viskosität (ungefähr 142°F oder 61°C) erhitzt. Nach Erzielung der Einheitlichkeit wurden etwa 165 Gramm Natriumtripolyphosphat zum gerührten Gemisch hinzugefügt. Die Viskosität wurde überwacht und zwischen 6.000 und 20.000 cP (6 bis 20 Pa·s) gehalten, und zwar bei etwa 150°F (66°C). Das gerührte Gemisch wurde zwecks Verwendung in den untenstehend dargestellten Geschirrreinigungsversuchen in feste Blöcke mit einem Gewicht von 8 Pfund (4 kg) gegossen.
Die obenstehend gezeigten Reinigungsmittelzusammensetzungen wurden getestet und mit den handelsüblichen festen Reinigungsmittelzusammensetzungen Ecolab^® Solid Ultraclean Plus verglichen, die frei von einem im Waschgang verwendeten Spülmittel waren, und zwar, falls erforderlich, mit einer festen, extratrockenen Zusammensetzung im Spülgang. Derartige Reinigungsmittelzusammensetzungen könnten eine gewisse geringe Menge eines nichtionischen Entschäumungsmittels oder eines nichtionischen Reinigungs mittels enthalten, um die schmutzentfernenden Eigenschaften zu verbessern. Die Ergebnisse der Versuche, bei denen die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel verwendet werden, sind untenstehend im Vergleich zu den Spülmittel-freien Reinigungsmitteln dargestellt.
Bei diesem Versuch verwendeten wir in einem Test mit 20 Zyklen eine Tieftemperaturmaschine, 130°F (54°C) warmes Stadtwasser, 1200 ppm festes Reinigungsmittel und 1000 ppm Schmutzbelastung. Der verwendete Laborschmutz ist eine 50/50-Kombination aus Rinderragout und Hot Point-Schmutz. Der Hot Point-Schmutz ist ein fettiger, hydrophober Schmutz, der aus 4 Teilen rein pflanzlicher Blue Bonnet-Margarine und 1 Teil fettfreiem Carnation Instant-Milchpulver besteht.
Wir wollen die Auswirkung sehen, wenn das Produkt nur auf die Gläser übertragen wird. Um dies durchzuführen, verwende man das Produkt so wie üblich beim Waschen. Nachdem das Wasser aber aus der Waschung abgeronnen ist, entferne man die Gläser und belasse das Gestell in der Maschine. Danach führe man den restlichen Spülgang und den nachfolgenden Waschgang durch, wobei nur Wasser – kein Produkt – verwendet wird. Das Ziel besteht darin, soviel Rückstandsprodukt wie möglich vom Gestell und von der Maschine zu waschen. Nach dem Abrinnen des Wassers aus dem Waschgang, jedoch vor dem Einfüllen, gebe man die Gläser zurück in das Gestell und führe die Spülung durch. Dies ist ein kompletter Zyklus. Basierend auf ungefähren Titrationsmessungen werden etwa 5,2–5,6% des Waschwassers in das Spülwasser übertragen.
Die obigen Versuchsdaten zeigen, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung eines Spülhilfsstoffs, der aus dem Waschgang mitgeführt wird, ein im Wesentlichen gleichwertiges Spülen erzielt wird.
Beispiel 2
In einer zweiten Testsequenz wurde eine „typische" Serie von Bedingungen in einer Tieftemperatur-Geschirrspülmaschine ausgeführt, um ein Standardreinigungsmittel und einen Spülhilfsstoff (Ecolab Solid Ultra Klene Plus und Solid Ultra Dry) mit der Testreinigungsmittel/Spülhilfsstoff-Kombinationsformel zu vergleichen.
Im Test 1 wurden ein Standardreinigungsmittel und ein Spülhilfsstoff, nämlich 1100 ppm Solid Ultra Klene Plus und 6 Gramm fester Spülzusatz, durch einen Flecken- und Filmtest mit 10 Zyklen geschickt. Im Test 2 wurden 1160 ppm des untenstehend gezeigten Testreinigungsmittels ohne Spülzusatz eingesetzt, und die Ergebnisse waren nach 10 Zyklen zumindest so gut wie jene, die bei Test 1 beobachtet wurden. Überdies wurde ein dritter Test durchgeführt, wobei Solid Ultra Klene Plus mit dem auf 0,7 Gramm pro Gestell reduzierten Spülzusatz verwendet wurde. Dieser Test wurde nach 8 Zyklen gestoppt, da die Glaswaren stark mit Flecken und Filmen überzogen waren.
Als Fazit ist zu sagen, dass ein „Standard"-Reinigungsmittel mit einem Spülzusatz verwendet werden muss, um akzeptable Ergebnisse zu erzielen, während die Testreinigungsmittel-Formel ohne Zugabe eines separaten Spülzusatzes sehr gute Ergebnisse erbrachte.
Alle Tests wurden in der massiven Tieftemperaturmaschine (1,7 Gallonen oder 6,4 Liter Wasser) mit Stadtwasser durchgeführt, die Gesamtverunreinigung (2000 ppm) betrug 6,4 Gramm (4,24 Gramm Rinderragout + 2,16 Gramm Hot Point-Schmutz).
Eine Maschine fasst 1,7 Gallonen (6,4 Liter) Wasser. 3 Gläser wurden mit Milch und 3 Gläser wurden mit Tomatensaft verunreinigt.
Die Testreinigungsmittel-Formel wurde wie gezeigt hergestellt, indem das Material direkt in den Geschirrspüler gegeben wurde.
Die obenstehende Spezifikationen und die obenstehenden Beispiele und Daten liefern eine vollständige Beschreibung der Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Da zahlreiche Ausführungsformen der Erfindung durchgeführt werden können, ohne von der Idee und vom Umfang der Erfindung abzuweichen, liegt die Erfindung in den hier angeschlossenen Ansprüchen.

Claims

Verfahren zum Waschen von Geschirr unter Verwendung einer eine nichtionische Spülmittelzusammensetzung enthaltenden Reinigungszusammensetzung sowohl zum Waschen als auch zum Spülen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) das In-Kontakt-Bringen von Geschirr mit einer wässrigen Reinigungszusammensetzung in einer automatischen Geschirrspülmaschine, wobei die wässrige Reinigungszusammensetzung jeweils etwa 250 bis 3000 Gewichtsteile eines alkalischen Geschirrreinigungsmittels pro Million Teile Wasser enthält und das Reinigungsmittel Folgendes umfasst: (i) etwa 0,1 bis 60 Gew.-% einer Alkalinitätsquelle; (ii) zumindest etwa 20 Gew.-% nichtionisches Tensid mit zumindest einem Blocksegment, umfassend -(AO)_x-; wobei AO eine Oxyalkylengruppe darstellt und x eine Zahl von etwa 1 bis 100 ist; und (iii) etwa 0,01 bis 30 Gew.-% härtemaskierendes Mittel, um gewaschenes Geschirr zu bilden; und (b) das In-Kontakt-Bringen des gewaschenen Geschirrs mit einer trinkbaren wässrigen Spülung, wobei die wässrige Spülung im Wesentlichen frei ist von absichtlich hinzugefügtem Spülmittel, um einen wässrigen Rückstand zu entfernen; was zu einer angemessenen Beschichtungswirkung bei der Trinkwasserspülung führt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wässrige Trinkwasserspülung rückgeführt und mit dem Geschirrreinigungsmittel kombiniert wird, um die wässrige Reinigungszusammensetzung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der wässrigen Reinigungszusammensetzung etwa 30°C bis 65°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der wässrigen Reinigungszusammensetzung 65°C bis 85°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der Spülung etwa 30°C bis 65°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Alkalinitätsquelle Na₂CO₃ ist, das in einer Konzentration von etwa 10 bis 60 Gew.-% vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nichtionische Tensid ein das Formelsegment: C_6-24-Alkyl-O-(EO)_x- umfassendes Alkoholethoxylat umfasst, wobei EO eine Oxyethylengruppe und x 1–100 ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nichtionische Tensid ein Benzyl-bedecktes, die Formel: C_6-24-Alkyl-O-(EO)_x-Bz umfassendes Alkoholethoxylat umfasst, wobei EO eine Oxyethylengruppe, Bz Benzyl und x 2–25 ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nichtionische Tensid ein nichtionisches blockpolymeres Tensid mit der Formel HO-(PO)_y-(EO)_x-(PO)_y-H umfasst, wobei PO Oxypropylen ist, EO Oxyethylen ist und x und y unabhängig voneinander 1–100 sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nichtionische Tensid ein nichtionisches blockpolymeres Tensid mit der Formel HO-(PO)_y-(EO)_x-(PO)_z-(EO)_x-(PO)_y-H umfasst, wobei PO Oxypropylen ist, EO Oxyethylen ist und x, y und z unabhängig voneinander etwa 1–100 sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der (PO)_z-Anteil einen heterischen Block, umfassend einen Propylenglycolrest, etwa 1–5 Mol EO und etwa 20–30 Mol PO umfasst.