EP3103859B1 - Phosphat- und phosphonatfreies maschinengeschirrspülmittel - Google Patents

Phosphat- und phosphonatfreies maschinengeschirrspülmittel Download PDF

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EP3103859B1
EP3103859B1 EP16170920.9A EP16170920A EP3103859B1 EP 3103859 B1 EP3103859 B1 EP 3103859B1 EP 16170920 A EP16170920 A EP 16170920A EP 3103859 B1 EP3103859 B1 EP 3103859B1
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EP
European Patent Office
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free
weight
dishwasher detergent
phosphate
dishwasher
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EP16170920.9A
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EP3103859A2 (de
EP3103859A3 (de
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Anja MÜLLER
Karina Hohn
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Sodasan Wasch- und Reinigungsmittel GmbH
Original Assignee
Sodasan Wasch- und Reinigungsmittel GmbH
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/22—Carbohydrates or derivatives thereof
    • C11D3/221—Mono, di- or trisaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
    • C11D17/0065—Solid detergents containing builders
    • C11D17/0073—Tablets
    • C11D17/0091—Dishwashing tablets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/06—Powder; Flakes; Free-flowing mixtures; Sheets

Definitions

  • the present invention relates to a phosphate and phosphonate-free machine dishwashing detergent in the form of a powder or tab.
  • Conventional machine dishwashing detergents contain 30% and more of phosphates.
  • the function of this class of raw materials is to soften the water, improve the soil-carrying capacity of the wash liquor, and prevent the Schumtze from re-positioning on the dishes, acting as a complexing agent.
  • phosphates Disadvantage of phosphates, however, is that they can get into the sewage. Here they cause fertilization of the waters, which leads to increased growth and a decrease in the oxygen content.
  • a low maximum phosphorus value for machine dishwashing detergents of 0.3 g per rinse cycle should be set. Products with such a content are colloquially then already referred to as phosphate-free.
  • Suitable complexing agents are, for example, Baypure® CX (fully synthetic, but based on natural chemical structures), Trilon® M (fully synthetic, but based on natural chemical structures), Dissolvin GL PD S (based on renewable raw materials, semisynthetic) and sodium citrate (natural ).
  • sodium citrate usually in the form of trisodium citrate, would be the first choice.
  • the application results are not satisfactory here, as it leads to massive calcification.
  • WO 94/29420 A1 describes a machine dishwashing detergent which contains one or more amino acids or salts thereof and exhibits better properties with respect to limescale inhibition than conventional dishwashing detergents based on carbonate and / or bicarbonate. Amylxylosides are not mentioned here.
  • the object of the invention is therefore to provide a phosphate and phosphonate-free machine dishwashing detergent in the form of a powder or tabs, on the one hand contains natural complexing agents and on the other hand largely avoids the above-mentioned disadvantages of the prior art.
  • phosphate and phosphonate-free machine dishwashing detergent in the form of a powder or tab according to claim 1.
  • the present inventors have surprisingly found that by adding amylxylosides to the trisodium citrate a significant improvement of the complexing properties and thus a reduced deposit of lime can be achieved. This was therefore all the more surprising since amylxylosides themselves have no complex-forming properties.
  • the present invention therefore relates to a phosphate-free and phosphonate-free machine dishwashing detergent in the form of a powder or Tabs, characterized in that it contains a proportion of amylxyloside or amylxylosides, wherein the phosphate-free and phosphonate-free machine dishwashing agent releases a maximum of 0.3 g of phosphorus per wash cycle.
  • Phosphate-free or phosphonate-free is understood to mean that the machine dishwashing detergent releases a maximum of 0.3 g of phosphorus per wash cycle. Particularly preferably, the machine dishwashing detergent does not release any phosphorus in the rinse cycle.
  • Amylxylosides are pentosides available from plant materials which have hydrotropic properties and are biodegradable.
  • Xylosides are glycosides derived from the sugar xylose. They can be obtained, for example, from wheat bran, wheat fibers or wheat straw, as described in European patent no. EP 0 699 472 B1 is described.
  • commercially available amylxylosides are available as AppyClean TM 6505.
  • the machine dishwashing detergent according to the invention preferably contains trisodium citrate as complexing agent, since a reduction in limescale deposits after the rinse has been found to be particularly marked when using amylxylosides in combination with trisodium citrate.
  • Trisodium citrate is a salt of citric acid. It is a food additive zugarteries, therefore, the use of dishwashing detergents harmless. Trisodium citrate (dihydrate) consists of colorless crystals and is readily soluble in water. It is used as a buffer and complexing agent. The function of the machine dishwashing detergent is, in particular, to inactivate hardness ions from the water and thus to avoid deposition on the dishes.
  • trisodium citrate In addition to trisodium citrate, iminodisuccinate (Baypure® CX 100), Dissolvin GLPD S (L-glutamic acid-N, N-diacetic acid, tetrasodium salt) or Trilon® M (trisodium salt of methylglycinediacetic acid (Na3MGDA)).
  • the anhydrous version of trisodium citrate trisodium citrate anhydrate can also be used.
  • polyaspartic acid (Baypure® DS 100) can also be used.
  • the machine dishwashing detergent according to the invention preferably contains the following components: at least one washing-active substance, namely sodium carbonate, also called soda, or sodium bicarbonate, at least one bleaching agent, e.g. Sodium percarbonate, trisodium citrate as complexing agent and at least one amylxyloside.
  • at least one washing-active substance namely sodium carbonate, also called soda, or sodium bicarbonate
  • at least one bleaching agent e.g. Sodium percarbonate, trisodium citrate as complexing agent and at least one amylxyloside.
  • machine dishwashing detergent according to the invention may contain at least one silicate.
  • Na 2 CO 3 Sodium carbonate or soda
  • Sodium carbonate is one of the wash alkalis that cause high pH and assist flushing by removing greasy soils and dispersing them. Sodium carbonate also inactivates interfering hardness ions by precipitating calcium salts.
  • washing-active substances such as e.g. Sodium hydrogen carbonate can be used.
  • Sodium percarbonate is an oxidizing agent with the empirical formula Na 2 CO 3 * 3 H 2 O 2 , and chemically also sodium carbonate peroxohydrate. Hydrogen peroxide is deposited on the sodium carbonate in the form of a water of crystallization. It is a solid, white, water-soluble powder. Sodium percarbonate easily decomposes into sodium carbonate and oxidizing oxygen. Due to the oxidizing oxygen, the use as a bleaching agent.
  • TAED Tetraacetylethylenediamine
  • silicates for example, phyllosilicates such as e.g. SKS® 6 are used.
  • SKS® 6 belongs to the sodium disilicates and has the formula Na 2 Si 2 O 5 .
  • tetrahedra form so-called layer silicates with doubly coupled anions. These are therefore polymers of the anion [Si 4 O 10 ] 4- .
  • the layer lattice contains the sodium ions.
  • the phyllosilicate is a very good water softener by replacing the hardening calcium and magnesium ions (Me 2+ ) with sodium. 2 Na 2 Si 2 O 5 + Me 2+ ⁇ Me (NaSi 2 O 5 ) 2 + 2 Na +
  • SKS® 6 ensures soft water in the rinsing solution and at the same time an alkaline washing solution.
  • the granulated form of the SKS® 6 is ideal for use in machine dishwashing detergent.
  • Britesil® H265 HP a white, granulated polysilicate. It is the solid form of water glass in the very concentrated state. Due to the special production process followed by spray-drying, different molar ratios, Particle sizes and bulk densities are produced. Britesil® offers benefits in terms of washing action and corrosion inhibition. Furthermore, the use should lead to water softening.
  • the raw material Britesil® H265 HP is used with 22% Na 2 O, 59% SiO 2 and 17.5% H 2 O.
  • a metasilicate e.g. Sodium metasilicate, which is used in dishwashing detergents because of its fat-emulsifying, wetting, disinfecting and water-softening function, can be used as silicate for the machine dishwashing detergent according to the invention.
  • this is at least one amylxyloside with in particular 0.1 to 25 wt .-%, preferably 0.5 to 20 wt .-%, particularly preferably 1 to 15 wt .-% and most preferably 1.5 to 10 wt. % contain.
  • the machine dishwashing detergent may also contain other additives customary for machine dishwashing detergents, e.g. Enzymes, surfactants, dyes and fragrances, and / or TAED included.
  • Enzymes e.g. Enzymes, surfactants, dyes and fragrances, and / or TAED included.
  • the machine dishwashing detergent is free of polyaspartic acid and / or iminodisuccinate.
  • the invention relates to the use of amylxyloside or amylxylosides in phosphate-free and phosphonate-free Machine dishwashing detergents in the form of a powder or a tab for limescale reduction.
  • FIG. 1 the arrangement of the test glasses and glass plate in a dishwasher.
  • Table 1 Composition of a preferred machine dishwashing detergent component Quantity in kg (add. % By weight (addition 1) % By weight (addition 2) sodium 7.92 13.2 13.16 Sodium carbonate (soda heavy) 15.96 26.6 17.18 sodium 0.00 0.00 10.28 trisodium citrate 16.74 27.9 27.87 Phyllosilicate SKS-6 10.02 16.7 16.69 Britesil H265HP 5.76 9.6 9.63 AppyClean TM 6505 3.6 6 8.33 glycerin 0.00 0.00 0.20 total 60 100 103.33
  • the AppyClean TM 6505 is preferably sprayed on because it contains water. Optionally, this can also be done drying. This can be done for example by spray granulation.
  • the ballast dirt was placed in the sump of the machine and the program started.
  • Rinse cycle tests (5 and 15 times, respectively) were performed at 10 ° dH to eliminate scale formation. The glasses were not cleaned between the experiments, but examined after each rinse.
  • ballast soil ingredient Weighed in g for 2.5 kg Vegetable oil (sunflower oil) 790 margarine 157.5 lard 157.5 frying oil 157.5 whole egg 395 H-cream, 32% 235 Milk, pasteurized, 3.5% fat 157.5 potato starch 55 gravy 42.5 wheat flour 15 Quark powder 15 tomato ketchup 157.5 mustard 157.5
  • At least 5 glasses per wash were evaluated in this manner and at the end each averaged per category.
  • batch 1 and the charge 3 according to the invention were compared in an experiment as described above with the commercially available competitor products Sonett® (without phosphates and polyaspates) and Somat® from Henkel (with phosphate). The results are shown in Table 5 below. Table 5: Results of comparative experiments with competing products product Visual evaluation lime fat Batch 3 (according to the invention) 2.2 2.6 Batch 1 2.3 3.2 Sonett® 3.0 3.3 Somat® 2.2 1.8
  • the machine dishwashing detergent according to the invention shows properties as good as the phosphate-containing agent Somat® with regard to lime deposits, and it is also the best agent among the non-phosphate-containing agents in the fat deposits.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein phosphat- und phosphonatfreies Maschinengeschirrspülmittel in Form eines Pulvers oder Tabs.
  • Herkömmliche Maschinengeschirrspülmittel enthalten 30% und mehr an Phosphaten. Die Funktion dieser Rohstoffklasse ist eine Enthärtung des Wassers, eine Verbesserung des Schmutztragevermögens der Waschflotte und eine Verhinderung der Redeposition des Schumtzes auf dem Geschirr, indem es als Komplexbildner wirkt.
  • Nachteil von Phosphaten ist jedoch, dass sie ins Abwasser gelangen können. Hier bewirken sie eine Düngung der Gewässer, wodurch es zu vermehrtem Wachstum und einer Abnahme des Sauerstoffgehaltes führt. Auf diesem Hintergrund soll ab 2017 ein niedriger Phosphorhöchstwert für Maschinengeschirrspülmittel von 0,3 g pro Spülgang festgesetzt werden. Produkte mit einem solchen Gehalt werden umgangssprachlich dann bereits als phosphatfrei bezeichnet.
  • Alternative Komplexbildner sind schwer zu finden. Dieses ist insbesondere dann der Fall, wenn man nicht auf vollsynthetische Produkte zurückgreifen möchte.
  • Als Komplexbildner in Frage kommen beispielsweise Baypure® CX (vollsynthetisch, aber auf Basis natürlicher chemischer Strukturen), Trilon® M (vollsynthetisch, aber auf Basis natürlicher chemischer Strukturen), Dissolvin GL PD S (auf Basis nachwachsender Rohstoffe, halbsynthetisch) und Natriumcitrat (natürlich).
  • Unter ökologischen Aspekten wäre Natriumcitrat, meist in der Form von Trinatriumcitrat, die erste Wahl. Die Anwendungsergebnisse sind hier jedoch nicht zufriedenstellend, da es zu massiven Kalkablagerungen kommt.
  • WO 94/29420 A1 beschreibt ein maschinelles Geschirrspülmittel, das eine oder mehrere Aminosäuren oder deren Salze enthält und hinsichtlich der Kalkbelagsinhibierung bessere Eigenschaften als herkömmliche auf Carbonat und/oder Hydrogencarbonat basierende Geschirrspülmittel zeigt. Amylxyloside werden hier nicht erwähnt.
  • Szillágyiz, Z. et al. SOFW-Journal, Bd. 139, Nr. 11 vom 1. November 2013 beschreibt Appyclean® 6505 als ein hydrotropes Mittel für Wasch- und Reinigungsmittel. Ein Fähigkeit Kalkablagerungen zu verringern wird nicht beschrieben.
  • Weitere Maschinengeschirrspülmittel werden in FR 2 913 896 A1 offenbart.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher, ein phosphat- und phosphonatfreies Maschinengeschirrspülmittel in Form eines Pulvers oder Tabs bereitzustellen, das einerseits natürliche Komplexbildner enthält und andererseits die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik weitgehend vermeidet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein phosphat- und phosphonatfreies Maschinengeschirrspülmittel in Form eines Pulvers oder Tabs gemäß Anspruch 1.
  • Die gegenwärtigen Erfinder haben überraschend festgestellt, dass durch einen Zusatz von Amylxylosiden zu dem Trinatriumcitrat eine deutliche Verbesserung der komplexbildenden Eigenschaften und damit eine verringerte Ablagerung von Kalk erreicht werden kann. Dieses war daher umso überraschender, als Amylxyloside selbst keine komplexbildenden Eigenschaften aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein phosphatfreies und phosphonatfreies Maschinengeschirrspülmittel in Form eines Pulvers oder Tabs, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Anteil an Amylxylosid oder Amylxylosiden enthält, wobei das phosphatfreie und phosphonatfreie Maschinengeschirrspülmittel maximal 0,3 g an Phosphor pro Spülgang freisetzt.
  • Phosphatfrei bzw. phosphonatfrei ist dabei so zu verstehen, dass das Maschinengeschirrspülmittel maximal 0,3 g an Phosphor pro Spülgang freisetzt. Besonders bevorzugt setzt das Maschinengeschirrspülmittel im Spülgang überhaupt keinen Phosphor frei.
  • Amylxyloside (auch Pentylxyloside genannt) sind aus pflanzlichen Stoffen erhältliche Pentoside, die hydrotrope Eigenschaften aufweisen und biologisch abbaubar sind. Xyloside sind Glycoside, die von dem Zucker Xylose abgeleitet. Sie können beispielsweise aus Weizenkleie, Weizenfasern oder Weizenstroh erhalten werden, wie in dem europäischen Patent Nr. EP 0 699 472 B1 beschrieben wird. Im Handel sind Amylxyloside beispielsweise als AppyClean™ 6505 erhältlich.
  • Das erfindungsgemäße Maschinengeschirrspülmittel enthält vorzugsweise Trinatriumcitrat als Komplexbildner, da eine Verringerung der Kalkablagerungen nach dem Spülgang besonders deutlich bei der Verwendung von Amylxylosiden in Kombination mit Trinatriumcitrat festgestellt wurde.
  • Trinatriumcitrat ist ein Salz der Zitronensäure. Es ist als Lebensmittelzusatzstoff zuglassen, daher ist der Einsatz in Geschirrspülmitteln unbedenklich. Trinatriumcitrat (Dihydrat) besteht aus farblosen Kristallen und ist in Wasser gut löslich. Es wird als Puffer und Komplexbildner eingesetzt. Die Funktion im Maschinengeschirrspülmittel besteht insbesondere darin, Härteionen aus dem Wasser zu inaktivieren und somit die Ablagerung auf dem Geschirr zu vermeiden.
  • Als Komplexbildner können neben Trinatriumcitrat auch Iminodisuccinat (Baypure® CX 100), Dissolvin GLPD S (L-Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, Tetranatriumsalz) oder Trilon® M (Trinatriumsalz der Methylglycindiessigsäure (Na3MGDA)) eingesetzt werden. Auch kann die wasserfreie Variante von Trinatriumcitrat (Trinatriumcitratanhydrat) eingesetzt werden.
  • Zusätzlich kann ebenfalls Polyasparaginsäure (Baypure® DS 100) eingesetzt werden.
  • Das Maschinengeschirrspülmittel gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise die folgenden Komponenten: mindestens eine waschaktive Substanz, nämlich Natriumcarbonat, auch Soda genannt, oder Natriumhydrogencarbonat, mindestens ein Bleichmittel wie z.B. Natriumpercarbonat, Trinatriumcitrat als Komplexbildner sowie mindestens ein Amylxylosid.
  • Weiterhin kann das Maschinengeschirrspülmittel gemäß der Erfindung mindestens ein Silikat enthalten.
  • Natriumcarbonat oder Soda (Na2CO3) wird meist als wasserfreies, weißes Pulver eingesetzt. Es handelt sich dabei um einen stark hygroskopischen Rohstoff, der mit Säuren unter Freisetzung von Kohlendioxid reagiert.

            Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2.

  • Natriumcarbonat gehört zu den Waschalkalien, die einen hohen pH-Wert verursachen und den Spülvorgang durch Entfernung von fettigen Verschmutzungen und deren Dispergierung unterstützen. Natriumcarbonat inaktiviert außerdem störende Härteionen, indem Calciumsalze ausgefällt werden.
  • Statt oder zusätzlich zu Natriumcarbonat können auch andere waschaktive Substanzen wie z.B. Natriumhydrogencarbonat eingesetzt werden.
  • Natriumpercarbonat ist dagegen ein Oxidationsmittel mit der Summenformel Na2CO3 * 3 H2O2, chemisch auch Natriumcarbonat-Peroxohydrat. Wasserstoffperoxid lagert sich dabei kristallwasserartig am Natriumcarbonat an. Es handelt sich um ein festes, weißes, wasserlösliches Pulver. Natriumpercarbonat zerfällt leicht in Natriumcarbonat und oxidierend wirkenden Sauerstoff. Aufgrund des oxidierend wirkenden Sauerstoffs bietet sich die Verwendung als Bleichmittel an.
  • Als Bleichmittelaktivator kann zusätzlich z.B. TAED (Tetraacetylethylendiamin) eingesetzt werden.
  • Als Silikate können beispielsweise Schichtsilikate wie z.B. SKS® 6 eingesetzt werden.
  • SKS® 6 gehört zu den Natriumdisilikaten und besitzt die Formel Na2Si2O5. In einer Ebene verknüpfte [SiO4]-Tetraeder bilden so genannte Schichtsilikate mit doppelt gekoppelten Anionen. Es handelt sich also um Polymere des Anions [Si4O10]4-. Im Schichtengitter befinden sich die Natriumionen. Zunächst wird beim Kontakt von SKS® 6 mit Wasser letzteres deprotonisiert. Dabei entsteht eine alkalische Lösung:

            Na2Si2O5 + 4 H2O → NaHSi2O5 * 3 H2O + Na+ + OH-

  • Des Weiteren ist das Schichtsilikat ein sehr guter Wasserenthärter, indem die härtenden Calcium- und Magnesiumionen (Me2+) durch Natrium ersetzt werden.

            2 Na2Si2O5 + Me2+ → Me(NaSi2O5)2 + 2 Na+

  • Auf diese Weise sorgt SKS® 6 für weiches Wasser in der Spülflotte und gleichzeitig für eine alkalische Waschlauge. Für den Einsatz im Maschinengeschirrspülmittel bietet sich die granulierte Form des SKS® 6 an.
  • Ein weiteres für das erfindungsgemäße Maschinengeschirrspülmittel geeignetes Silikat ist Britesil® H265 HP, ein weißes, granuliertes Polysilikat. Es handelt sich dabei um die feste Form von Wasserglas im sehr konzentrierten Zustand. Durch das spezielle Produktionsverfahren mit anschließender Sprühtrocknung können verschiedene Molverhältnisse, Partikelgrößen und Schüttdichten hergestellt werden. Britesil® bietet Vorteile bei der Waschwirkung und Korrosionsinhibierung. Des Weiteren soll der Einsatz zur Wasserenthärtung führen. Eingesetzt wird der Rohstoff Britesil® H265 HP mit 22 % Na2O, 59 % SiO2 und 17,5 % H2O.
  • Schließlich kann auch ein Metasilikat wie z.B. Natriummetasilikat, das in Geschirrspülmitteln aufgrund seiner fettemulgierenden, benetzenden, desinfizierenden und wasserenthärtenden Funktion eingesetzt wird, als Silikat für das erfindungsgemäße Maschinengeschirrspülmittel verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Maschinengeschirrspülmittel enthält vorzugsweise die folgenden Komponenten in den folgenden Mengen:
    • 10 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% Natriumcarbonat
    • 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-% Natriumpercarbonat
    • 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% Trinatriumcitrat
    • 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer Silikate
    • 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines Amylxylosids.
  • Dabei ist das mindestens eine Amylxylosid mit insbesondere 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1,5 bis 10 Gew.-% enthalten.
  • Das Maschinengeschirrspülmittel kann ebenfalls weitere für Maschinengeschirrspülmittel übliche Zusätze wie z.B. Enzyme, Tenside, Farb- und Duftstoffe, und/oder TAED enthalten.
  • In einer besonders bevorzugten Variante ist das Maschinengeschirrspülmittel frei von Polyasparaginsäure und/oder Iminodisuccinat.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung von Amylxylosid oder Amylxylosiden in phosphatfreien und phosphonatfreien Maschinengeschirrspülmitteln in Form eines Pulvers oder Tabs zur Verminderung von Kalkablagerungen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen detaillierter beschrieben.
  • Dabei zeigt Fig. 1 die Anordnung der Testgläser und Glasplatte in einer Geschirrspülmaschine.
  • In der folgenden Tabelle 1 werden beispielhafte Zusammensetzungen eines Maschinengeschirrspülmittels der vorliegenden Erfindung beschrieben: Tabelle 1: Zusammensetzung eines bevorzugten Maschinengeschirrspülmittels
    Komponente Menge in kg (Zus. 1) Gew.-% (Zus. 1) Gew.-% (Zus. 2)
    Natriumpercarbonat 7,92 13,2 13,16
    Natriumcarbonat (Soda schwer) 15,96 26,6 17,18
    Natriumhydrogencarbonat 0,00 0,00 10,28
    Trinatriumcitrat 16,74 27,9 27,87
    Schichtsilikat SKS-6 10,02 16,7 16,69
    Britesil H265HP 5,76 9,6 9,63
    AppyClean™ 6505 3,6 6 8,33
    Glycerin 0,00 0,00 0,20
    Gesamt 60 100 103,33
  • Das AppyClean™ 6505 wird vorzugsweise aufgesprüht, da es Wasser enthält. Gegebenenfalls kann hierbei auch eine Trocknung erfolgen. Dieses kann beispielsweise durch Sprühgranulation erfolgen.
  • Das erfindungsgemäße Maschinengeschirrspülmittel mit obiger Zusammensetzung 2 wurde dann im Hinblick auf Kalkablagerungen beim Spülen gegen verschiedene auf dem Markt erhältliche Geschirrspülmittel getestet. Der Versuch wurde dabei wie im Folgenden beschrieben durchgeführt:
    • Durchführung der Spülgänge:
  • Für jede Charge wurde ein Testlauf mit Ballastschmutz in der Constructa Energy 300 PA bei 16,8 °dH im Programm Eco bei 50 °C ohne Regeneriersalz und Klarspüler durchgeführt. Dafür wurden zunächst hohe 450 ml-Bechergläser gründlich gewaschen und getrocknet. Die sauberen, nummerierten Gläser wurden dann in der Maschine nach einem Schema einsortiert, das in Figur 1 dargestellt ist. Die Ziffern 1 bis 7 zeigen dabei die Positionen der Gläser an, der graue Balken zeigt die Position der Glasplatte. Es wurden mindestens 5 Gläser getestet. Des Weiteren wurde eine Glasplatte mit dem Format DIN A4 im unteren Fach des Geschirrspülers mitgewaschen.
  • Der Ballastschmutz wurde in den Sumpf der Maschine gegeben und das Programm gestartet.
  • Spülzyklusversuche (5- bzw. 15-mal) wurden bei 10° dH durchgeführt, um Belagsbildung auszuschließen. Die Gläser wurden dabei zwischen den Versuchen nicht gereinigt, aber nach jedem Spülgang begutachtet.
    • Synthetisches Wasser:
  • Für die Spülgänge wurde entsprechend der IKW-Methode synthetisches Wasser der Härte 16,8 dH verwendet. Das ist sinnvoll, weil die Wasserhärte für 63 % der Bevölkerung in Deutschland im harten Bereich über 2,5 mmol/l, d.h. über 14 °dH liegt.
  • Zur Herstellung wurden 3 Stammlösungen der folgenden Konzentrationen angesetzt:
    • Lösung 1: 800 mmol/l NaHCO3 67,2 g/l
    • Lösung 2: 154,2 mmol/l MgSO4 * 7 H2O 38,0 g/l
    • Lösung 3: 446,1 mmol/l CaCl2 * 2 H2O 65,6 g/l
  • In einem 25 l-Kanister wurden 17,5 l entmineralisiertes Wasser vorgelegt und mit jeweils 125 ml der Stammlösung versetzt. Dann wurde mit entmineralisiertem Wasser auf 25 l aufgefüllt. Die abschließenden Spülzyklusversuche wurden, um schnell aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, bei 21 °dH und 10 °dH durchgeführt, dazu wurde die Menge der Stammlösung pro 25 l auf 156 ml bzw. 74 ml verändert.
    • Ballastschmutz:
  • Der Ballastschmutz diente dazu, eine praxisrelevante Umgebung zu schaffen. Die Spülflotte wurde dadurch mit Fett- und Eiweißbestandteilen sowie Kohlenhydraten in Form von Stärke und Mehl beladen. Des Weiteren waren Ketchup und Senf enthalten. Neben Bechergläsern und Spatel wurden die folgenden Geräte verwendet:
    • Elektrisches Laborrührwerk
    • Waage bis 1200 g, Genauigkeit 1 mg
    • Kühl- und Gefrierkombination AEG Electrolux SANTO
  • Die für den Ballastschmutz benötigten Inhaltsstoffe und deren Dosierung sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt: Tabelle 2: Inhaltsstoffe für Ballastschmutz
    Inhaltsstoff Einwaage in g für 2,5 kg
    Pflanzenöl (Sonnenblumenöl) 790
    Margarine 157,5
    Schweineschmalz 157,5
    Frittierfett 157,5
    Vollei 395
    H-Sahne, 32 % 235
    Vollmilch, pasteurisiert, 3,5 % Fett 157,5
    Kartoffelstärke 55
    Bratensoße 42,5
    Weizenmehl 15
    Quarkpulver 15
    Tomatenketchup 157,5
    Senf 157,5
  • Zunächst wurde Pflanzenöl mit Vollei zusammen gründlich für ca. 30 Minuten verrührt. Dann wurden Ketchup und Senf dazugegeben. Die Fette wurden aufgeschmolzen und nach Abkühlen auf ca. 40 °C beigemengt. Nach der Zugabe von Milch und Sahne folgten alle pulverförmigen Bestandteile. Nachdem eine glatte Masse entstanden war, wurden jeweils 50 g des Ballastschmutzes in verschließbare Tüten eingewogen und im Gefrierschrank gelagert.
    • Visuelle Bewertung:
  • Die visuelle Bewertung ist von vielen Faktoren der äußeren Umgebung abhängig. Daher war es wichtig, konstante Bedingungen zu schaffen. So wurden alle Gläser zum Beispiel immer am gleichen Ort und unter gleichen Lichtverhältnissen begutachtet. Es waren beim Vergleich zwischen Tageslicht und künstlicher Beleuchtung bereits große Unterschiede zu sehen. Letzteres wurde aufgrund der Reproduzierbarkeit gewählt. Die Bewertung der Gläser fand in zwei Kategorien statt. Eine erste Note beurteilte die Kalkablagerungen in Form von Tropfen und Schlieren auf dem Glas. Die zweite Note beschrieb die Bildung oder das Ausbleiben eines Schmierfilms auf den Gläsern in unterschiedlicher Stärke. Die in der folgenden Tabelle 3 gezeigte Definition der Noten wurde aufgestellt. Tabelle 3: Definition der visuellen Auswertung
    Note Kalk Fett
    1 Nur vereinzelt Tropfen Trocken, klar
    2 Wenige Tropfen
    3 Viele Tropfen Leichter Film
    4 Gröbere Kalkflecken und viele Tropfen Leicht trübes Glas
    5 Großflächige Kalkflecken und Schlieren
    6 Durchgehender Kalkbelag Dichter, schmieriger Belag, sehr trübes Glas
  • Mindestens 5 Gläser pro Spülgang wurden auf diese Weise bewertet und am Ende je ein Mittelwert pro Kategorie gebildet.
    • Bildanalytische Auswertung:
  • Es wurde eine Glasplatte DIN A4 in der Maschine mitgespült. Diese wurde dann für eine bildanalytische Auswertung genutzt. Dafür wurde die Glasplatte im HP Officejet Pro 8600 Plus eingescannt. Auf den Bildern waren die Kalktropfen sehr gut erkennbar. Tabelle 4: Ergebnisse
    Visuelle Auswertung Bildauswertung
    Kalk Fett Area %
    Charge 1 (Stand der Technik) 2,3 3,2 0,871
    Charge 2 (Stand der Technik) 2,9 3,3 0,953
    Charge 3 (gemäß der Erfindung) 2,2 2,7 0,584
    • Zyklusversuche:
  • Um Belagsbildung auszuschließen, wurden für die Chargen 1 und 3 Zyklusversuche bei 10 °dH durchgeführt.
  • Bei 10 °dH ohne Ballastschmutz waren die Gläser nach 10 Spüldurchgängen mit der Charge 3 noch klar und kalkfrei. Erst nach 11 Durchgängen kam es vereinzelt zu Tropfen, ab 12 Durchgängen waren deutliche Schlieren erkennbar. Nach 15 Durchgängen waren an einigen Gläsern vermehrt Tropfen erkennbar.
  • Bei Charge 1 waren die Gläser von Anfang an nicht so glänzend sauber, auf allen Gläsern gab es immer Kalktropfen. Nach 6 Durchgängen waren bereits deutliche Schlieren erkennbar, die beim vorherigen Test erst nach 12 Durchgängen auftraten. Nach 10 Durchgängen waren die Gläser bedeckt mit Schlieren und Kalktropfen, nach 15 Durchgängen waren alle Gläser komplett verkalkt. Die Kalkablagerung war bei Betrachtung der Scan-Bilder aufgrund der gleichen Lichtverhältnisse noch besser zu erkennen.
  • Dieser Versuch zeigt deutlich, dass durch die Zugabe von Amylxylosiden wie AppyClean™ 6505 eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der Kalkablagerung erreicht werden kann.
  • Abschließend wurden Charge 1 und die erfindungsgemäße Charge 3 noch in einem Versuch wie oben beschrieben mit den marktüblichen Konkurrenzprodukten Sonett® (ohne Phosphate und Polyaspertate) und Somat® von Henkel (mit Phosphat) verglichen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5: Ergebnisse der Vergleichsversuche mit Konkurrenzprodukten
    Produkt Visuelle Auswertung
    Kalk Fett
    Charge 3 (erfindungsgemäß) 2,2 2,6
    Charge 1 2,3 3,2
    Sonett® 3,0 3,3
    Somat® 2,2 1,8
  • Dabei zeigt das erfindungsgemäße Maschinengeschirrspülmittel im Hinblick auf die Kalkablagerungen genauso gute Eigenschaften wie das phosphathaltige Mittel Somat®, und auch bei den Fettablagerungen ist es von den nicht phosphathaltigen Mitteln das beste Mittel.

Claims (10)

  1. Phosphatfreies und phosphonatfreies Maschinengeschirrspülmittel in Form eines Pulvers oder Tabs, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Anteil an Amylxylosid oder Amylxylosiden enthält, wobei das phosphatfreie und phosphonatfreie Maschinengeschirrspülmittel maximal 0,3 g an Phosphor pro Spülgang freisetzt.
  2. Maschinengeschirrspülmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Trinatriumcitrat als Komplexbildner enthält.
  3. Maschinengeschirrspülmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Komponenten enthält:
    mindestens eine waschaktive Substanz, nämlich Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat;
    mindestens ein Bleichmittel;
    Trinatriumcitrat als einen Komplexbildner sowie
    mindestens ein Amylxylosid.
  4. Maschinengeschirrspülmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens ein Silikat enthält.
  5. Maschinengeschirrspülmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es Natriumcarbonat als eine waschaktive Substanz enthält.
  6. Maschinengeschirrspülmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es Natriumpercarbonat als Bleichmittel enthält.
  7. Maschinengeschirrspülmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Komponenten enthält:
    10 bis 40 Gew.-% Natriumcarbonat
    5 bis 30 Gew.-% Natriumpercarbonat
    10 bis 60 Gew.-% Trinatriumcitrat
    0 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Silikate
    0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines Amylxylosids.
  8. Maschinengeschirrspülmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere 1,5 bis 10 Gew.-% mindestens eines Amylxylosids enthält.
  9. Maschinengeschirrspülmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es weitere für Maschinengeschirrspülmittel übliche Zusätze wie Enzyme, Tenside, Farb- und Duftstoffe und/oder TAED enthält.
  10. Verwendung von Amylxylosid oder Amylxylosiden in phosphatfreien und phosphonatfreien Maschinengeschirrspülmitteln in Form eines Pulvers oder Tabs zur Verminderung von Kalkablagerungen.
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