ES2904518T3 - Sustitutos de fosfato para limpiadores de máquinas alcalinos - Google Patents
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Abstract
Limpiador de máquinas para la limpieza de utensilios de cocina, que comprende un sistema alcalino y un componente complejante para la formación de metales o cationes metálicos, comprendiendo el componente complejante una combinación de al menos un elemento de los siguientes grupos de complejantes o adyuvantes de complejación en cada caso: - ácido metilglicindiacético o ácido poliaspártico o sus sales, - ácido poliepoxisuccínico o sus sales, y - ácido glucónico o gluconatos.
Description
DESCRIPCIÓN
Sustitutos de fosfato para limpiadores de máquinas alcalinos
La presente invención se refiere a limpiadores de máquinas alcalinos para la limpieza de utensilios de cocina, que comprenden una combinación especial de sustitutos de fosfato, a su uso para utensilios de cocina, en especial en el área de la cocina industrial, así como al empleo de una combinación especial de sustitutos de fosfato en un limpiador de máquinas alcalino.
En la solicitud de patente alemana n° 102013 100 195.5 se describe un ejemplo de un comprimido de limpieza alcalino con un complejante a base de fosfato o fosfonato. Hasta la fecha, en estos limpiadores alcalinos se pudieron utilizar fosfatos y fosfonatos como complejantes. No obstante, estos no son apropiados para una comercialización a nivel mundial, ya que en algunos países (por ejemplo EEUU, Canadá) el fósforo en agentes de limpieza ya está prohibido o limitado en gran medida. Por lo demás, es sabido que los limpiadores pueden presentar componentes a base de fosfato y/o fosfonato, así como elementos exentos de fosfato y/o fosfonato, como es sabido por los documentos US 2003064911 A1, WO 0109275 A1, WO 2013 185074 A2, GB 2462173 A y EP 0460797 A1.
Por lo tanto, una tarea de la presente invención consiste en poner a disposición un limpiador de máquinas alcalino mejorado, que comprenda un sistema de limpieza a base de sustitutos de fosfato.
Un limpiador de máquinas según la invención es un agente de limpieza o un sistema de agentes de limpieza para la limpieza de utensilios de cocina, como por ejemplo lavavajillas industriales, hornos, máquinas de grill, máquinas de convección, cubas de gran tamaño, instalaciones de desengrasado, así como de superficies sucias del área de la cocina industrial. Para este campo de aplicación se emplean generalmente limpiadores alcalinos a altamente alcalinos, que presentan casi siempre un poder de limpieza especial, a modo de ejemplo, frente a comprimidos para lavavajillas convencionales para el empleo en el lavavajillas para la limpieza de la vajilla sucia.
Según un primer punto de vista de la invención, un limpiador de máquinas para la limpieza de utensilios de cocina comprende un sistema alcalino y un componente complejante para el enlace de metales o cationes metálicos. Según la invención, el componente complejante comprende una combinación de varios complejantes o adyuvantes de complejación. Sorprendentemente se ha mostrado que con una combinación de tres sustitutos de fosfato se puede obtener un efecto sinérgico respecto al poder de enlace de metal, en especial de metales divalentes, como por ejemplo magnesio y calcio, en limpiadores alcalinos. Por lo tanto, según la invención, un limpiador de máquinas comprende en cada caso una combinación de al menos un elemento de los siguientes grupos de complejantes o adyuvantes de complejación:
- ácido metilglicindiacético o ácido poliaspártico o sus sales,
- ácido poliepoxisuccínico o sus sales, y
- ácido glucónico o gluconatos.
Todos estos complejantes son conocidos como sustitutos de fosfato, cuya acción especial de formación de complejos, en especial respecto al poder de enlace de magnesio y calcio, no era conocida por el especialista en el caso de aplicación conjunta. Por lo tanto, era sorprendente que en ensayos se pudo mostrar que se puede obtener un poder de enlace de calcio más elevado que el que se consigue con cada complejante individual en la misma concentración, en especial, con una combinación de los complejantes ácido metilglicindiacético, ácido poliepoxisuccínico y gluconato de Na, o bien ácido poliaspártico, ácido poliepoxisuccínico y gluconato de Na en cada caso.
En una forma de realización preferente, el limpiador comprende un sistema alcalino constituido por uno o varios componentes que se seleccionan a partir de hidróxido sódico (NaOH), sosa cáustica (NaOH altamente concentrado) y metasilicato. Estos componentes conceden una alta alcalinidad al limpiador. Un limpiador alcalino en el sentido de la invención es un polvo o un comprimido con un sistema alcalino que concede al polvo o al comprimido preferentemente un valor de pH alcalino, de modo más preferente un valor de pH de más de 10, en especial preferentemente de más de 12, en la disolución en agua, es decir, en una disolución acuosa al 1 %. En este caso, en el comprimido de limpieza alcalino se puede emplear uno o una combinación de varios de estos componentes alcalinos, o bien en combinación con agentes alcalinos adicionales, para ajustar la alcalinidad (también llamada “basicidad”) convenientemente. Para la disolución de grasas y proteínas de superficies sucias, frecuentemente ya es suficiente un ajuste del valor de pH al valor alcalino preferente citado anteriormente, pudiendo presentar también los agentes de limpieza de base alcalina un efecto de limpieza basado en grupos complejantes o grupos tensioactivos, siempre que estos puedan desarrollar su efecto en un medio alcalino (valor de pH mayor que 10).
El limpiador según la invención contiene los componentes alcalinos del sistema alcalino preferentemente en una cantidad total de aproximadamente 20 a 70 % en peso, de modo especialmente preferente en una proporción de aproximadamente 40 a 60 % en peso, referido al limpiador total, es decir, el limpiador de máquinas.
Estos componentes altamente alcalinos se añaden preferentemente a un polvo o a una matriz de comprimido, correspondiendo también a la invención que estos se transformen completa o parcialmente en productos más estables, por ejemplo hidratos u óxidos, etc., en la matriz de comprimido durante el tableteado, siempre que esta transformación sea de nuevo reversible en el uso del comprimido de limpieza, de modo que se proporcione la alcalinidad deseada (también llamada “basicidad”). La matriz de comprimido también puede estar constituida por el propio componente alcalino. Para la disolución de grasas y proteínas de superficies sucias frecuentemente ya es suficiente un ajuste del valor de pH, pudiendo presentar también los agentes de limpieza de base alcalina un efecto de limpieza basado en grupos complejantes o grupos tensioactivos. También se pueden emplear como componentes de limpiadores sustancias alcalinas que desnaturalizan proteínas, siempre estas puedan desarrollar su efecto en un medio alcalino.
A modo de ejemplo, para el uso en zonas de máquinas poco accesibles también se pueden poner a disposición disoluciones de limpiador preparadas, en las que el sistema alcalino y el componente complejante se presenten en forma disuelta. Estas disoluciones de limpiador son empleables inmediatamente en este caso, ya que no requieren un proceso de disolución de los componentes contenidos. Las disoluciones pueden estar envasadas, por ejemplo, en botellas con dosificadores correspondientes o en recipientes de láminas de plástico hidrosolubles, preferentemente en porciones individuales.
En otra forma de realización preferente, el limpiador de máquinas según la invención puede comprender otros complejantes, componentes de matriz, sustancias estructurales y adyuvantes.
El limpiador contiene un componente complejante con una combinación de complejantes, o bien adyuvantes de complejación, para unir metales, o bien iones metálicos, en especial calcio y magnesio, a partir de aguas duras y a partir de suciedades de alimentos disueltas en el proceso de limpieza. En limpiadores exentos de fósforo, como complejantes adicionales se pueden emplear para este fin, a modo de ejemplo, uno o varios de los siguientes complejantes, además del componente complejante descrito anteriormente: polímeros y copolímeros (por ejemplo policarboxilatos), filosilicatos, ácido cítrico/citratos, etc.
En países en los que se permite el uso de cantidades reducidas de fósforo se pueden utilizar aditivos estables en álcali que contienen fosfato o fosfonato, a modo de ejemplo fosfonatos (por ejemplo sales de ácido nitrilo-trismetilenfosfónico) o tipos de Sequion (fabricante: Polygon) o tipos de Cublen (fabricante: Zschimmer&Schwarz) como complejantes adicionales.
El componente complejante y otros complejantes se emplean preferentemente en una cantidad total de no más de 10 a 40 % en peso, de modo especialmente preferente en una proporción de aproximadamente 15 a 25 % en peso, referido al peso total del limpiador.
Las proporciones preferentes en combinación de los tres grupos de complejantes o adyuvantes de complejación se pueden indicar de la siguiente manera (las proporciones se refieren respectivamente al peso total del limpiador): - ácido metilglicindiacético o ácido poliaspártico o sus sales:
preferentemente 1 a 10 %, de modo especialmente preferente 2 a 6 %,
- ácido poliepoxisuccínico o sus sales:
preferentemente 1 a 10 %, de modo especialmente preferente 2 a 6 %,
- ácido glucónico o gluconatos:
preferentemente 1 a 15 %, de modo especialmente preferente 2 a 10 %.
Adicionalmente a los componentes alcalinos y los complejantes, para la limpieza se utilizan sustancias tensioactivas. Convenientemente, estas sustancias, también denominadas tensioactivos, deben ser poco espumantes en lo posible para evitar ya de antemano una formación de espuma excesiva. Son agentes tensioactivos preferentes etoxilatos de alcohol graso, en especial tipos de Plurafac (fabricante: BASF), glucósidos (fabricante: Akzo) o aminas grasas. Ciertamente son concebibles agentes tensioactivos aniónicos, pero estos tienen una menor relevancia, ya que con frecuencia son fuertemente espumantes. Los agentes tensioactivos se emplean preferentemente en una cantidad de aproximadamente 0,2 a 20 % en peso, de modo especialmente preferente en una proporción de aproximadamente 0,5 a 5 % en peso de limpiador.
En forma de un comprimido limpiador, el limpiador de máquinas contiene preferentemente una matriz de comprimido con componentes de matriz habituales. A tal efecto, estos pueden comprender adicionalmente una o varias sustancias estructurales (por ejemplo sulfatos hidrosolubles, como por ejemplo sulfato de Na) y/o adyuvantes, en especial, por ejemplo, agentes aglutinantes, adyuvantes de tableteado, aceleradores de descomposición, inhibidores de disolución, agentes retardantes o agentes deslizantes.
Las sustancias estructurales se emplean preferentemente en una cantidad de no más de 20 % en peso, de modo especialmente preferente en una proporción de no más de 10 % en peso del comprimido de limpieza. Los
adyuvantes se emplean preferentemente en una cantidad de no más de 20 % en peso, de modo especialmente preferente en una proporción de aproximadamente 3 a 10 % en peso del comprimido de limpieza. En este caso, los datos cuantitativos se refieren al comprimido de limpieza total.
Los adyuvantes para comprimidos cumplen las más diversas tareas y se indican correspondientemente en la bibliografía. En principio, en este caso se diferencia entre las siguientes categorías de diferentes adyuvantes en base a sus diferentes funciones. Son agentes aglutinantes o adyuvantes de tableteado directos, entre otros, almidones, celulosas, polietilenglicol, compuestos de calcio, bentonitas, polisacáridos, compuestos sacáricos, proteínas o polímeros sintéticos.
Son aceleradores de descomposición ejemplares, entre otros, almidón, celulosas (microcristalinas), alginatos, polisacáridos, proteínas, polivinilpirrolidona reticulada, derivados de polimetacrilato o bentonitas.
Son inhibidores de disolución, o bien agentes retardantes ejemplares, entre otros, ceras, etilcelulosas, grasas, acetato de polivinilo, carboximetilcelulosa, ácido poliacrílico, polietilenglicol, geles o estearatos.
Como agentes deslizantes ejemplares se pueden citar, entre otros, ésteres de ácidos grasos, talco, aceites y grasas, o bien ácidos grasos o ácido silícico pirógeno.
Correspondientemente a las propiedades deseadas de los comprimidos de limpieza, por ejemplo respecto a resistencia y solubilidad, así como para asegurar la compresibilidad, según campo de aplicación se emplea una combinación apropiada de los diferentes adyuvantes, o bien sustancias estructurales.
Adicionalmente, también se pueden integrar concomitantemente compartimentos, o bien sustancias funcionales, como por ejemplo un abrillantador, un intercambiador de iones, un agente de limpieza especial para otras suciedades, etc. en el comprimido de limpieza. A tal efecto se pueden utilizar, por ejemplo, compartimentos propios, como por ejemplo capas o zonas separadas.
Preferentemente se puede utilizar un agente adhesivo que refuerza la adherencia dentro de la matriz del comprimido o entre diferentes capas del comprimido. A modo de ejemplo, para este fin se puede introducir polietilenglicol como polvo en la matriz del comprimido.
Un limpiador de máquinas según la invención se puede presentar preferentemente en forma de un polvo o de un comprimido. Si el limpiador de máquinas está configurado en forma de comprimidos de limpieza, estos pueden estar envasados preferentemente por separado o en un número definido en una lámina soldada, un denominado flowpack (una bolsa tubular flexible, en la que los productos se introducen horizontalmente en la bolsa para el envasado), de modo que se puedan dosificar de manera precisa y sencilla cuando sea necesario.
Debido a las ventajas y a las formas de realización especiales explicadas anteriormente, una combinación de diferentes complejantes o adyuvantes de complejación es apropiada para el uso en un limpiador de máquinas alcalino con poder de complejación de metales mejorado. Según la invención, la combinación comprende respectivamente al menos un elemento de los siguientes grupos de complejantes y adyuvantes de complejación: - ácido metilglicindiacético o ácido poliaspártico o sus sales,
- ácido poliepoxisuccínico o sus sales, y
- ácido glucónico o gluconatos.
Según otro punto de vista de la invención, el limpiador de máquinas descrito anteriormente según la invención es apropiado para la limpieza de utensilios de cocina, en especial del área de la cocina industrial. Por lo tanto, este se puede emplear preferentemente a tal efecto.
Ejemplos
El poder de enlace de calcio se determinó mediante titración de la siguiente manera:
- el limpiador se aplica como disolución al 1 % en agua destilada y se mezcla con 2 ml de disolución de sosa (al 10 %).
- El pH se ajusta a 11 con hidróxido sódico.
- Con un fotómetro (500 nm) se determina la transmisión y se aplica el valor de partida como 100 %.
- A través de un matraz de titración o aparato de titración automático se añade disolución de acetato de calcio (0,25 mol/litro) y se mide la transmisión en función del acetato de calcio añadido.
- En este caso, el pH se mantiene en 11 con hidróxido sódico y se controla con un pH-metro.
- En tanto la disolución pueda unir el calcio no se establece una turbidez y la transmisión permanece constante.
Cuando el poder de enlace de calcio desciende, la turbidez aumenta y el valor de transmisión se reduce. - Ya que el punto de inflexión en el que comienza la turbidez no se puede determinar frecuentemente como codo nítido y entonces se debería interpolar como punto de corte entre dos líneas de equilibrio, como valor comparativo para el poder de enlace de calcio se determina el valor en el que la turbidez es tan fuerte que la transmisión ha descendido al 50 % del valor de partida.
El poder de enlace de calcio de los complejantes, o bien el valor comparativo descrito anteriormente, se analizó en un limpiador con el mismo sistema alcalino pero diferentes complejantes, de la siguiente composición (limpiadores A a C (comparativos), limpiadores E y F según la invención):
El valor comparativo para el poder de enlace de calcio determinado mediante el procedimiento de titración descrito anteriormente proporciona los siguientes valores (expresados en carbonato de calcio por g de limpiador; valor medio a partir de dos mediciones):
Sorprendentemente se muestra que el poder de enlace de calcio de la combinación de los tres complejantes, con la misma concentración de empleo en suma, proporciona un valor significativamente más elevado que el que puede alcanzar el mejor complejante (ácido metilglicindiacético - limpiador C) por separado.
Se puede obtener el mismo efecto cuando se sustituye el ácido metilglicindiacético por ácido poliaspártico (limpiadores G y H según la invención) en el sistema. En la siguiente tabla se añade concomitantemente el limpiador D como comparación adicional:
El valor comparativo para el poder de enlace de calcio determinado mediante el procedimiento de titración descrito anteriormente proporciona los siguientes valores (expresados en carbonato de calcio por g de limpiador; valor medio a partir de dos mediciones):
También en el caso de esta combinación se muestra que el poder de enlace de calcio de la combinación de los tres complejantes, con la misma concentración de empleo en suma, proporciona un valor significativamente más elevado que el que puede alcanzar el mejor complejante (ácido poliaspártico - limpiador D) por separado.
Claims (12)
1. - Limpiador de máquinas para la limpieza de utensilios de cocina, que comprende un sistema alcalino y un componente complejante para la formación de metales o cationes metálicos, comprendiendo el componente complejante una combinación de al menos un elemento de los siguientes grupos de complejantes o adyuvantes de complejación en cada caso:
- ácido metilglicindiacético o ácido poliaspártico o sus sales,
- ácido poliepoxisuccínico o sus sales, y
- ácido glucónico o gluconatos.
2. - Limpiador de máquinas según la reivindicación 1, comprendiendo el sistema alcalino uno o varios componentes seleccionados a partir de hidróxido sódico, sosa cáustica y metasilicato.
3. - Limpiador de máquinas según la reivindicación 1 o 2, concediendo el sistema alcalino al limpiador un valor de pH mayor que 10 en una disolución acuosa al 1 %.
4. - Limpiador de máquinas según una de las reivindicaciones 1 a 3, estando contenido el sistema alcalino en una cantidad total de aproximadamente 20 a 70 % en peso, referido al limpiador total.
5. - Limpiador de máquinas según una de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo el limpiador otros complejantes, componentes de matriz, sustancias estructurales y adyuvantes.
6. - Limpiador de máquinas según la reivindicación 5, seleccionándose el complejante adicional a partir de polímeros y copolímeros, filosilicatos y ácido cítrico o sus sales.
7. - Limpiador de máquinas según una de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo el limpiador aditivos que contienen fosfato o fosfonato.
8. - Limpiador de máquinas según una de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el limpiador un número de compartimentos o sustancias funcionales seleccionadas a partir de abrillantadores, intercambiadores de iones, agentes de limpieza especiales, sustancias tensioactivas, aceleradores de descomposición, agentes adhesivos, inhibidores de disolución o agentes retardantes y agentes deslizantes.
9. - Limpiador de máquinas según una de las reivindicaciones precedentes, presentándose el limpiador de máquinas en forma de un polvo o un comprimido.
10. - Limpiador de máquinas según la reivindicación 9, estando los comprimidos envasados por separado o en un número definido en una lámina soldada.
11. - Uso de una combinación de diferentes complejantes o adyuvantes de complejación en un limpiador de máquinas alcalino, comprendiendo la combinación respectivamente al menos un elemento de los siguientes grupos de complejantes o adyuvantes de complejación:
- ácido metilglicindiacético o ácido poliaspártico o sus sales,
- ácido poliepoxisuccínico o sus sales, y
- ácido glucónico o gluconatos.
12. - Uso de un limpiador de máquinas según una de las reivindicaciones 1 a 9 para la limpieza de utensilios de cocina, en especial del área de la cocina industrial.
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