ES2929112T3 - Procedimiento para la limpieza de superficies - Google Patents
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Abstract
Método para limpiar y/o desinfectar superficies, preferiblemente superficies metálicas, cerámicas y/o de vidrio, que están sucias con depósitos de grasa, depósitos de proteínas, depósitos de carbohidratos y/o residuos de alimentos quemados, que comprende la etapa de llevar la superficie a limpiar en contacto con una solución de limpieza acuosa que incluye al menos un hidróxido alcalino, al menos un persulfato y opcionalmente al menos un fosfonato orgánico a una temperatura de 10°C a 80°C. La invención también se refiere a un kit para la limpieza y/o desinfección de superficies, preferentemente superficies metálicas, que comprende: a) un recipiente que incluye al menos un hidróxido alcalino, b) un recipiente que incluye al menos un persulfato y opcionalmente al menos un fosfonato orgánico; y opcionalmente c) un recipiente que incluye al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la limpieza de superficies
La presente invención se refiere a un procedimiento para la limpieza y/o desinfección de superficies según la reivindicación 1.
La limpieza y la desinfección de superficies es de gran importancia, entre otras, en el área de generación de alimentos y producción farmacéutica. Sobre todo los dispositivos que entran en contacto con alimentos y medicamentos, o bien sus productos de partida, durante el proceso de producción deben limpiarse y desinfectarse a fondo con regularidad. Las disoluciones de limpieza a base de hidróxidos alcalinos o sustancias fuertemente oxidantes se utilizan en muchos procedimientos de limpieza. Para poder realizar una limpieza eficiente, la limpieza se realiza normalmente a temperaturas superiores a 80 °C. Como resultado, la limpieza y la desinfección de los sistemas de producción en particular genera costes elevados, ya que se requiere mucha energía térmica para llevar a cabo una limpieza eficiente. Algunos procedimientos para la limpieza y/o la desinfección de diferentes superficies se dan a conocer en los documentos US 3 908 680 A, US 2015/315518 A1, US 3 968 048 A, WO 02/31098 A1, US 2009/325841 A1, WO 2013/123317 A1 y WO 2015/119925 A1.
Por lo tanto, una tarea de la presente invención es proporcionar procedimientos y agentes que hagan posible limpiar y desinfectar eficazmente superficies sucias incluso a temperaturas más bajas de lo habitual.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la limpieza y/o desinfección de superficies de metal, cerámica y/o vidrio que están contaminadas con depósitos de grasa, depósitos de proteínas, depósitos de carbohidratos y/o restos de alimentos quemados, que comprende el paso de puesta en contacto de la superficie a limpiar con una disolución de limpieza acuosa que comprende al menos un hidróxido de metal alcalino, al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico a una temperatura de 10 °C a 80 °C, preferiblemente de 10 °C a 70 °C, particularmente preferiblemente de 10 °C a 60 °C.
Sorprendentemente, se ha demostrado que las disoluciones de limpieza acuosas que comprenden al menos un hidróxido de metal alcalino, al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico ya muestran un excelente rendimiento de limpieza y desinfección a temperaturas de 60 °C y menos, que de otro modo solo es posible a temperaturas más altas de 70 °C hasta más de 80 °C con hidróxidos alcalinos y/o agentes oxidantes fuertes. Esta propiedad permite reducir significativamente los costes y el esfuerzo de los procedimientos de limpieza y desinfección, ya que hay que introducir una menor cantidad de energía térmica en comparación con procedimientos de limpieza convencionales. Por consiguiente, la disolución de limpieza acuosa tiene una temperatura de 10 °C a 80 °C, preferiblemente de 10 °C a 70 °C, particularmente preferiblemente de 10 °C a 60 °C, durante el proceso de limpieza o desinfección.
Además, se demostró que los persulfatos en presencia de hidróxidos de metales alcalinos presentan una mayor estabilidad, especialmente estabilidad a la temperatura, que otros agentes oxidantes fuertes como el peróxido de hidrógeno. Esto muestra que la duración de la acción oxidante de los persulfatos en presencia de hidróxidos alcalinos persiste significativamente durante más tiempo que en los agentes oxidantes comparables. De este modo es posible reducir la cantidad de agente oxidante (es decir, persulfato) utilizado.
Con el procedimiento según la invención se pueden limpiar y desinfectar diferentes superficies. La superficie a tratar debe ser esencialmente resistente frente a los agentes oxidantes, de modo que las superficies de cerámica, metal y vidrio puedan tratarse con la disolución de limpieza acuosa según la invención. Según una realización preferida de la presente invención, las superficies metálicas comprenden, o bien están constituidas por acero inoxidable y/u otros metales inertes (como por ejemplo platino, oro) o aleaciones metálicas, siendo particularmente preferidas superficies constituidas por acero inoxidable o que comprenden este, ya que estas se utilizan generalmente en las plantas de producción de la industria farmacéutica y en la producción de alimentos (incluida también la producción de bebidas como la fabricación de vino y cerveza). Las tuberías y recipientes de cualquier tipo se limpian o desinfectan de forma especialmente preferente con el procedimiento según la invención. En consecuencia, una superficie puede tener cualquier forma y ser parte de cualquier objeto.
Con el procedimiento según la invención se pueden eliminar de una superficie impurezas de cualquier tipo, en particular impurezas habituales de la industria alimentaria (por ejemplo, depósitos de grasas y proteínas, restos de alimentos quemados) y de la industria farmacéutica (por ejemplo, residuos de la producción de medicamentos). Los depósitos de grasa, los depósitos de proteínas, los depósitos de carbohidratos y los restos de alimentos quemados son impurezas comunes en la industria alimentaria, ya que los alimentos, o bien sus materias primas, contienen esencialmente grasas, carbohidratos y proteínas. En el procesamiento de alimentos, en muchos casos se utilizan temperaturas que favorecen los depósitos del alimento, o bien de sus componentes, a través de reacción química específica (por ejemplo, la reacción de Maillard).
Además del uso para la limpieza de superficies, el procedimiento según la invención también puede usarse para la desinfección de superficies. En este caso se destruyen o al menos se dañan células de todo tipo, en particular microorganismos como bacterias, arqueas, hongos, algas y protozoos, pero también células animales, humanas y vegetales, hasta el punto de que ya no son viables. Además, los virus también pueden volverse inofensivos con el
procedimiento según la invención.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo por lotes (es decir, de forma discontinua) o de forma continua (por ejemplo, haciendo pasar la disolución de limpieza acuosa según la invención a través de tuberías o recipientes a limpiar). El procedimiento según la invención se usa de manera particularmente preferida como parte de un procedimiento CIP (procedimiento "Cleaning in Place", procedimiento de limpieza específico del sitio). Los procedimientos CIP generalmente comprenden varios pasos de procedimiento, como (1) lavado previo para eliminar la contaminación gruesa, (2) limpieza con un agente alcalino (generalmente un hidróxido alcalino), (3) eliminación del agente de limpieza mediante lavado con agua, (4) tratamiento ácido opcional para la eliminación de depósitos de cal, (5) eliminación opcional de ácido con agua y (6) desinfección. Al menos el paso (2) de un procedimiento CIP siempre se lleva a cabo a temperaturas de al menos 70 °C para permitir una limpieza eficiente del agente alcalino. El procedimiento según la invención se puede utilizar en lugar del paso (2) del procedimiento CIP descrito anteriormente.
Los "hidróxidos alcalinos", también denominados "hidróxidos de metales alcalinos", son hidróxidos de metales alcalinos y tienen la fórmula general MeOH (Me - metal alcalino). Los "hidróxidos alcalinos" se disuelven fácilmente en agua con un fuerte calentamiento bajo formación de disoluciones fuertemente alcalinas.
Los "persulfatos" son sales del ácido peroxodisulfúrico H2 S2O8 o del ácido peroxomonosulfúrico H2SO5 y presentan un potencial de oxidación elevado.
Los "fosfonatos" son compuestos orgánicos ("fosfonatos orgánicos") del ácido fosfónico (H3 PO3) y sales de este. Los compuestos de fosfonato orgánicos pueden presentar la estructura general R-PO(OH)2 , pudiendo ser R un resto alquilo o arilo u otro resto orgánico. Los fosfonatos también pueden comprender grupos amino, de modo que estos presentan la estructura general NR2-(CH2)x -PO(OH)2 , pudiendo ser R un radical alquilo o hidrógeno y x un número entero entre 0 y 5, preferiblemente 1 a 3. Si un fosfonato comprende más de uno de estos fosfonatos orgánicos, se habla de bisfosfonatos o polifosfonatos. Los fosfonatos orgánicos pueden ser ácidos o presentarse como sales, preferiblemente como sales de metales alcalinos.
"Al menos uno", como se indica aquí, significa que la disolución de limpieza acuosa puede comprender, por ejemplo, una o más (por ejemplo, dos, tres, cuatro o cinco) sustancias diferentes de los grupos de sustancias, o bien compuestos indicados.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la disolución acuosa comprende 0,1 % a 5 % en peso, preferiblemente 0,2 % a 3 % en peso, aún más preferiblemente 0,3 % a 1,5 % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % en peso a 1 % en peso, más preferiblemente 0,4 % en peso a 0,8 % en peso, más preferiblemente 0,5 % en peso, del al menos un hidróxido de metal alcalino.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, la disolución acuosa comprende 0,1 % a 2 % en peso, preferiblemente 0,2 % a 1,5 % en peso, aún más preferiblemente 0,3 % a 1 % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % a 0,8 % en peso. % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % a 0,6 % en peso, aún más preferiblemente 0,5 % en peso, del al menos un persulfato.
Según una forma de realización particularmente preferida de la presente invención, la disolución acuosa comprende 0,01 % en peso a 1 % en peso, preferiblemente 0,02 % en peso a 0,9 % en peso, aún más preferiblemente 0,05 % en peso a 0,8 % en peso, aún más preferiblemente 0,075 % a 0,7 % en peso, aún más preferiblemente 0,1 % a 0,6 % en peso, aún más preferiblemente 0,2 % a 0,6 % en peso, aún más preferiblemente 0,3 % en peso a 0,6 %, aún más preferiblemente 0,5 %, por peso de al menos un fosfonato orgánico.
El al menos un hidróxido de metal alcalino se selecciona preferiblemente a partir del grupo constituido por hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH) e hidróxido de litio (LiOH), siendo particularmente preferidos hidróxido de sodio e hidróxido de potasio.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, el al menos un persulfato es una sal del ácido peroxodisulfúrico o del ácido peroxomonosulfúrico.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, el al menos un persulfato es un peroxodisulfato seleccionado a partir del grupo constituido por peroxodisulfato de sodio, peroxodisulfato de potasio y peroxodisulfato de amonio, y/o un peroxomonosulfato seleccionado a partir del grupo que consiste en peroxomonosulfato de potasio.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, el al menos un fosfonato orgánico comprende 1 a 4 grupos ácido fosfónico, estando unido un resto orgánico al átomo de fósforo de cada grupo ácido fosfónico, seleccionándose el resto orgánico a partir del grupo formado por un resto alquilo C1 a C5, que está opcionalmente sustituido y/o interrumpido por un átomo de nitrógeno o un átomo de oxígeno, un resto alquenilo C2 a C4 y un resto poli(alcoxi C2 a C4) que comprende 1 o 2 a 300, preferiblemente 2 a 200, aún más preferiblemente 2 a 100 unidades alcoxi.
Según una forma de una realización particularmente preferida de la presente invención, el al menos un fosfonato se selecciona a partir del grupo constituido por ácido etidrónico, ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico (PBTC),
aminotris(ácido metilenfosfónico) (ATMP) , dietilentriaminopenta(ácido metilenfosfónico) (DTPMP), etilendiaminotetra(ácido metilenfosfónico) (EDTMP) y una sal del mismo, preferiblemente una sal de metal alcalino, especialmente una sal de sodio o potasio. El al menos un fosfonato es de manera particularmente preferida ácido etidrónico y/o PBTC.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la disolución acuosa de limpieza comprende al menos una sal, preferiblemente una sal alcalina, de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico.
Tanto el ácido permangánico (HMnO4), el ácido férrico (H2FeO4) y el ácido crómico (H2CrO4) como también sus sales, especialmente sus sales alcalinas, son conocidos por su fuerte efecto oxidante. Es decir, debido a su efecto oxidante, estos ácidos y sales están especialmente indicados para la limpieza y, sobre todo, la desinfección de superficies, ya que en dichos procedimientos se oxidan compuestos orgánicos. Además de las propiedades oxidantes, las sales de ácido permangánico, del ácido férrico y del ácido crómico se distinguen por el hecho de presentar un color específico según el grado de oxidación. Es decir, si el anión de ácido permangánico, ácido férrico y ácido crómico se reduce mediante reacción con un compuesto orgánico, por ejemplo, se produce un viraje de color. Mediante este viraje de color se puede identificar si en una disolución o en una superficie se presentan compuestos orgánicos y, por lo tanto, impurezas. Si no se produce un viraje de color o este es insignificante, no están presentes compuestos orgánicos. Como resultado, las sales de ácido permangánico, ácido férrico y ácido crómico se pueden usar particularmente bien para indicar la presencia de eventuales compuestos orgánicos/impurezas.
En la reducción de un permanganato, el manganeso (VII) se reduce a manganeso (VI), cambiando el color de una disolución que contiene permanganato de violeta a verde. En la reducción de un cromato se reduce cromo (VI), cambiando el color de una disolución que contiene cromato de amarillo a verde. En la reducción de un ferrato se reduce hierro (VI), cambiando el color de una disolución que contiene ferrato de rojo a incoloro. Debido a las propiedades de cambio de color, las sales de ácido permangánico, ácido de hierro y/o ácido crómico son adecuadas como indicadores para la presencia de compuestos orgánicos.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico se selecciona a partir del grupo constituido por permanganato de potasio, ferrato de potasio y dicromato de potasio, siendo particularmente preferido el permanganato de potasio.
Según una forma de realización preferida adicional de la presente invención, la disolución de limpieza acuosa comprende la al menos una sal de ácido permangánico, ácido de hierro y/o ácido crómico en una proporción de peso respecto a al menos un fosfonato orgánico de 1:50 a 1 :500, preferiblemente de 1:75 a 1:300, más preferiblemente de 1:100 a 1:200.
51 la disolución de limpieza acuosa según la invención contiene más de una sal de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico y/o más de un fosfonato orgánico, la proporción ponderal se refiere a la totalidad de sales de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico y/o a todos los fosfonatos orgánicos que se encuentran en esta disolución.
Para aumentar la estabilidad de la disolución de limpieza acuosa, ciertos componentes se mezclan, o bien se proporcionan preferiblemente como una disolución acuosa poco antes del procedimiento de limpieza, o bien desinfección. La disolución acuosa de limpieza utilizada en el procedimiento según la invención se prepara por lo tanto preferiblemente mediante mezclado de una disolución acuosa A que comprende al menos un hidróxido alcalino con una disolución acuosa B que comprende al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico antes de la limpieza de la superficie. Los procedimientos para la producción de tales disoluciones acuosas son suficientemente conocidos por el especialista.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la disolución acuosa A se mezcla con la disolución acuosa B durante un máximo de 12 horas, preferiblemente un máximo de 8 horas, aún más preferiblemente un máximo de 6 horas, aún más preferiblemente un máximo de 4 horas, aún más preferiblemente un máximo de 2 horas, aún más preferiblemente un máximo de 1 hora antes de la limpieza de la disolución de limpieza acuosa. Las disoluciones acuosas A y B también pueden producirse mediante introducción de al menos un hidróxido alcalino, o bien de al menos un persulfato y de al menos un fosfonato orgánico en agua, eventualmente poco antes.
Tras el mezclado de las disoluciones acuosas A y B para dar la solución acuosa de limpieza, a la disolución acuosa de limpieza se puede añadir la al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico, como se define anteriormente. Como alternativa a esto, la al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido de hierro y/o ácido crómico también se puede añadir primero a la disolución acuosa B.
Según una forma de realización particularmente preferida, la superficie a limpiar se pone en contacto con la disolución acuosa de limpieza a una temperatura de 10 °C a 55 °C, preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 54 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 53 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 52 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 51 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 50° C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 49 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 48 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 47 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 46 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 45 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 40 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 35 °C,
aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 30 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 60 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 59 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 58 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 57 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 56 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 55 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 54 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 53° C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 52 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 51 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 50 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 49 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 48 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 47 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 46 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 45 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 40 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 35 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 20 °C a 30 °C.
Preferiblemente, la superficie a limpiar se pone en contacto con la disolución de limpieza acuosa según la invención durante un tiempo determinado. Dependiendo del grado y tipo de impureza, la superficie a limpiar se pone en contacto preferiblemente durante al menos 1, preferiblemente durante al menos 2, aún más preferiblemente durante al menos 3, aún más preferiblemente durante al menos 4, aún más preferiblemente durante al menos 5, aún más preferiblemente durante al menos 10, aún más preferiblemente durante al menos 15, aún más preferiblemente durante al menos 20, aún más preferiblemente durante al menos 30, aún más preferiblemente durante al menos 40, aún más preferiblemente durante al menos 50, aún más preferiblemente durante al menos 60 minutos con la disolución acuosa de limpieza de la presente invención.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la superficie a limpiar se pone en contacto con la disolución acuosa de limpieza durante un máximo de 240 minutos, preferiblemente durante un máximo de 210 minutos, aún más preferiblemente durante un máximo de 180 minutos, aún más preferiblemente durante un máximo de 150 minutos, aún más preferiblemente durante un máximo de 120 minutos.
De modo especialmente preferente, la superficie a limpiar pone en contacto con la disolución de limpieza acuosa durante 1 a 180 minutos, preferiblemente durante 5 a 150 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 120 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 90 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 80 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 70 minutos, incluso más preferiblemente durante 5 a 60 minutos.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un kit, según la reivindicación 13, para la limpieza y/o desinfección de superficies, preferiblemente de superficies metálicas, que comprende
a) un recipiente que comprende al menos un hidróxido alcalino,
b) un recipiente que comprende al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico y opcionalmente
c) un recipiente que comprende al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico.
Como se ha descrito anteriormente, el kit según la invención se puede utilizar para la limpieza y/o desinfección de superficies. Los componentes a) a c) pueden estar presentes en los recipientes del kit según la invención en forma sólida o en forma de una disolución acuosa.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, el al menos un hidróxido alcalino se selecciona a partir del grupo constituido por hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH) e hidróxido de litio (LiOH).
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, el al menos un persulfato es una sal del ácido peroxodisulfúrico o del ácido peroxomonosulfúrico.
Según una forma de realización particularmente preferida de la presente invención, el al menos un persulfato es un peroxodisulfato seleccionado a partir del grupo constituido por peroxodisulfato de sodio, peroxodisulfato de potasio y peroxodisulfato de amonio y/o un peroxomonosulfato seleccionado a partir del grupo constituido por peroxomonosulfato de potasio.
Según una forma de realización particularmente preferida de la presente invención, el al menos un fosfonato orgánico comprende 1 a 4 grupos ácido fosfónico, estando unido un resto orgánico al átomo de fósforo de cada grupo ácido fosfónico, seleccionándose el resto orgánico a partir del grupo constituido por un radical alquilo C1 a C5 que está opcionalmente sustituido y/o interrumpido por un átomo de nitrógeno o un átomo de oxígeno, un resto alquenilo C2 a C4 y un resto poli(alcoxi C2 a C4) que comprende 1 o 2 a 300, preferiblemente 2 a 200, aún más preferiblemente 2 a 100 unidades alcoxi.
El al menos un fosfonato orgánico se selecciona preferiblemente a partir del grupo constituido por ácido etidrónico, ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico, aminotris(ácido metilenfosfónico), dietilentriaminopenta(ácido metilenfosfónico), etilendiaminotetra(ácido metilenfosfónico) y una sal del mismo.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, la disolución acuosa de limpieza comprende al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, la al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido de hierro y/o ácido crómico se selecciona a partir del grupo constituido por permanganato de potasio, ferrato de potasio y dicromato de potasio.
La presente invención se ilustra con más detalle por medio de las siguientes figuras y ejemplos, sin limitarse a ellos.
La Fig. 1 muestra la degradación del persulfato en la disolución de limpieza con y sin fosfonatos a una temperatura de 40 °C, 60 °C y 80 °C durante un intervalo de tiempo de 60 minutos (véase el Ejemplo 1).
La Fig. 2 muestra la degradación del peróxido de hidrógeno en una disolución de limpieza comparativa con y sin fosfonatos a una temperatura de 40 °C, 60 °C y 80 °C durante un intervalo de tiempo de 60 minutos (véase el Ejemplo 1).
Las Figuras 3 a 6 muestran el efecto de limpieza de la disolución de limpieza según la invención ("NaOH+PS+Fos") en comparación con una disolución de limpieza que comprende NaOH y una disolución de limpieza que comprende NaOH y el agente oxidante peróxido de hidrógeno ("NaOH+H2O2") a temperaturas de 20 °C, 40 °C, 60 °C y 80 °C durante un intervalo de tiempo de 60 minutos. La superficie a limpiar era una placa de acero inoxidable contaminada (véase el Ejemplo 2).
Las Figuras 7 y 8 muestran una comparación directa de la degradación de persulfatos y de peróxido de hidrógeno con y sin fosfonatos a 80° C durante un intervalo de tiempo de 60 minutos.
Ejemplos:
Ejemplo 1: Estabilidad de los persulfatos en comparación con el peróxido de hidrógeno
La estabilidad química de los agentes oxidantes en los agentes de limpieza es significativa para un rendimiento de limpieza eficiente. Para investigar la estabilidad de los persulfatos en la composición de referencia se calentó una composición (0,5 % en peso de peroxodisulfato de sodio, 1 % en peso de NaOH, 98,5 % en peso de agua destilada) durante 60 minutos a diferentes temperaturas (40 °C, 60 °C y 80 °C). Después de 15 minutos respectivamente se examinó la concentración de peroxodisulfato de sodio (persulfato de sodio), fijándose la concentración del agente oxidante en la composición acuosa con 100 % en el momento 0 minutos. Se utilizó como comparación una composición que comprende peróxido de hidrógeno como agente oxidante en lugar de peroxodisulfato de sodio. Esta composición comparativa comprendía 1 % en peso de peróxido de hidrógeno, 1 % en peso de NaOH, 98 % en peso de agua destilada. Los resultados de las mediciones se representan en las Tablas 1 y 2.
Tabla 1: resultados de la determinación de la cantidad de peroxodisulfato de sodio en la composición de referencia, que se temperó a 40 °C, 60 °C y 80 °C durante 60 minutos (véase la Fig. 1)
Tabla 2: resultados de la determinación de la cantidad de peróxido de hidrógeno en la composición comparativa, que se temperó a 40 °C, 60 °C y 80 °C durante 60 minutos (véase la Fig. 2)
Para investigar la influencia de los fosfonatos sobre la estabilidad química de los agentes oxidantes se llevaron a cabo los ensayos anteriores con disoluciones de limpieza que contenían adicionalmente fosfonatos (0,35 % en peso de
peroxodisulfato de sodio) en la disolución de limpieza.
Tabla 3: resultados de la determinación de la cantidad de peroxodisulfato de sodio en la composición NaOH+PS+Fos (véase el Ejemplo 2), que se temperó a 40 °C, 60 °C y 80 °C durante 60 minutos
Tabla 4: resultados de la determinación de la cantidad de peróxido de hidrógeno en la composición NaOH+H2O2+Fos (véase el Ejemplo 2), que se temperó a 40 °C, 60 °C y 80 °C durante 60 minutos.
Los resultados representados en las Tablas 1 a 4 se resumen en las siguientes dos Tablas 5 y 6 para una mejor visión general.
Tabla 5: resultados de las Tablas 1 y 2.
Tabla 6: resultados de las Tablas 3 y 4
Determinación de peróxido de hidrógeno:
Se disponen 10 ml de la disolución a examinar sobre su contenido en peróxido de hidrógeno en un matraz Erlenmeyer, se diluye con aproximadamente 40 ml de agua destilada y se mezcla sucesivamente con 5 ml de ácido sulfúrico al 50 % p.a. y 4 gotas de disolución indicadora de ferroína bajo rotación. La disolución de color naranja así preparada se
titra con disolución 0,1 N de CeIV-(SO4 )2 - hasta cambio de color de violeta grisáceo a azul aciano. El consumo de disolución 0,1 N de CeIV-(SO4 )2 en ml es equivalente al contenido en peróxido de hidrógeno de la disolución desinfectante.
Determinación de persulfato:
La disolución que contiene persulfato se reduce a sulfato con una disolución de hierro (II) (sulfato de hierro (II)). El hierro (II) se añade en exceso (cantidad fija). El exceso de hierro (II) se titra a continuación con una disolución de KMnO4 (véase también Jander-Jahr "MaBanalyse", 16a edición, Editorial DeGruyter).
Ejemplo 2: efecto de limpieza
Para examinar el efecto de limpieza de la composición según la invención en comparación con las disoluciones de limpieza convencionales que contienen hidróxido de sodio, o bien hidróxido de sodio y peróxido de hidrógeno, se pusieron en contacto plaquitas de metal contaminadas con las correspondientes disoluciones de limpieza a diferentes temperaturas.
Además de agua, una disolución de limpieza según la invención contenía 1 % en peso de NaOH, 0,5 % en peso de peroxodisulfato de sodio ("PS") y 0,3 % en peso de ácido etidrónico ("Fos") (NaOH+PS+Fos). Además de agua, una segunda disolución de limpieza contenía 1 % en peso de NaOH y 0,5 % en peso de peroxodisulfato de sodio (NaOH+PS), pero no fosfonato. La disolución de limpieza que comprendía hidróxido de sodio contenía 1 % en peso de NaOH en agua (NaOH). La disolución acuosa de limpieza que comprendía hidróxido de sodio y peróxido de hidrógeno contenía 1 % en peso de NaOH y 1 % en peso de una disolución de peróxido de hidrógeno al 0,3 % en peso (NaOH H2O2). Adicionalmente se preparó otra disolución de limpieza que contenía 1 % en peso de NaOH, 1 % en peso de una disolución de peróxido de hidrógeno al 0,3 % en peso y 0,3 % en peso de ácido etidrónico (NaOH+H2 O2+Fos).
En primer lugar se sumergieron plaquitas planas de acero inoxidable de tamaño aproximadamente 10 x 10 cm en una disolución constituida por 70 % en peso de café de malta y 30 % en peso de leche. A continuación, las plaquitas se hornearon a 130 °C en un armario de secado durante 4 horas.
A continuación, aproximadamente el 50 % de la superficie de las plaquitas metálicas se sumergió en baños de agua que comprendían disoluciones de limpieza NaOH+PS+Fos, NaOH, NaOH+PS, NaOH+H2O2+Fos o NaOH+H2O2. Se generó una circulación constante de la disolución de limpieza por medio de un agitador magnético. Las disoluciones de limpieza se incubaron a 20 °C, 40 °C, 50 °C y 60 °C durante una hora respectivamente. El efecto de limpieza se verificó y se documentó después de 15 minutos respectivamente.
Las Figuras 3 a 6 muestran los resultados de limpieza de las disoluciones de limpieza NaOH+PS+Fos, NaOH+H2 O2 y NaOH a las diferentes temperaturas y en los diferentes momentos. Sorprendentemente, se demostró que el mejor efecto de limpieza ya se podía lograr a 20 °C con la disolución de limpieza NaOH+PS+Fos según la invención. El excelente efecto de limpieza de esta disolución de limpieza también se pudo observar a las temperaturas más altas de 40 °C, 50 °C y 60 °C. Si bien con la disolución de limpieza NaOH H2O2 se pudo conseguir una limpieza aceptable, esta era significativamente peor que en el caso de uso de la disolución de limpieza NaOH+PS+Fos. Los peores resultados se obtuvieron con la disolución de limpieza acuosa que comprendía 1 % en peso de NaOH.
Por medio de un software de procesamiento de imágenes se determinó la relación entre la superficie limpia y contaminada de las plaquitas de acero inoxidable en el área de inmersión para cuantificar el efecto de limpieza. En la siguiente tabla se indican los resultados de los ensayos de limpieza, significando 100 % completamente limpio (solo es visible la superficie metálica) y 0 % no limpio (no es visible una superficie metálica):
Los datos recopilados muestran que las disoluciones de limpieza que comprenden persulfatos desarrollan un efecto de limpieza más ventajoso que otros agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno.
Claims (15)
1. Procedimiento para la limpieza y/o desinfección de superficies metálicas, cerámicas y/o de vidrio que están contaminadas con depósitos de grasa, depósitos de proteínas, depósitos de carbohidratos y/o restos de alimentos quemados, que comprende el paso de puesta en contacto de la superficie a limpiar con una disolución acuosa de limpieza que comprende al menos un hidróxido alcalino, al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico a una temperatura de 10 °C a 80 °C.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, comprendiendo la disolución acuosa 0,1 % a 5 % en peso, preferiblemente de 0,2 % a 3 % en peso, aún más preferiblemente 0,3 % a 1,5 % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % a 1 % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % a 0,8 % en peso, aún más preferiblemente 0,5 % en peso, del al menos un hidróxido alcalino; y/o 0,1 % a 2 % en peso, preferiblemente 0,2 % a 1,5 % en peso, aún más preferiblemente 0,3 % a 1 % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % a 0,8 % en peso, aún más preferiblemente 0,4 % a 0,6 % en peso, aún más preferiblemente 0,5 % en peso, del al menos un persulfato; y/o 0,01 % a 1 % en peso, preferiblemente 0,02 % a 0,9 % en peso, aún más preferiblemente 0,05 % a 0,8 % en peso, aún más preferiblemente 0,075 % a 0,7 % en peso, aún más preferiblemente 0,1 % a 0,6 % en peso, aún más preferiblemente de 0,2 % a 0,6 % en peso, aún más preferiblemente 0,3 % a 0,6 % en peso, del al menos un fosfonato orgánico.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, seleccionándose el hidróxido alcalino a partir del grupo constituido por hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH) e hidróxido de litio (LiOH).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, siendo el al menos un persulfato una sal de ácido peroxodisulfúrico o ácido peroxomonosulfúrico.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, siendo el al menos un persulfato un peroxodisulfato seleccionado a partir del grupo constituido por peroxodisulfato de sodio, peroxodisulfato de potasio y peroxodisulfato de amonio y/o un peroxomonosulfato seleccionado a partir del grupo constituido por peroxomonosulfato de potasio.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, comprendiendo el al menos un fosfonato orgánico 1 a 4 grupos ácido fosfónico, estando unido un resto orgánico al átomo de fósforo de cada grupo ácido fosfónico, seleccionándose el resto orgánico a partir del grupo constituido por un resto alquilo C1-C5, que puede estar opcionalmente sustituido y/o interrumpido por un átomo de nitrógeno o un átomo de oxígeno, un resto alquenilo C2-C4 y un resto poli(alcoxi C2-C4) que comprende de 2 a 300 unidades alcoxi.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, seleccionándose el al menos un fosfonato orgánico a partir del grupo constituido por ácido etidrónico, ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico, amino tris (ácido metilenfosfónico), dietilentriaminopenta(ácido metilenfosfónico), etilendiaminotetra(ácido metilenfosfónico) y una sal del mismo.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo la disolución de limpieza acuosa al menos una sal, preferiblemente una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico, seleccionándose la al menos una sal alcalina de ácido permangánico ácido, ácido férrico y/o ácido crómico a partir del grupo constituido por permanganato de potasio, ferrato de potasio y dicromato de potasio.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, produciéndose la disolución acuosa de limpieza mediante mezclado de una disolución acuosa A que comprende al menos un hidróxido alcalino con una disolución acuosa B que comprende al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico antes de la limpieza de la superficie.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, mezclándose la disolución acuosa A con la disolución acuosa B durante un máximo de 12 horas, preferiblemente un máximo de 8 horas, aún más preferiblemente un máximo de 6 horas, aún más preferiblemente un máximo de 4 horas, aún más preferiblemente un máximo de 2 horas, aún más preferiblemente un máximo de 1 hora, antes de la limpieza para dar la disolución de limpieza acuosa.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 o 10, añadiéndose, tras el mezclado de las disoluciones A y B, la al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico según la reivindicación 8.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, poniéndose en contacto la superficie a limpiar con la disolución de limpieza acuosa a una temperatura de 10 °C a 55 °C, preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 50 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 45 °C, aún más preferiblemente a una temperatura de 10 °C a 40 °C; y/o poniéndose en contacto la superficie a limpiar con la disolución de limpieza acuosa durante 1 a 180 minutos, preferiblemente durante 5 a 150 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 120 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 90 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 80 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 70 minutos, aún más preferiblemente durante 5 a 60 minutos.
13. Kit para la limpieza y/o desinfección de superficies, preferiblemente de superficies metálicas, que comprende
a) un recipiente que comprende al menos un hidróxido alcalino,
b) un recipiente que comprende al menos un persulfato y al menos un fosfonato orgánico y opcionalmente
c) un recipiente que comprende al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico,
seleccionándose el al menos un hidróxido alcalino a partir del grupo constituido por hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH) e hidróxido de litio (LiOH), y/o siendo el al menos un persulfato preferiblemente una sal de ácido peroxodisulfúrico o ácido peroxomonosulfúrico, de manera particularmente preferida seleccionada a partir del grupo constituido por peroxodisulfato de sodio, peroxodisulfato de potasio y peroxodisulfato de amonio y/o peroxomonosulfato de potasio.
14. Kit según la reivindicación 13, comprendiendo el al menos un fosfonato orgánico 1 a 4 grupos ácido fosfónico, estando unido un resto orgánico al átomo de fósforo de cada grupo ácido fosfónico, seleccionándose el resto orgánico a partir del grupo constituido por en un resto alquilo C1- a C5, que está opcionalmente sustituido y/o interrumpido por un átomo de nitrógeno o un átomo de oxígeno, un resto alquenilo C2-C4 y un resto poli(alcoxi C2-C4) que comprende de 2 a 300 unidades alcoxi, preferiblemente seleccionadas a partir del grupo constituido por ácido etidrónico, ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico, aminotris(ácido metilenfosfónico), dietilentriaminopenta(ácido metilenfosfónico), etilendiaminotetra(ácido metilenfosfónico) y una sal del mismo.
15. Kit según la reivindicación 13 o 14, seleccionándose la al menos una sal alcalina de ácido permangánico, ácido férrico y/o ácido crómico a partir del grupo constituido por permanganato de potasio, ferrato de potasio y dicromato de potasio.
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