FI108866B

FI108866B - Menetelmä pesuainetuotteen annostelemiseksi

Info

Publication number: FI108866B
Application number: FI961837A
Authority: FI
Inventors: Kinderen Wilhelmus Klaas Der
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2002-04-15
Also published as: DE69413246T2; FI961837A0; EP0726978A1; ZA948468B; WO1995012704A1; AU679281B2; CA2172723C; ES2123161T3; FI961837A; DE69413246D1; AU8059994A; BR9407967A; CA2172723A1; EP0726978B1

Description

1 08866

Menetelmä pesuainetuotteen annostelemiseksi. - Förfarande för dosering av en detergentprodukt.

Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään pesuainetuotteen 5 annostelemiseksi teollisessa pesukoneessa olevaan pesuliuok-seen, erityisesti institutionaaliseen koneelliseen tavaroi-; denpesukoneeseen.

' Tekniikan tason pesujärjestelmissä pesuliuoksen pesuainepi- 10 toisuus havaitaan tavallisesti mittaamalla pesuliuoksen sähkönjohtavuutta vähintään kahden pesuliuokseen upotetun sähköelektrodin välillä.

Tässä suhteessa sähkönjohtavuus voidaan yksinkertaisesti 15 määrittää liuoksen kykynä päästää sähkövirta läpi. Tavanomaisessa johtavuussensorissa kosketus liuokseen tehdään kahdella tai useammalla elektrodilla ja pieni vaihtovirta kulkee niiden välillä. Tämä virta on suhteessa liuoksen i johtavuuteen. ‘ 20

Johtavuuden mittaus toteutetaan yleisesti yllä kuvattujen elektrodien ja johtavuuden vahvistimen avulla, joka vahvis- tin aktivoi pesuaineen annostuspumpun aina, kun pesuliuoksen :v: sähkönjohtavuus (ja sen seurauksena pesuainepitoisuus) • · .v. 25 putoaa ennalta määrätyn kynnysarvon alapuolelle, kunnes * « · kynnysarvotaso on saavutettu uudelleen. Koska johtavuuden vahvistin voi toimia suurella tarkkuudella, voidaan varmisti taa kaikissa olosuhteissa, että pesuainepitoisuus ja pesun- # · · tehokkuus ovat riittäviä, s.o. että pesuainepitoisuus säilyy 30 pysyvästi ennalta määrätyn tason yläpuolella.

: Kuitenkin on havaittu, että pesuainepitoisuus tekniikan tason pesujärjestelmissä tavallisesti ylittää huomattavasti _··. kynnysarvon, joka johtaa täydelliseen puhtauteen. Tämä ‘!‘35 pesuainetuotteen yliannostus voi olla kymmeniä prosentteja aiheuttaen täten huomattavia ylimääräisiä käyttökustannuk-| ’S siä.

108866 2

Julkaisussa GB-A-2,217,050 on tunnistettu tämä ongelma, joka liittyy tavanomaisesti käytettyyn pesuainemateriaalin yliannostukseen. Niinpä tämä dokumentti kuvaa menetelmän tämän yliannostuksen vähentämiseksi, missä pesuainetuotetta lisä-5 tään jaksoittaisesti pieninä annoksina ja sallitaan sekoittua pesuliuokseen ja liueta siihen ennalta määrätyn ajanjakson kunkin annostuksen jälkeen, varmistaen täten, että mitään liukenematonta pesuainemateriaalia, joka vaikuttaa mittaustulokseen, ei ole jäljellä pesuliuoksessa seuraavan 10 annostusjakson alkaessa, ja että sitten mitattu johtavuus vastaa erittäin tarkasti todellista pesuliuoksen pesuainepi-toisuutta.

Tiedetään, että järjestelmät pesuainepitoisuuden kontrolloi-15 miseksi pesuliuoksessa, joissa käytetään pesuliuokseen upotettujen elektrodien paria, sisältävät puutteita. Esimer-! kiksi mittauskennossa olevat elektrodit ovat alttiita kuo- | nanmuodostukselle (scumming), s.o. elektrodit voivat pääl- lystyä kalvolla, kun niitä käytetäärt tarkkailemaan kovan 20 veden liuosta, ja sen seurauksena voi osoituksena olla hyväksyttävissä oleva johtavuustaso, kun tosiasiassa johtavuus, ja täten pesuliuoksen pesuainepitoisuus, on ei-hyväk-: syttävän korkea. Lisäksi ruokatahrat pesuliuoksessa aiheut- tavat todennäköisesti elektrodien saastumista, millä voi • · 25 olla haitallinen vaikutus johtavuusmittauksen tarkkuuteen. Lopuksi elektrodien on havaittu olevan herkkiä hilseilyn muodostumiselle (scale build-up) johtaen virheellisiin k * * !!’.> mittauksiin ja seurauksena lisääntyneeseen tuotteen kulutuk-' seen ja käyttökustannuksiin.

. 30 • | ·

Koska mainitut olosuhteet, jotka johtavat virheellisiin V * mittauksiin (s.o. kuonan muodostuminen, saastuminen ja hilseen muodostuminen) tapahtuvat pesuliuoksen ja elektrodin .···. välisessä liittymäpinnassa, on kehitetty ns. induktiivisia •35 mittausjärjestelmiä, jotka käsittävät elektrodittomat johta-vuudenmittaussensorit. Näissä induktiivisissa järjestelmissä * ’.· käytetty sensorityyppi käsittää tavallisesti kaksi toroidi- 108866 3 sesti käämittyä kelaa ja kun nämä sensorit upotetaan tarkkailtavaan pesuliuokseen, mainittu liuos muodostaa sähköisen kytkennän kelojen välille.

5 US-A-4,733,798 kuvaa laitteen pesuliuoksen pitoisuuden kontrolloimiseksi, missä mainitun liuoksen johtavuutta mitataan käyttäen induktiivista mittausjärjestelmää, joka käsittää elektrodittoman sensorin.

10 Kuitenkin kaupallisesti saatavilla olevat induktiiviset mittausjärjestelmät, jotka ovat sopivia sähkönjohtavuuden ja siten pesuaineliuoksen pesuainepitoisuuden tarkkailemiseen, ovat tähän saakka äärimmäisen kalliita. Lisäksi kelojen | saastuminen ruokatahrojen johdosta voi estää pitkällisen j 15 pesuliuoksessa olevan pesuainetuotteen homogeenisen jakaan tumisen määrittämisen, erityisesti lähellä keloja. Muut induktiivisten mittausjärjestelmien haittapuolet ovat seu-i raavat: (i) induktiivisen mittaustekniikan*osalta vaaditaan tietty 20 minimaalinen etäisyys kelojen ja tarkkailtavan pesuaine- liuoksen pitämiseen tarkoitetun säiliön sisäseinän välillä. Niinpä tämä mittaustekniikka ei ole sovellettavissa kooltaan ; ’·· pienennetyissä säiliöissä tai putkissa; (ii) koska keloihin tuotettu signaali on heikko, kaapelien 25 pituus kelojen ja johtavuuden vahvistimen välillä on oltava >;··| rajoitettu.

* · · f·;·. Tämän vuoksi esillä olevan keksinnön eräänä päämääränä on i * · aikaansaada menetelmä pesuliuoksen pesuainepitoisuuden . 30 kontrolloimiseksi, minkä avulla käytetään halpaa ja yksin- kertaista mittausjärjestelmää ja jolla ei ole yllä mainittu-'·’ ' ja haittapuolia. Keksinnön eräänä päämääränä on myös aikaan- ··· saada menetelmä pesuliuoksen pesuainepitoisuuden kontrolloi- miseksi, minkä avulla pesuaineen kulutus minimoidaan ja 35 aikaansaadaan vakio puhdistussuorituskyky.

• » . Nyt on yllättäen havaittu, että nämä ja muut päämäärät 4 ’08866 voidaan aikaansaada suorittamalla esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä, minkä avulla tarkkailtavan pesuliuoksen johtavuus mitataan mittauskennolla, joka sisältää elektrodit.

5

Esillä oleva keksintö tarjoaa menetelmän annostella pesu-ainetuotetta teollisen pesukoneen pesuliuokseen, käsittäen vettä ja pesuainemateriaalia sisältävän liuoksen johtavuuden mittaamisen käyttäen mittauskennoa, joka sisältää yhden tai 10 useamman elektrodin, joka johtavuus on suhteessa mainitun pesuliuoksen pesuainepitoisuuteen, ja pesuainetuotteen lisäämisen pesuliuokseen, mikäli mitattu johtavuuden arvo putoaa alle johtavuuden kynnysarvon, joka vastaa mainitun pesuainemateriaalin esiasetettua kynnysarvopitoisuutta 15 mainitussa pesuliuoksessa, jolle on tunnusomaista se, että (a) annostellaan, täytettäessä pesukonetta puhtaalla vedellä, esilaskettu pesuainetuotteen määrä siten, että saavute- I taan mainittu esiasetettu kynnysarvopitoisuus, jota seuraa mainitun annostellun pesuainetuotteen sekoittaminen veden 20 kanssa; (b) mitataan näin aikaansaadun pesuliuoksen johtavuus alle 2 minuutin sekoitusajan jälkeen; ja I '*· (c) talletetaan mainittu mitattu johtavuus mainittuna johta- • vuuden kynnysarvona ohjausyksikön muistiin, joka ohjausyk- : : : 25 sikkö on liitetty mittauskennoon ja ohjaa pesuainetuotteen ·;··; annostelua mitatun johtavuuden funktiona.

t * · » * »

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän tuloksena elekt- i » « rodien käyttöön liittyvät ongelmat poistetaan suuressa . 30 määrin. Tämä aikaansaadaan mittaamalla pesuliuoksen johta- ;;; vuus pesusyklin alussa esiasetetun johtavuuden kynnysarvon • 1 · '*[ * saamiseksi vastaten esiasetettua liuoksessa olevan pesu- ;* ainepitoisuuden kynnysarvoa.

35 Johtavuuden aikaisen mittaamisen seurauksena elektrodien saastuminen, hilseen muodostuminen ja kuonan muodostuminen, » » * • ·’ mikä on kasautunut aiempien pesusyklien aikana, ei voi 108866 5 vaikuttaa negatiivisesti pesuliuoksen pesuainepitoisuuden kontrolliin. Tämä elektrodien likaantumisen kumuloituminen voidaan venyttää kuukausien ajanjaksolle riippuen kysymyksessä olevan laitoksen huoltojaksojen tiheydestä.

5

Keksinnön mukaisen menetelmän tuloksena voidaan saavuttaa vakio pesuainepitoisuus elektrodien käyttöiän aikana ja minimoidulla pesuaineen kulutuksella. Keksinnön mukaisen menetelmän muita etuja on varma vakio puhdistuksen suoritus-10 kyky käyttämällä suhteellisen halpaa järjestelmää, joka sisältää yhden tai useamman elektrodin sisältävät mittauskennot, ja parannetun luotettavuuden johtaen vähentyneeseen huoltokäyntien määrään. Lisäksi käytetty järjestelmä on tavallisesti täysin automatisoitu.

15

Tarkoituksena vähentää laitteisto- ja asennuskustannuksia sovelletaan etusijalle asetetusti mittauskennoa, joka sisältää vain yhden elektrodin. Tässä tapauksessa toinen "vasta-! elektrodi" on muodostettu tarkkailtavaa pesuliuosta sisältä- 20 vän säiliön sisäseinän avulla.

; On suotavaa, että sekoitusaika, ennen kuin johtavuus mita taan, on niin lyhyt kuin mahdollista. Kun keksinnön mukaista ·’: menetelmää sovelletaan monisäiliöisissä tavaroidenpesuko- i 25 neissa olevien pesuliuosten pesuainepitoisuuden tarkkailemi-seen, tämä sekoitusaika on yleisesti alle 2 minuuttia, , ,1, etusijalle asetetusti vähemmän kuin 1 minuutti. Vaihtoehtoi- ,1 I 1 !!! sesti, kun keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan pesu- t i t • ainepitoisuuden tarkkailemiseksi yksisäiliöisten tavaroiden- 30 pesukoneiden pesuliuoksissa, tämä sekoitusaika on yleisesti vähemmän kuin 1 minuutti, edullisesti vähemmän kuin 30 * sekuntia, sekoitusajan 5-15 sekuntiin ollessa etusijalle asetettu.

35 Optimaalisen pesuainekulutuksen saavuttamiseksi esillä olevan keksinnön mukaiset vaiheet toistetaan edullisesti ; joka kerta, kun pesukonetta täytetään puhtaalla vedellä.

108866 6

Pesuainetuotteen oikean määrän annostelemiseksi täytettäessä pesukonetta puhtaalla vedellä on suotavaa laskea tämä määrä määrittämällä käytettävän pesukoneen sisäpuolinen veden tilavuus. Keksinnön mukainen menetelmä on osoittautunut 5 erityisen soveliaaksi pesuainepitoisuuden kontrolloimiseen institutionaalisissa tavaroidenpesukoneissa olevissa pesu-liuoksissa.

Keksinnön mukaiseen menetelmään voidaan sisällyttää hälytys-10 toiminto osoittaen, että käytetyt elektrodit ovat saastuneet sellaisessa määrin ja että sen seurauksena niiden herkkyys on heikentynyt niin paljon, että näiden elektrodien sopiva toiminta ei ole enää mahdollista. Tämä hälytystoiminto on tavallisesti säädettävissä siten, että se antaa visuaalisen 15 tai korvin kuultavan signaalin, kun elektrodien herkkyys on alentunut tasoon alueessa 50 - 70 % niiden käyttöiän aloi-; tushetken herkkyysarvosta. Hälytystoiminnon tietty säätämi nen riippuu tarvittavasta pitoisuuden kontrollin tarkkuudes-S ta: kun suurempi tarkkuus on tarpeen, hälytys voidaan säätää 20 suurempaan prosenttiosuuteen alkuherkkyydestä. Toisin sanoen: tässä tapauksessa siedetään vähäisempi elektrodien 1ikaantuminen.

Keksintöä kuvataan nyt lisää seuraavan etusijalle asetetun 25 suoritusmuodon avulla ja viittauksella oheenliitettyyn piirustukseen, jossa kuvio 1 valaisee kaaviollisesti järjestelmää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

Tämä kuvio esittää tämän järjestelmän lohkokaavion, mukaan-30 lukien johtavuuden vahvistimen/ohjaimen 1, joka on liitetty mittauselektrodeihin 3 ja 4, joista yksi voi olla mainitun järjestelmän avulla tarkkailtavan pesuliuoksen sisältävän säiliön sisäseinämä. Nämä elektrodit on upotettu pesuliuok-seen sopivaan paikkaan. Tämä paikka ei ole kriittinen; 35 kuitenkin mittauspiste, joka on sijoitettu lähelle pesuaineen syöttöpistettä, tunnistaa syötetyn pesuainetuotteen vaikutuksen nopeammin. Johtavuuden vahvistin/kontrolleri 1 108866 7 mittaa pesuliuoksen sähkönjohtavuuden mittauselektrodien 3 ja 4 välillä ja kehittää ulostulonaan aktivointisignaalin AKT, kun mitattu johtavuus putoaa alle esiasetetun johtavuuden kynnysarvon. Tämä esiasetettu arvo mitataan pesusyklin 5 aloituksen aikana ja talletetaan seuraavana muistiin 3.

Johtavuuden vahvistimen/kontrollerin 1 ulostulo on liitetty pesuaineen annos te lupumpun ohjausyksikön 2 ohjaussisääntu-loon. Tämä ohjausyksikkö 2 kytkee annostelupumpun päälle vain, mikäli signaali AKT kehitetään.

10

Keksintöä valaistaan seuraavien ei-rajoittavien esimerkkien avulla.

i

Esimerkit 1, 2, 3. vertailuesimerkit A, B, C

15

Pesuainetuotetta, jolla oli seuraava koostumus, testattiin teollisessa koneellisessa astianpesukoneessa, joka sisältää mittauskennon, johon kuuluu johtavuuselektrodien pari: 20 Komponentti Paino-osaa

Natriumhydroksidi (50 %) 35,5

Bayhibit AM (1) 3,0 ; Norasol LMW 45 N (2) 3,0 ; Demineralisoitu vesi 58,8 !· '·. 25 , * missä: , ! > f , (1) Bayhibit AM: fosfono-1,2,4-butaani-trikarboksyylihappo ;;; (50 %), Bayer'1 ta t * ’·* (2) Norasol LMW 45 N: polyakryylihapon natriumsuola, 30 Norsohaas'lta.

« V t J * * I · I » '* Ensiksi suoritettiin kolme mekaanista astianpesusykliä puhtaalla johtavuudenanturilla erilaisilla annostelutasoilla > aikaansaamaan esitetty pesuainetuotteen taso vastaavassa ,’ 35 järjestyksessä 1,5 g/1, 2,0 g/1 ja 3,5 g/1. Seuraavana

/ 4 S

; kullakin näillä annostelutasoilla suoritettiin kaksi me- j \> kaanista astianpesusykliä hilseentyneellä johtavuusantu- 108866 8 rilla: yksi sykli, jolloin käytettiin esiasetettua johtavuuden kynnysarvoa esillä olevan keksinnön menetelmän mukaisesti ja toinen vertailusykli, jolloin mainittua esiasetettua johtavuuden kynnysarvoa ei käytetty. Toisin sanoen: me-5 kaanisten astianpesusyklien aikana kompensoitiin keksinnön mukaisesti anturin hilseentymisvaikutus, kun taas mainittua kompensaatiota ei suoritettu vertailusyklien aikana. Kaikkien astianpesusyklien aikana mitattiin todellinen pesu-ainetaso pesuliuoksessa.

10

Havaittiin seuraavat todelliset tuotepitoisuudet mekaanisissa astianpesuliuoksissa (g/1):

Esimerkki 1_ A

15 Osoitettu pesuaine- Puhdas Hilseentynyt anturi tuotteen taso anturi Kompensoitu Kompensoimaton 1,5 g/1 1,5 1,5 2,2

Esimerkki ‘2 B

20 Osoitettu pesuaine- Puhdas Hilseentynyt anturi tuotteen taso anturi Kompensoitu Kompensoimaton 2,0 g/1 2,0 2,0 2,8 t · • ·

Esimerkki 3. C

’•'25 Osoitettu pesuaine- Puhdas Hilseentynyt anturi tuotteen taso anturi Kompensoitu Kompensoimaton L: 3,5 g/1 3,5 3,5 4,3

Voidaan todeta, että kaikilla testatuilla annostelutasoilla . .’.30 käytettiin todellisuudessa enemmän pesuainetuotetta kuin • · · .·.·. osoitettu, kun käytettiin kompensoimatonta hilseentynyttä johtavuudenanturia. Toisaalta todellisen pesuainetuotteen pitoisuuden pesuliuoksessa havaittiin olevan samanarvoinen * I * osoitettuun tuotetasoon nähden, kun sovellettiin kompensoi- » .'•‘.35 tuja hilseentyneitä antureita.

I » ·

Claims

108866 9

1. Menetelmä pesuainetuotteen annostelemiseksi teollisen pesukoneen pesu-liuokseen, käsittäen vettä ja pesuainemateriaalia sisältävän liuoksen johtavuu- 5 den mittaamisen käyttäen mittauskennoa, joka sisältää yhden tai useamman elektrodin, joka johtavuus on suhteessa mainitun pesuliuoksen pesuainepitoi-suuteen, ja pesuainetuotteen lisäämiseksi pesuliuokseen, mikäli mitattu johtavuuden arvo putoaa alle johtavuuden kynnysarvon, joka vastaa mainitun pesu-ainemateriaalin esiasetettua kynnysarvopitoisuutta pesuliuoksessa, joka mene-10 telmä käsittää vaiheet: (a) annostellaan, täytettäessä pesukonetta puhtaalla vedellä, esilaskettu pesuainetuotteen määrä esiasetetun kynnysarvopitoisuuden saavuttamiseksi, ja sitten sekoitetaan annosteltu pesuainetuote veden kanssa; (b) mitataan näin aikaansaadun pesuliuoksen johtavuus alle 2 minuutin sekoi- j 15 tuskan jälkeen; tunnettu vaiheesta, että (c) talletetaan mitattu johtavuus johtavuuden kynnysarvona ohjausyksikön muistiin, joka ohjausyksikkö on liitetty mittauskennoon ja ohjaa pesuainetuotteen annostelua mitatun johtavuuden funktiona. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaus- «· ... kenno sisältää kaksi elektrodia. 4 · ‘ 1.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesu- ' 4 4 4 1 4 1 . 25 liuoksen johtavuus mitataan alle 1 minuutin sekoitusajan jälkeen. » · 4 1 ·

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että patenttivaatimuksessa 1 mainitut vaiheet toistetaan joka kerta, kun * · · ; ’ t 1 pesukone täytetään puhtaalla vedellä. '·; : 30

• '·· 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu :,..: siitä, että esiasetetun kynnysarvopitoisuuden saavuttamiseksi annosteltavan ; pesuainetuotteen määrä lasketaan määrittämällä pesukoneen sisäpuolinen : vesitilavuus. 35 108866 10 S

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu menetelmä toteutetaan teollisessa astianpesukoneessa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että käytetään hälytyselementtiä, joka osoittaa, milloin elektrodien herkkyys on alentunut tasoon, joka on alueessa 50 - 70 % herkkyydestä niiden käyttöiän aloitushetkellä. i ! ♦ · · * t * ♦ « · 1 » t · * t | 108866 11