JP2014031431A - ケイ酸スケール用洗浄剤組成物およびケイ酸スケールの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れたスケール洗浄作用を有するとともに、陶磁器、ガラス、プラスチック、金属等からなる食器に対する腐食性が少なく、本発明の洗浄方法によれば、繰り返し洗浄を行っても食器が白化したり変色したりすることなく、食器に付着したスケールを効果的に洗浄除去することができるケイ酸スケール用洗浄剤組成物を提供する。
【解決手段】本発明のケイ酸スケール用洗浄剤組成物は、（Ａ）成分としてリン化合物、（Ｂ）成分としてアルカリ剤、（Ｃ）成分として次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物を含有し、前記（Ａ）成分のリン化合物と、前記（Ｃ）成分の次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物とを、重量比で、（Ａ）：（Ｃ）＝５：１〜１：２の割合で含有することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、食器、ガラス、陶磁器、金属、プラスチック等の硬表面に付着したケイ酸を含むスケールを容易に除去することができるケイ酸スケール用洗浄剤組成物およびその洗浄剤組成物を用いたケイ酸スケールの洗浄方法に関するものである。

一般的に、水にはカルシウム、マグネシウム等の硬度成分や二酸化ケイ素などが含有されている。このため、食器や、調理設備、食器洗浄機などにこれらの成分由来のスケールが発生して、例えばホテルなどの厨房では、グラス類の外観悪化やステンレスシンクなどのくすみの発生、調理器具の性能及び調理器具洗浄機の洗浄効率悪化の虞があることが問題となっている。また、ボイラ、冷却水系の機器、ごみ焼却施設、鉄鋼集じん水系の機器、排煙脱硫装置、海水淡水化装置など多くの装置において、熱交換面、配管、器壁などにスケールが付着し、熱交換効率低下、装置の破損、ポンプ圧上昇、流量低下、生産量の低下、運転操業の中断、エネルギーの消費など種々の障害を引き起こすことはよく知られている。

スケールは、主に水道水に含まれる成分と洗浄剤中のビルダーや外気に含まれる炭酸ガスなどが反応して生成し、主に炭酸スケール、リン酸スケール、ケイ酸スケールに大別される。これらのうち、炭酸スケール及びリン酸スケールは、塩酸などの無機酸に溶解するため、比較的容易に除去することができるが、ケイ酸スケールについては通常の酸で溶解することが困難である。

このような背景から、苛性アルカリと浸透剤を含有する水溶液を用いて、液温を８０〜１００℃に加熱して洗浄するケイ酸スケールの洗浄方法（特許文献１）、有機酸等を含有する酸溶液と、水酸化ナトリウム等を含有するアルカリ溶液とから構成されるケイ酸スケールの洗浄方法（特許文献２）が開発されている。

特開平４−１２６５９６号公報 特開２００５−４２０２６号公報

レストラン、喫茶店、学校・事業所給食などの飲食事業者が使用している食器は、主として陶磁器、ガラス、プラスチック、金属製のものであるが、上記従来の洗浄剤や洗浄方法を、これらの食器に適用して洗浄を繰り返し行うと、食器が白化したり、茶色に変色する虞がある。白化や変色等が生じた食器は廃棄して補充することが必要となり、食器の再購入のための費用は飲食事業者の大きな負担となる。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、食器等の被洗浄物に腐食を生じさせることなく、十分なケイ酸スケール洗浄効果を持つケイ酸スケール用洗浄剤組成物及びケイ酸スケールの洗浄方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者等は鋭意検討した結果、リン化合物、アルカリ剤、次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物を含有し、リン化合物と、次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物とを特定の割合で配合した洗浄剤が、被洗浄物に腐食を生じさせることなく、十分なケイ酸スケール洗浄効果を持つことを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、
（１）（Ａ）成分としてリン化合物、（Ｂ）成分としてアルカリ剤、（Ｃ）成分として次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物を含有し、
前記（Ａ）成分のリン化合物と、前記（Ｃ）成分の次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物とを、重量比で、（Ａ）：（Ｃ）＝５：１〜１：２の割合で含有することを特徴とするケイ酸スケール用洗浄剤組成物、
（２）（Ａ）成分のリン化合物が、リン酸又はその塩、重合リン酸又はその塩、有機ホスホン酸又はその塩から選ばれた少なくとも一種以上であることを特徴とする上記（１）のケイ酸スケール用洗浄剤組成物、
（３）（Ａ）成分のリン化合物が、リン酸ナトリウム、トリポリリン酸、トリポリリン酸ナトリウム、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸ナトリウム、ニトリロトリスホスホン酸、ニトリロトリスホスホン酸ナトリウムから選ばれた少なくとも一種以上であることを特徴とする上記（１）または（２）のケイ酸スケール用洗浄剤組成物、
（４）上記（１）〜（３）の何れかのケイ酸スケール用洗浄剤組成物により、２５℃におけるｐＨを１０．５〜１３．５とした洗浄液を３０℃〜９０℃に保持し、ケイ酸スケールの付着した被洗浄物を浸漬することを特徴とするケイ酸スケールの洗浄方法、
を要旨とするものである。

本発明のケイ酸スケール用洗浄剤組成物は、優れたスケール洗浄作用を有するとともに、陶磁器、ガラス、プラスチック、金属等からなる食器に対する腐食性が少なく、本発明の洗浄方法によれば、繰り返し洗浄を行っても食器が白化したり変色したりすることなく、食器に付着したスケールを効果的に洗浄除去することができる。

本発明のケイ酸スケール用洗浄剤組成物を構成する（Ａ）成分のリン化合物としては、水に溶解するリン化合物であればリン酸又はその塩、重合リン酸又はその塩等の無機リン化合物、有機ホスホン酸又はその塩等の有機リン化合物のいずれも使用することができる。無機リン化合物としては、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムや１分子中に少なくとも２個以上、好ましくは３個以上のリン原子を有する重合リン酸もしくはその塩が挙げられ、塩としてはナトリウム塩やカリウム塩が挙げられる。具体的には、ピロリン酸、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、トリポリリン酸、トリポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸カリウム、テトラポリリン酸、テトラポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸カリウム、ペンタポリリン酸、ペンタポリリン酸ナトリウム、ペンタポリリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウムが例示できる。有機リン化合物としては、イノシトール六リン酸（別名：フィチン酸）、メチレンジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸、ニトリロトリスホスホン酸、Ｎ−カルボキシメチルＮ，Ｎ−ジ（メチレンホスホン酸）、ヘキサメチレンジアミン−テトラ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミン−テトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミン−ペンタ（メチレンホスホン酸）、Ｎ，Ｎ−ジ（カルボキシメチル）−Ｎ−メチレンホスホン酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジ（メチレンホスホン酸）、Ｎ−ヒドロキシメチル−Ｎ，Ｎ’Ｎ’−エチレンジアミントリス（メチレンホスホン酸）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ’，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（メチレンホスホン酸）、ジ（２−ヒドロキシプロピレン）トリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、トリ（２−ヒドロキシプロピレン）テトラアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）や、これらの塩等が挙げられる。無機リン化合物、有機リン化合物は、ナトリウム塩、カリウム塩の形態で使用されることが好ましい。これらリン化合物の中でも、リン酸ナトリウム、トリポリリン酸、トリポリリン酸ナトリウム、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸ナトリウム、ニトリロトリスホスホン酸、ニトリロトリスホスホン酸ナトリウムが好ましく、ケイ酸スケール除去性の点からリン酸ナトリウム、トリポリリン酸、トリポリリン酸ナトリウムがより好ましい。これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いても良い。

本発明において用いる（Ｂ）成分のアルカリ剤としては、無機アルカリ剤、有機アルカリ剤が挙げられる。無機アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、メタケイ酸ナトリウム、オルソケイ酸ナトリウム等の強アルカリ剤；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、セスキケイ酸ナトリウム、テトラ硼酸ソーダ等の弱アルカリ剤が挙げられる。有機アルカリ剤としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類の弱アルカリ剤が挙げられる。これらのアルカリ剤の中でも、洗浄力が良好なことから強アルカリ剤が好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましい。これらの中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが好ましく、洗浄性及びコスト面から、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムがより好ましい。これらは単独で用いても、２種以上を組み合わせても良い。

本発明の洗浄剤組成物において（Ｃ）成分として用いる次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸アルカリ金属塩や次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム等の次亜塩素酸アルカリ土類金属塩等が挙げられ、次亜塩素酸塩は１種又は２種以上を併用することができる。上記次亜塩素酸塩のなかでも次亜塩素酸アルカリ金属塩が好ましく、特に次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。また塩素化イソシアヌル酸化合物としては、ジクロルイソシアヌル酸ナトリウム、ジクロルイソシアヌル酸カリウム、ジクロルイソシアヌル酸ナトリウムの水和物（２水和物等）、ジクロルイソシアヌル酸カリウムの水和物及びトリクロルイソシアヌル酸等が挙げられ、塩素化イソシアヌル酸化合物は１種又は２種以上を併用することができる。上記塩素化イソシアヌル酸化合物のなかでも、保存安定性、適度な水への溶解性等の面から、ジクロルイソシアヌル酸ナトリウム、ジクロルイソシアヌル酸カリウム及びそれらの含水塩が好ましい。

本発明の洗浄剤組成物において、上記（Ａ）成分のリン化合物と、（Ｃ）成分の次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物とを、質量比で、（Ａ）：（Ｃ）＝５：１〜１：２となるように用いるが、スポット除去性の点から（Ａ）：（Ｃ）＝４：１〜１：１の範囲内にあることが好ましい。（Ａ）：（Ｃ）＝５：１〜１：２の範囲より、（Ｃ）成分に対する（Ａ）成分の割合が少ないと、ケイ酸スケール除去性が低下し、多いとスポット除去性が低下するため好ましくない。

本発明のケイ酸スケール用洗浄剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で使用目的に応じて、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分以外に、ボウ硝、水溶性溶剤、有機塩類、分散剤、染料、除菌剤、消泡剤、腐食抑制剤、天然抽出物、界面活性剤、ポリマー等を配合することができる。

上記洗浄剤組成物により、２５℃におけるｐＨが１０．５〜１３．５の範囲となるように調製した洗浄液を、３０℃〜９０℃に保持して、ケイ酸スケールの付着した被洗浄物を浸漬することにより、被洗浄物に付着したケイ酸スケールを洗浄することができる。ｐＨ１０．５〜１３．５の洗浄液は、洗浄剤組成物を原液のまま用いたものであっても、希釈して調製したものであっても良いが、洗浄剤組成物は、高濃度の組成物とすることが輸送等において有利であり好ましい。本発明の洗浄剤組成物は液状、固体（粉体）状の何れでも良く、液状の組成物の場合、（Ａ）成分を１〜４０質量％の範囲で配合することが好ましいが、洗浄性およびスケール除去性の点から、５〜２０質量％の範囲で配合されていることがより好ましい。また、固体の組成物の場合、（Ａ）成分を１〜４０質量％の範囲で配合することが好ましいが、洗浄性およびスケール除去性の点から、１０〜４０質量％の範囲で配合することがより好ましい。

洗浄液は、２５℃のｐＨが１０．５〜１３．５の範囲となるように、ケイ酸スケール用洗浄剤組成物をそのまま、あるいは希釈して調製するが、洗浄性の点から洗浄液のｐＨは１１〜１３がより好ましく、特に、１１．５〜１２．５であることが好ましい。洗浄液の２５℃におけるｐＨが１０．５未満であると、ケイ酸スケール除去性及び洗浄効果が劣り、洗浄液の２５℃におけるｐＨが１３．５を超えるとガラスを腐食する虞がある。

被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液は、２５℃のｐＨが１０．５〜１３．５であるが、洗浄液中の（Ａ）成分の濃度が０．０１〜４０質量％となるように（Ａ）成分が洗浄剤組成物中に配合されていることが好ましく、洗浄性の点から、洗浄液中の（Ａ）成分の濃度が０．０５〜８質量％となるように配合されていることがより好ましく、０．１〜５質量％となるように配合されていることがとくに好ましい。洗浄液中の（Ａ）成分の割合が０．０１質量％未満の場合、十分なケイ酸スケール除去性及び洗浄効果が得られず、４０質量％を超える場合にはコスト的に好ましくない。一方、洗浄液中の（Ｂ）成分の割合は、０．０１〜８質量％となるように組成物中に配合することが好ましく、洗浄性及びコスト面から、０．０５〜５質量％の範囲で配合されていることがより好ましく、さらに０．１〜３質量％の範囲で配合されていることが特に好ましい。洗浄液中の（Ｂ）成分の割合が０．０１質量％未満では、十分なケイ酸スケール除去性及び洗浄効果が得られない場合があり、８質量％を超える量含有していても、それ以上の洗浄効果は向上せず、ガラスの腐食が起こる場合がある。

洗浄剤組成物を希釈して洗浄液を調製する場合、希釈液には、通常水、軟水、純水などが挙げられるが、これらに規定されない。希釈液の温度としては洗浄液の温度を３０〜９０℃に保持することが容易な点で５〜９０℃が好ましく、３０〜８０℃がより好ましい。洗浄液に被洗浄物を浸漬して処理する時間は、汚れの量や質により異なるが、例えば１〜２４時間の範囲で設定される。また、このときの洗浄液は洗浄性や洗浄時間の短縮に効果があることから、３０〜９０℃に保持するが、なかでも洗浄性やガラスの腐食を考慮し４０〜８０℃に保持して被洗浄物を浸漬することが好ましい。使用する洗浄液の温度が３０℃未満であると、洗浄性が悪くなり、使用する洗浄液の温度が９０℃を超えると、ガラスの腐食や安全性の点で好ましくない。
被洗浄物としては、主にホテルやレストラン、事業所の食堂、飲食店舗、食品工場などで使用されるものであれば特に規定されないが、例えば、金属、ガラス、セラミック、陶磁器、プラスチック、アルマイト等の材料よりなるものが挙げられる。

以下本発明を実施例、比較例により、更に具体的に説明する。尚、以下の実施例、比較各成分の配合割合は質量％である。またその他成分の水は、各成分との合計が１００質量％となるように配合した。以下の実施例、比較例において（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及びその他の成分（Ｄ）〜（Ｆ）として用いた化合物を以下に示す。

（Ａ）成分
Ａ−１：トリポリ燐酸ナトリウム
Ａ−２：１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸ナトリウム
Ａ−３：燐酸ナトリウム

（Ｂ）成分
Ｂ−１：炭酸ナトリウム
Ｂ−２：水酸化ナトリウム
Ｂ−３：メタケイ珪酸ナトリウム

（Ｃ）成分
Ｃ−１：次亜塩素酸ナトリウム
Ｃ−２：ジクロルイソシアヌル酸ナトリウム

（Ｄ）界面活性剤
Ｄ−１：ラウリルアルコールＥＯ１５モルＰＯ５モル付加物（ランダム共重合体）
Ｄ−２：ポリオキシエチレン（３）アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム塩

（Ｅ）ポリマー
Ｅ−１：ポリアクリル酸のナトリウム塩〔重量平均分子量４，０００、ソカランＰＡ２５ＣＬ Ｇｒａｎｕｌｅｓ（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）：原料情報は、ＢＡＳＦジャパン株式会社製品カタログより〕
Ｅ−２：アクリル酸／マレイン酸コポリマーのナトリウム塩〔重量平均分子量７０，０００、アクリル酸／マレイン酸コポリマー比＝７０／３０、ソカランＣＰ５ Ｇｒａｎｕｌｅｓ（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）：原料情報は、ＢＡＳＦジャパン株式会社製品カタログより〕

（Ｆ）溶剤
Ｆ−１：ヘキシレングリコール

実施例１〜１９
（Ａ）〜（Ｆ）成分及び表１〜２に示す成分を同表に示す割合で配合した組成物を、表１〜２に示す濃度に希釈した洗浄液を調製し、この洗浄液のケイ酸スケール除去性試験、金属腐食性試験、グラス腐食性試験、洗浄試験、スポット除去試験を以下に示すように試験した。実施例１〜１０の結果を表１に、実施例１１〜１９の結果を表２にそれぞれ示す。なお、試験結果の◎、○、△が実用上使用することが可能であり、×は使用することができない。

比較例１〜１０
（Ａ）〜（Ｃ）成分及び表３に示す成分を同表に示す配合した組成物を、原液のまま用いて実施例と同様の試験を行った。結果を表３にあわせて示す。

（１）ケイ酸スケール除去性試験
試験方法：
各洗浄液１リットルを表１に示す所定温度に保持し、ケイ酸カルシウムから成るタブレット（直径２５ｍｍ）２５ｇを浸漬する。直ちに溶液をグラスフィルターで濾過し、水道水で共洗後、１０５℃で２時間乾燥する。質量増加分をケイ酸カルシウムの溶解残分とし、下記式より溶解率を算出し、溶解率のより下記の基準で評価した。
（数１）
溶解率（％）＝［（２５−溶解残分）／２５］×１００

評価基準：
◎：溶解率９０％以上。
○：溶解率７５％以上、９０％未満。
△：溶解率５０％以上、７５％未満。
×：溶解率５０％未満。

（２）金属腐食性試験
各洗浄液に鋳鉄パネル（ニッケルメッキ）を、６０℃で１日間浸漬した後、腐食度合いを以下の基準で目視判定した。
評価基準：
○：全く腐食しなかった。
×：腐食が認められた。

（３）ガラス腐食性試験
各洗浄液にクリスタルグラスを６０℃で１日間浸漬した後、白化の度合いを以下の基準で目視判定した。
評価基準：
◎：白化しなかった。
○：部分的に若干白化が観察されるが実用上問題ない。
△：白化が観察されるが実用上注意すれば使用可能。
×：著しく白化した。

（４）洗浄試験
生卵（卵黄）２０ｇとご飯４０ｇをミキサーにて混合後、更にラードを１０ｇ混合し、６０℃に加温しながら均一に混合したものを“汚れ”とて使用した。この“汚れ”２ｇをポリプロピレン製皿（直径２０ｃｍ）に均一に塗布し、室温で２４時間乾燥させたものを汚染皿とした。この汚染皿を４枚１組とし、６０℃の洗浄液２０リットル中に３０分間浸漬した。浸漬後、流水にて１０秒間すすぎ、乾燥後の皿表面の汚れについて下記基準で目視評価した。
１点：清浄な皿と比較して差が無い
２点：汚れの残留スポットが皿全体の２０％程度観察される。
３点：汚れの残留スポットが皿全体の７０％程度観察される。
４点：汚れの残留スポットが皿全体に観察される。
４枚の皿の点数の平均値を求め、以下の基準で洗浄性を評価した。
◎：平均値が１．５点未満。
○：平均値が１．５点以上２．５点未満。
△：平均値が２．５点以上３．５点未満。
×：平均値が３．５点以上。

（５）スポット除去試験
水滴痕（スポット）が顕著にある飲食店で使用されていたガラスコップを、６０℃の洗浄溶液２０リットル中に３時間浸漬した。浸漬後、流水にて１０秒間すすぎ、乾燥後のコップ表面のスポットについて下記基準で目視評価した。
評価基準：
◎：スポットがほとんど観察されない
〇：スポットがガラスコップ全体の２０％程度観察される。
△：スポットがガラスコップ全体の５０％程度観察される。
×：スポットがガラスコップ全体の７０％程以上観察される。

Claims (4)

1. （Ａ）成分としてリン化合物、（Ｂ）成分としてアルカリ剤、（Ｃ）成分として次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物を含有し、
   前記（Ａ）成分のリン化合物と、前記（Ｃ）成分の次亜塩素酸塩および／または塩素化イソシアヌル酸化合物とを、重量比で、（Ａ）：（Ｃ）＝５：１〜１：２の割合で含有することを特徴とするケイ酸スケール用洗浄剤組成物。
2. （Ａ）成分のリン化合物が、リン酸又はその塩、重合リン酸又はその塩、有機ホスホン酸又はその塩から選ばれた少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項１記載のケイ酸スケール用洗浄剤組成物。
3. （Ａ）成分のリン化合物が、リン酸ナトリウム、トリポリリン酸、トリポリリン酸ナトリウム、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン１，１−ジホスホン酸ナトリウム、ニトリロトリスホスホン酸、ニトリロトリスホスホン酸ナトリウムから選ばれた少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項１または２記載のケイ酸スケール用洗浄剤組成物。
4. 請求項１〜３の何れか１項記載のケイ酸スケール用洗浄剤組成物により、２５℃におけるｐＨを１０．５〜１３．５とした洗浄液を３０℃〜９０℃に保持し、ケイ酸スケールの付着した被洗浄物を浸漬することを特徴とするケイ酸スケールの洗浄方法。