JP2015214627A - 洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】泡発生源が付着した洗浄対象物が洗浄剤組成物と共に自動洗浄機に導入されて、自動洗浄機を用いて洗浄対象物を洗浄する洗浄方法であって、
上記洗浄剤組成物は下記式(1)で示される構造を有する非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする。
[化1]
(式中、R1は水素原子またはアルキル基、R2及びR3はエーテル結合を含んでもよい炭化水素基であり、R2とR3は環を形成していてもよく、AOは、同一又は異なっていてもよいオキシアルキレン基であり、nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜400の数である。)
【選択図】図1
Description
発泡性のある食品の代表例はタンパク質汚れや油脂汚れである。
そこで、洗浄対象物に付着した泡発生源に起因する泡の発生を防止して自動洗浄機での洗浄を行う方法が求められていた。
上記洗浄剤組成物は下記一般式(1)で示される構造を有する非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする。
アセタール構造を構成する2つの酸素原子のうちの1つは、アルキレンオキサイド末端に存在していたヒドロキシル基に由来する酸素原子である。
上記構造の化合物は、アルキレンオキサイド末端のヒドロキシル基がアセタール構造により封鎖されているため、低起泡性の非イオン性界面活性剤となり、自動洗浄機による洗浄に用いても泡発生源とはならない。
なお、本明細書におけるアセタール構造とは、R1が水素原子であるアセタール、R1がアルキル基であるケタールの両方を含む概念である。
上記泡発生源が、洗浄対象物に付着した上記予洗い用洗剤であることが望ましい。
本発明の洗浄方法では食品由来の発泡性の汚れが洗浄対象物に付着していても自動洗浄機内での泡の発生が抑制されるので予洗いを入念に行う必要はなく、作業効率よく自動洗浄機を用いた洗浄を行うことができる。
すなわち、本発明の洗浄方法は上記食品に由来する汚れの洗浄に特に適している。
上記洗浄剤組成物は下記一般式(1)で示される構造を有する非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする。
以下、本明細書では、一般式(1)で示される構造を有する非イオン性界面活性剤を非イオン性界面活性剤(A)とする。
アセタール構造は、ヒドロキシル基の保護基として用いられる構造である。ヒドロキシル基はアルカリ性環境下で酸化されてカルボキシル基となり、泡発生源となる構造になることがあるが、ヒドロキシル基末端をアセタール構造とすることで酸化が防止され、界面活性剤が泡発生源となることが防止される。
また、末端がアセタール構造であると、末端がヒドロキシル基である場合に比べて末端の疎水性が上がる。界面活性剤の疎水性が上がると消泡性が向上すると考えられる。
また、分子鎖の末端部分が疎水基で中央部分が親水基になっていると特に消泡性が高いと考えられる。
また、アセタール構造は、アルカリ性環境下での安定性が高いという特徴も有するので、ベンジル基やアセチル基のような他の保護基でヒドロキシル基末端を封鎖した界面活性剤に比べて「アルカリ性環境下での低起泡性」という効果を発揮するために有利であるといえる。
また、R2自体に環状構造が含まれていてもよく、環状構造の例としては、シクロヘキサン環、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられる。
R2自体に環状構造が含まれる場合、R2とR3が環を形成することによって、一般式(1)で示される構造の末端が縮合環となっていてもよい。
上記一般式(2)で示される構造は、一般式(1)においてR2とR3が環を形成した構造である。
また、一般式(3)で表される構造のうち、さらに望ましい構造は、R1がHである構造(テトラヒドロピラニルエーテル)である。
テトラヒドロピラニルエーテルは、中性及びアルカリ性環境下での安定性が高く、また、アセタール構造の原料となるジヒドロピランが安価で入手しやすいため、好ましい。
この構造は、後述するように、酸触媒下でヒドロキシル基にジヒドロピランを付加させることにより得られる。
なお、本明細書におけるジヒドロピランとは、下記式(6)で表される3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(DHP)を意味する。
この構造は、酸触媒下でヒドロキシル基に下記式(12)で示す2,3−ベンゾフランを付加させることにより得られる。
一般式(1)に含まれるアセタール構造が環を有さない場合に望ましい構造は、上記一般式(1)におけるR1がアルキル基である構造である。
R1としては、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であれば特に限定されるものではなく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等が挙げられる。
また、R2及びR3は、エーテル結合を含む炭化水素基であってもよい。
上記構造は、酸触媒下でヒドロキシル基に2−メトキシ−1−ブテンを付加させることにより得られる。
上記構造は、酸触媒下でヒドロキシル基に2−メトキシ−1−ヘプテンを付加させることにより得られる。
上記構造は、酸触媒下でヒドロキシル基に2−シクロヘキシルオキシ−1−プロペンを付加させることにより得られる。
上記構造は、酸触媒下でヒドロキシル基に2−フェノキシ−1−プロペンを付加させることにより得られる。
上記構造は、酸触媒下でヒドロキシル基に2−メトキシプロペンを付加させることにより得られる。
上記構造は、酸触媒下でヒドロキシル基にベンジルイソプロぺニルエーテルを付加させることにより得られる。
通常、非イオン性界面活性剤(A)は、AOの付加モル数nが異なる複数の化合物の混合物である。非イオン界面活性剤(A)の分子のそれぞれに含まれるAOの付加モル数は整数値であるが、AOの付加モル数を測定した場合の測定値は、非イオン界面活性剤(A)の分子のそれぞれに含まれるAOの付加モル数の平均値として測定されるので、これを平均付加モル数とする。
また、非イオン性界面活性剤(A)は、AOの種類が異なる複数の化合物の混合物であってもよい。
アルコールの望ましい例としては、オクタノール、2−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、イソデシルアルコール、ラウリルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘキサデシルアルコール、イソヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、オクタデシルアルコール、イソステアリルアルコール、エライジルアルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール、エライドリノレイルアルコール、リノレニルアルコール、エライドリノレニルアルコール、リシノレイルアルコール、ノナデシルアルコール、アラキジルアルコール(エイコサノール)、2−オクチルドデカン−1−オール、ヘンエイコサノール、ベヘニルアルコール(1−ドコサノール)、エルシルアルコール、トリコサノール、リグノセリルアルコール(1−テトラコサノール)、ペンタコサノール、セリルアルコール、1−ヘプタコサノール、モンタニルアルコール(1−オクタコサノール)、1−ノナコサノール、ミリシルアルコール(1−トリアコンタノール)、1−ヘントリアコンタノール、1−ドトリアコンタノール、ゲジルアルコール(1−テトラトリアコンタノール)等が挙げられる。
アルキルフェノールの望ましい例としては、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、オクチルフェノール、オクチルクレゾール等が挙げられる。
(ポリ)アルキレングリコールとしては、AOがオキシエチレン基であるポリエチレングリコール、AOがオキシプロピレン基であるポリプロピレングリコールが挙げられる。また、AOがHO−(PO)o1−(EO)p1−(PO)q1−Hの構造(o1、p1及びq1は1以上の整数である)を有するポリアルキレングリコール(例えば、プルロニック(BASFジャパン株式会社製))、HO−(EO)o2−(PO)p2−(EO)q2−Hの構造(o2、p2及びq2は1以上の整数である)を有するポリアルキレングリコール(例えば、ブラウノン(青木油脂工業株式会社製))等が挙げられる。
なお、分子両末端にヒドロキシル基を有する(ポリ)アルキレングリコールとしてのAOの平均付加モル数nは、1〜400であるが、nが3〜300のものが好ましく、nが5〜200のものがより好ましい。
また、上記一般式(21)で示される構造の界面活性剤の他の具体例としては、両末端がジオキサニル基(一般式(7)参照)である構造、両末端がテトラヒドロフラニルエーテル(一般式(8)参照)である構造、両末端が2−エトキシエチル基(一般式(20)参照)である構造、両末端が2−エトキシプロピル基(一般式(13)参照)である構造等が挙げられる。
付加反応の具体的な手順は、ヒドロキシル基に付加反応させて得るアセタール構造によって異なるが、例えば、一般式(3)で表され、R1がHである構造(テトラヒドロピラニルエーテル)は、非イオン性界面活性剤のヒドロキシル基末端にジヒドロピラン(DHP)を酸触媒と共に有機溶媒下で反応させることにより得ることができる。
中性の洗浄剤組成物とする場合、そのpHが6以上9未満であることが望ましく、弱アルカリ性の洗浄剤組成物とする場合、pHが9以上12未満であることが望ましく、強アルカリ性の洗浄剤組成物とする場合、pHが12以上であることが望ましい。
pHの測定は、市販のpHメーター等を用いて行えばよいが、例えば、堀場製作所製、D−21型を用いて測定することができる。
これらのアルカリ剤は、水和物となっていてもよい。
これらの中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、オルソケイ酸ナトリウム、オルソケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム及びこれらの水和物からなる群から選択された少なくとも1種が望ましい。これらのアルカリ剤を使用すると洗浄力の高いアルカリ洗浄剤とすることができる。
また、これらのアルカリ剤のうちの1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
洗浄剤組成物中におけるアルカリ剤(B)の濃度は、特に限定されるものではないが、2〜95重量%であることが望ましく、30〜95重量%であることがより望ましく、45〜95重量%であることがさらに望ましい。
アルカリ剤が複数種類用いられている場合、アルカリ剤の濃度は各アルカリ剤の濃度の合計値として定められる。
アルカリ剤を配合してアルカリ性とした洗浄剤組成物ではアルカリ剤による油汚れ等に対する洗浄効果を発揮させることができる。
また、これらの塩素剤のうちの1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
洗浄剤組成物に含まれる非イオン性界面活性剤(A)はその末端にヒドロキシル基を有さず、アセタール構造を有しており、アセタール構造は塩素剤(C)と反応しないので、洗浄剤組成物中の塩素剤(C)の失活が防止される。非イオン性界面活性剤と塩素剤が安定に共存すると、非イオン性界面活性剤による洗浄効果、塩素剤による漂白、殺菌効果をともに発揮させることができる。
洗浄剤組成物中における塩素剤の濃度は、洗浄剤組成物100重量%中、純分で1重量%以上であることが望ましく、4重量%以上であることがより望ましい。塩素剤の濃度が1重量%以上であると高い漂白性、殺菌性を発揮することができる。
塩素剤の濃度の上限は、純分で50重量%であることが望ましく、30重量%であることがより望ましい。
塩素剤が複数種類用いられている場合、塩素剤の濃度は各塩素剤の濃度の合計値として定められる。
また、非イオン性界面活性剤(A)の含有量に対する塩素剤(C)の含有量が同じ又は多いことが望ましく、非イオン性界面活性剤の含有量に対する上記塩素剤の含有量の割合が、塩素剤/非イオン性界面活性剤=1〜100であることが望ましく、1〜20であることがより望ましく、1〜6であることがさらに望ましい。
塩素剤が相対的に多く含まれている洗浄剤組成物は、高い漂白性、殺菌性を発揮することができる。
なお、洗浄剤組成物が固体であり、洗浄剤組成物のpHを直接測定できない場合、洗浄剤組成物のpHは、洗浄剤組成物10gを水90gと混合した状態(洗浄剤組成物の濃度が10重量%)で測定したpHと定める。
洗浄対象物の材質も、自動洗浄機で洗浄可能な材質であれば特に限定されるものではなく、プラスチック(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、金属(鉄、ステンレス、アルミ、銀、銅、真鍮、ブリキ、金等)、陶磁器(セラミック)、漆器、ガラス(クリスタルガラス)、木材、竹等が挙げられる。
鶏卵、食肉、水産物(魚介類、海藻類等)、豆製品(大豆製品、ナッツ類等)、乳製品、小麦粉等の食品にはタンパク質が多く含まれている。例えば卵白が容易に泡立つように、タンパク質は発泡性が高い物質として知られている。
また、食品に含まれる油脂がアルカリで加水分解されてセッケン分が生じると泡立つため、油脂も発泡性が高い物質と考えられる。油脂を多く含む食品としては、食肉、魚介類、ナッツ類、乳製品、鶏卵(卵黄)等が挙げられる。
起泡性の高い予洗い用洗剤の例としては、起泡性の高い界面活性剤を含む洗剤が挙げられ、起泡性の高い界面活性剤の例としてはアニオン系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。なお、起泡性の高い界面活性剤には、界面活性剤自体の起泡性が高いもののほかに、界面活性剤自体は低泡性であっても、洗剤中の他の成分と接触した際に反応して起泡性が高い構造に変化する可能性があるものも含まれる。例えば、エステル構造を有する界面活性剤はアルカリにより分解し石鹸を生じ起泡性の高い構造に変化することがある。
アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホメチルエステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルコハク酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アルキルアミノベタイン、アルキルアミドベタイン、アルキルアミノスルホベタイン等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルポリグルコシド、ポリオキシエチレンメチルエーテル脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。
予洗い工程の方法は特に限定されるものではなく、スポンジ等に予洗い用洗剤を付着させてこすり洗いをする方法、洗浄対象物の全体が充分に浸るような大きさの容器を用意し、その容器に予洗い用洗剤の溶液を満たして、洗浄対象物を予洗い用洗剤の溶液に所定の時間浸漬したのちに引き上げる漬け置き洗いをする方法が挙げられる。
予洗い工程の後には、予洗い工程で洗浄対象物に付着した予洗い用洗剤をすすぎによりある程度落としてから洗浄対象物を自動洗浄機に導入してもよく、予洗い用洗剤が洗浄対象物に付着したままで洗浄対象物を自動洗浄機に導入してもよい。
自動洗浄機の種類は特に限定されるものではなく、上述した洗浄対象物を洗浄可能な自動食器洗浄機等の洗浄機を使用することができる。
非イオン性界面活性剤として、オキシアルキレン基を1〜400個の範囲で有し、アルキレンオキサイド末端にヒドロキシル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(株式会社ADEKA製、アデカノールB722)(140g)の塩化メチレン溶液(50ml)に20gのジヒドロピラン(DHP)と、触媒として1mol%のパラトルエンスルホン酸を加えて、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒及び未反応のジヒドロピランを留去して目的生成物を得た。
得られた生成物は、上記非イオン性界面活性剤の末端のヒドロキシル基とDHPが反応してなる、末端にアセタール構造を有する非イオン性界面活性剤(A−1)である。
非イオン性界面活性剤として、オキシアルキレン基を1〜400個の範囲で有し、アルキレンオキサイド末端にヒドロキシル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(株式会社ADEKA製、アデカノールB−2020)(300g)の塩化メチレン溶液(50ml)に17gの2,3−ジヒドロフランと、触媒として1mol%のパラトルエンスルホン酸を加えて、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して目的生成物を得た。
得られた生成物は、上記非イオン性界面活性剤の末端のヒドロキシル基と2,3−ジヒドロフランが反応してなる、末端にアセタール構造を有する非イオン性界面活性剤(A−2)である。
非イオン性界面活性剤として、オキシアルキレン基を1〜400個の範囲で有し、アルキレンオキサイド末端にヒドロキシル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(株式会社ADEKA製、アデカノールB−2030)(280g)の塩化メチレン溶液(50ml)に18gのエチルビニルエーテルと、触媒として1mol%のパラトルエンスルホン酸を加えて、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して目的生成物を得た。
得られた生成物は、上記非イオン性界面活性剤の末端のヒドロキシル基とエチルビニルエーテルが反応してなる、末端にアセタール構造を有する非イオン性界面活性剤(A−3)である。
後述する泡高計測試験で使用する界面活性剤として、以下の界面活性剤を準備した。
(比較製造例1)界面活性剤(A´−1)
オキシアルキレン基を1〜400個の範囲で有し、アルキレンオキサイド末端にヒドロキシル基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(株式会社ADEKA製、アデカノールB722)。
上記製造例又は比較製造例で準備した界面活性剤と、他の成分を表1に示す配合で混合し、実施例1〜3及び比較例1の洗浄剤組成物を調製した。
各成分の配合量は重量部(純分)で示している。
実施例1〜3及び比較例1に係る洗浄剤組成物135gに対して、予洗い用洗剤(株式会社ニイタカ製、ビーバー900:直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩を主成分とする洗剤)の添加量(g)を表2に示すようにして、ホバート製一槽式コンベアータイプの自動食器洗浄機に、洗浄剤組成物の濃度が0.15重量%、予洗い用洗剤の濃度が表2に示す濃度(ppm)となるように投入して、水温60℃で2分間運転し、運転直後の泡高を計測した。
泡高計測試験の結果を表2及び図1に示した。
実施例1〜3及び比較例1に係る洗浄剤組成物135gに対して、複合汚垢(卵黄、小麦粉、バター、牛脂、大豆油、牛乳の混合物)の添加量(g)を表3に示すようにして、ホバート製一槽式コンベアータイプの自動食器洗浄機に、洗浄剤組成物の濃度が0.15重量%、複合汚垢の濃度が表3に示す濃度(ppm)となるように投入して、水温60℃で2分間運転し、運転直後の泡高を計測した。
泡高計測試験の結果を表3及び図2に示した。
また、予洗い用洗剤又は複合汚垢の量が多くなると泡高が上昇する傾向があるが、実施例1〜3に係る洗浄剤組成物を用いた場合、予洗い用洗剤又は複合汚垢の量が多い場合であっても泡高は低い範囲に収まっている。また、泡高の上昇の傾きも比較例1の場合に比べ緩やかであるため、少量の予洗い用洗剤又は複合汚垢が混入した場合であっても泡発生が問題を引き起こす可能性が低いと推測される。
Claims (6)
- 自動洗浄機による洗浄の前に、洗浄対象物に対して予洗い用洗剤を用いた予洗いをする工程をさらに含み、
前記泡発生源が、洗浄対象物に付着した前記予洗い用洗剤である請求項1に記載の洗浄方法。 - 前記予洗い用洗剤は、脂肪酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホメチルエステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルコハク酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルアミノベタイン、アルキルアミドベタイン、アルキルアミノスルホベタイン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルポリグルコシド、ポリオキシエチレンメチルエーテル脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシアルキレンアルキルアミン及びアルキルアミンオキシドからなる群から選択された少なくとも1種の界面活性剤を含む請求項2に記載の洗浄方法。
- 前記泡発生源が、洗浄対象物に付着した、食品由来の発泡性の汚れである請求項1〜3のいずれかに記載の洗浄方法。
- 前記食品由来の発泡性の汚れは、鶏卵、食肉、水産物、豆製品、乳製品及び小麦粉からなる群から選択された少なくとも1種の食品に由来する汚れである請求項4に記載の洗浄方法。
- 前記洗浄剤組成物は、さらにアルカリ剤、塩素剤、キレート剤、高分子分散剤、溶媒/工程剤及び可溶化剤からなる群から選択された少なくとも1種の成分を含む請求項1〜5のいずれかに記載の洗浄方法。
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