JP2022055961A - 自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物及び自動食器洗浄機による食器類の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、特許文献1、2に記載の洗浄剤組成物は、腐食防止剤を配合することにより銅合金に対して腐食防止性を示すが、アルミに対する腐食防止性は充分ではなく、また珪酸塩を含有する場合、貯蔵安定性においても十分ではない傾向にあった。濃縮液体洗浄剤は、希釈して使用されるため、購入後の保管期間が長くなる傾向にある。そのため、貯蔵環境を選ばず安定して保存できる濃縮液体洗浄剤の提供が望まれている。
引用文献3に記載の洗浄剤組成物は、銅合金だけでなくアルミに対しても腐食防止性を示すが、アルカリ剤として珪酸塩が多く配合されているために自動食器洗浄機内で除去困難なシリカスケールが形成される。自動食器洗浄機内及び配管に付着したシリカスケールによる衛生上の問題やノズルの詰まり等の問題があった。
引用文献4に記載の洗浄剤組成物は、アルミ、銅等の金属に対して腐食防止性を示すが、自動食器洗浄機での実使用に際してはアルミの腐食防止性が十分ではなかった。
かかる本発明の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物を用いる本発明の自動食器洗浄機による食器類の洗浄方法は、低濃度に希釈した洗浄液を用い、高い洗浄性で食器を洗浄することができる。その上、本発明の洗浄方法は、自動食器洗浄機において金属腐食及びシリカスケールの発生が防止されるため、当該自動食器洗浄機のメンテナンス作業を軽減し、機械の長寿命化を図ることができる。
本発明の洗浄剤組成物において、(A)成分はSiO2換算で1質量%以上、8質量%以下、(B)成分は1質量%以上、10質量%以下、(C)成分は5質量%以上、20質量%以下、(D)成分は0.01質量%以上、4.8質量%以下の範囲で含まれる。かかる配合比率において、(B)成分と(C)成分の質量比は、(B)/(C)の値で0.1以上、0.9以下であり、洗浄剤組成物中の総ナトリウム量が3.9質量%以下となるよう調整される。
尚、本発明に関し、キレート剤とは、金属イオン等との間に水素結合などの結合によって多座配位子の配位した化合物を構成しうる剤であって、洗浄剤組成物に用いられ得るキレート化合物を広く包含する。また本発明に関し、アミノカルボン酸型キレート剤とは、分子内にアミノ基と、これに結合するカルボキシル基とを有するキレート剤を指す。
以下に、本発明の洗浄剤組成物の詳細について説明する。
(A)成分は、より具体的には、二酸化ケイ素と、酸化カリウム又は酸化ナトリウムとを含む化合物であることが好ましく、より良好な貯蔵安定性を示す洗浄剤組成物を提供するという観点からは、(A)成分は、アルカリ金属としてカリウムを含むカリウム塩であることがより好ましい。
(A)成分のSiO2換算での含有量が1質量%未満では、洗浄性が十分でなく、また優れたアルミ腐食防止性が示され難い。洗浄性、アルミ腐食防止性の向上の観点からは、(A)成分は、SiO2換算で2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。
また(A)成分のSiO2換算での含有量が8質量%を超えると、シリカスケールの付着が問題となる場合があり、また洗浄剤組成物の貯蔵安定性が低下する場合がある。シリカスケール防止、貯蔵安定性の向上の観点からは、(A)成分は、SiO2換算で6質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
(B)成分の含有量が1質量%未満では、自動食器洗浄機におけるシリカスケールの発生が問題となる場合がある。より良好にシリカスケールの発生を防止するという観点からは、(B)成分は、1.5質量%以上であることが好ましく、2.0質量%以上であることがより好ましい。
また(B)成分の含有量が10質量%を超えると、貯蔵安定性が劣り、またアルミ腐食防止性も低下する場合がある。したがって、貯蔵安定性、アルミ腐食防止性の向上の観点からは、(B)成分は、7.0質量%以下であることが好ましく、4.0質量%以下であることがより好ましい。
(C)成分は、自動食器洗浄機用の洗浄剤に使用可能なキレート剤の一種であり、上記(B)成分以外のものから1種又は2種以上選択される。(C)成分の具体的な例としては、たとえば、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミノ五酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ヒドロキシイミノジコハク酸、メチルグリシン二酢酸、グルタミン酸二酢酸、ニトリロ三酢酸又はこれらの塩が挙げられる。上記塩としては、一般的には金属塩を指し、スケール防止性の観点からは、特にカリウム塩やナトリウム塩等のアルカリ金属塩であることが好ましい。
(C)成分の含有量が5質量%未満では、シリカスケールが発生しやすい傾向にある。シリカスケールの発生をより良好に防止するという観点からは、(C)成分は、6質量%以上であることが好ましく、7質量%以上であることがより好ましい。
また(C)成分の含有量が20質量%を超えると、貯蔵安定性が不良となり、またアルミ腐食防止性が十分でない場合がある。したがって良好な貯蔵安定性及びアルミ腐食防止性を実現するという観点からは、(C)成分は、15質量%以下であることが好ましく、12質量%以下であることがより好ましい。
金属腐食防止性という観点からは、(D)成分として、トリアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、若しくはチアゾール系化合物、又はこれらの誘導体より選ばれた少なくとも一種を含有することが好ましい。
また上記一般式(2)は、イミダゾール系化合物に含まれる化合物であって、2-メルカプトベンゾイミダゾール骨格を有する化合物の一般式である。例えば、上記一般式(2)で表される化合物であって、特に好ましい化合物の例としては、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトメチルベンゾイミダゾール、2-メルカプトアミノベンゾイミダゾール等が挙げられる。
(D)成分の含有量が0.01質量%未満では、金属腐食防止性、特には銅腐食防止性が十分に発揮され難い。良好に銅腐食防止性を発揮するという観点からは、(D)成分は、0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましい。
また(D)成分の含有量が4.8質量%を超えると、貯蔵安定性が不良となる傾向にあるとともに過剰に入れることによるさらなる効果が望めない。経済的な不利益なく、良好な貯蔵安定性を得るという観点からは、(D)成分は、4.5質量%以下であることが好ましく、4.0質量%以下であることがより好ましい。
(F)成分を含む本洗浄剤組成物の態様では、より優れたシリカスケール付着防止性を発揮し得るという観点からは0.01質量%以上含むことが好ましく、0.1質量%以上含むことがより好ましく、0.2質量%以上含むことが更に好ましい。また良好なシリカスケール付着防止性を発揮しつつ良好な貯蔵安定性を維持するという観点からは、(F)成分は、8質量%以下の範囲で含有されることが好ましく、6質量%以下の範囲で含有されることがより好ましく、5質量%以下の範囲で含有されることが更に好ましい。
中でも、シリカスケール付着防止性の向上という観点からは、(F)成分として、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、アクリル酸-マレイン酸共重合体、オレフィン-マレイン酸共重合体、アクリル酸-スルホン酸共重合体又はこれらの塩より選ばれた少なくとも1種を含有することが好ましい。上記塩としてはたとえばナトリウム塩やカリウム塩などのアルカリ金属塩が好ましい。
本発明の洗浄剤組成物は、(B)成分と(C)成分の質量比が、(B)/(C)の値で0.1以上、0.9以下の範囲となるよう調整される。併用される2種のキレート剤をかかる比率に調整することによって、洗浄剤組成物において、シリカスケールの発生の防止、アルミ腐食防止、及び貯蔵安定性の何れも、バランスよく向上させ得る。かかる観点からは、(B)/(C)の値は、0.2以上0.8以下であることが好ましく、0.25以上0.7以下であることがより好ましく、0.3以上0.6以下であることが更に好ましい。(B)/(C)の値が、0.1未満である場合には、貯蔵安定性及びシリカスケール発生防止の効果が不十分である場合があり、一方、0.9よりも大きい場合には、貯蔵安定性及びアルミ腐食防止性に望ましくない影響を与える場合がある。
本発明の洗浄方法は、上述する本発明の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物を用いて実施される洗浄方法であって、希釈工程、加熱保持工程、洗浄工程及びすすぎ工程を含む。尚、各工程と工程との間には任意の他の工程が実施されてもよい。
本発明の洗浄剤組成物は、濃縮液型の洗浄剤であるため、運搬時にはコンパクト化されるとともに、使用時には、上述のとおり非常に薄い濃度にまで希釈しても良好な洗浄性を示しうる。そのため、本発明の洗浄方法は、特に業務用の自動食器洗浄機により食器類の洗浄方法に適している。希釈工程において、洗浄液タンクに洗浄剤組成物を供給する方法は特に限定されず、自動でも手動でも構わない。
また本洗浄方法は、上述のとおり希釈率が高いため、購入した本発明の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物を、すぐに使い切ることなく、長期間保管しながら使用することになる場合がある。ここで本発明の洗浄剤組成物は、貯蔵安定性に優れるため、このような長期管の保管において貯蔵環境を選ばず良好な状態で保管され得る。
希釈工程において洗浄剤組成物を希釈する希釈液は、一般的には水道水などの水であってもよいし、節水等の観点から、希釈液の一部又は全部を、使用済みの洗浄液や使用済みのすすぎ水としてもよい。
A-1:珪酸カリウム1(日本化学工業株式会社製;A珪酸カリ、純分40%、SiO2換算で26.5%)
A-2:珪酸カリウム2(大阪硅酸曹達株式会社、オルソ珪酸カリ、純分42%、SiO2換算で10%)
A-3:珪酸ナトリウム(広栄化学工業株式会社製 珪酸ソーダ3号、純分38%、SiO2換算で29%)
B-1:エチレンジアミン四酢酸ナトリウム
B-2:エチレンジアミン四酢酸カリウム
B-3:エチレンジアミン四酢酸モノエタノールアミン塩
C-1:メチルグリシン二酢酸ナトリウム
C-2:グルタミン酸二酢酸ナトリウム
C-3:ニトリロ三酢酸ナトリウム
C-4:ヒドロキシイミノジコハク酸ナトリウム
D-1:2-メルカプトベンゾイミダゾール
D-2:2-メルカプトベンゾチアゾール
D-3:3-(2-ベンゾチアジルチオ)プロピオン酸
D-4:(2-ベンゾチアジルチオ)酢酸
D-5:ベンゾトリアゾール
D-6:トリルトリアゾール
E-1:イオン交換水
F-1:ポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量が4,000)
F-2:ポリマレイン酸ナトリウム(重量平均分子量が500)
F-3:アクリル酸-マレイン酸共重合体カリウム(重量平均分子量が1,900)
F-4:アクリル酸-スルホン酸共重合体カリウム(重量平均分子量が5,000)
G-1:水酸化ナトリウム
G-2:塩化カリウム
<被洗浄物>
直径20cmのガラス皿にマヨネーズ(キューピー株式会社製)2gを均一に塗布し、室温で24時間放置して乾燥させた汚染皿を被洗浄物とした。
<試験方法>
洗浄剤組成物の濃度が0.03質量%、又は0.07質量%になるよう、希釈水で各洗浄剤組成物を希釈し、希釈洗浄液を調製した。そして上記希釈洗浄液を自動食器洗浄機の洗浄液タンクに貯留して66℃で加熱保持し、洗浄ラックに汚染皿5枚を設置し、以下の条件で洗浄、すすぎを行った。洗浄剤組成物の希釈水及びすすぎ水は、塩化カルシウムを用いてドイツ硬度3°DHに調製した人工硬水を用いた。
<洗浄条件>
洗浄温度:66℃
洗浄時間:41秒
すすぎ水温度:82℃
すすぎ時間:6秒
すすぎ水量:2L
<洗浄性評価>
洗浄、すすぎ後の皿を室温で24時間放置して乾燥させた後、暗室において蛍光灯光を照射、反射させて汚れの残存状況を目視判定により以下の基準で評価した。
<評価基準>
◎:清浄な皿と比較して差がない。
○:うすい曇りのみが認められる。
△:スポットのみが認められる。
×:曇りとスポットが認められる。
とし、△、○、◎を実用性のあるものとして判定した。
自動食器洗浄機庫内の壁面(洗浄液タンク内は除く)のスケール防止性を、以下の方法で評価した。尚、本試験では、希釈洗浄液は1サイクルごとに排水せず、繰り返し使用し、すすぎ水で薄まった分だけ洗浄剤組成物を供給して所定濃度を満たすよう調整する方法で実施した。
<試験方法>
洗浄ラックに250mlのグラス36個を設置し、希釈洗浄液により下記条件で洗浄/すすぎ/インターバルを200サイクル繰り返した後、自動食器洗浄機庫内のシリカスケール付着状態を目視判定し、以下の基準で評価した。尚、上記希釈洗浄液は、塩化カルシウムを用いてドイツ硬度10°DHに調製した人工硬水にて調製を行った。また、上記希釈洗浄液は、排水せずに繰り返し使用し、2サイクル目以降、すすぎ水により薄まった分だけ洗浄剤組成物を供給して洗浄剤組成物の濃度を0.03質量%、0.07質量%に保つようにした。
<洗浄条件>
洗浄温度:66℃
洗浄時間:41秒
すすぎ水温度:82℃
すすぎ時間:6秒
すすぎ水量:2L
インターバル:5秒
<評価基準>
◎:シリカスケールの付着が全く認められなかった。
○:シリカスケールの付着がほとんど認められなかった。
△:シリカスケールの付着が認められた。
×:著しいスシリカケールの付着が認められた。
とし、△、○、◎を実用性のあるものとして判定した。
テストピース[アルミニウム(A1100P)、縦75mm×横25mm×厚さ1mm]は、予め中性洗剤で洗浄しアセトン処理して乾燥させたものが準備された。また炭酸カルシウムを用いて、ドイツ硬度3°DHに調製した人工硬水で洗浄剤組成物を0.1質量%に希釈し、希釈洗浄水を調製した。上記希釈洗浄水100mLを120mL容量の蓋付透明ポリプロピレン製容器に入れ、その中にテストピースを浸漬させ、60℃の恒温機内で24時間保存した。保存後のテストピースを取り出し、イオン交換水にてすすぎを行い乾燥させて、テストピース表面の状態を目視により外観観察し、以下の基準で腐食性を評価した。尚、腐食の有無は、テストピース表面の変色、光沢の低減などの外観の変化により判断した。
<評価基準>
◎:腐食がない。
○:ほとんど腐食がない。
△:やや腐食がみられるが、使用上問題ないレベル。
×:ひどく腐食した。
とし、△、○、◎を実用性のあるものとして判定した。
自動食器洗浄機庫内のアルミ腐食防止性を、以下の方法で評価した。尚、本試験では、希釈洗浄液は1サイクルごとに排水せず、繰り返し使用し、すすぎ水で薄まった分だけ洗浄剤組成物を供給して所定濃度を満たすよう調整する方法で実施した。
<試験方法>
テストピース[アルミニウム(A1100P)、縦75mm×横25mm×厚さ1mm]は、予め中性洗剤で洗浄しアセトン処理して乾燥させたものが準備された。また塩化カルシウムを用いて、ドイツ硬度3°DHに調製した人工硬水で洗浄剤組成物を0.07質量%に希釈し、希釈洗浄水を調製した。
洗浄機内にテストピースを固定し、希釈洗浄液により下記条件で洗浄/すすぎ/インターバルを100サイクル繰り返した後、自動食器洗浄機庫内のテストピースの外観を目視判定し、以下の基準で腐食性を評価した。尚、上記希釈洗浄液は、2サイクル目以降、すすぎ水により薄まった分だけ洗浄剤組成物を供給して洗浄剤組成物の濃度を0.07質量%に保つようにした。
<洗浄条件>
洗浄温度:66℃
洗浄時間:41秒
すすぎ水度:82℃
すすぎ時間:6秒
すすぎ水量:2L
インターバル:5秒
<評価基準>
◎:腐食がない。
○:ほとんど腐食がない。
△:やや腐食がみられるが、使用上問題ないレベル。
×:ひどく腐食した。
とし、△、○、◎を実用性のあるものとして判定した。
砲金テストピース[砲金(BC-6)、縦75mm×横25mm×厚さ3mm]、純銅テストピース[純銅(C1100P)、縦75mm×横25mm×厚さ1mm]、真鍮テストピース[真鍮(C2801P)、縦75mm×横25mm×厚さ1mm]は、それぞれ予め中性洗剤で洗浄しアセトン処理して乾燥させたものを準備した。炭酸カルシウムを用いて、ドイツ硬度3°DHに調製した人工硬水で洗浄剤組成物を0.1質量%に希釈し、100mLを120mL容量の蓋付透明ポリプロピレン製容器に入れ、その中に各テストピースを浸漬させ、60℃の恒温器内で24時間保存した。保存後の各テストピースを取り出し、イオン交換水にてすすぎを行い乾燥させて、テストピース表面の状態を目視により外観観察し、以下の基準で腐食性を評価した。尚、腐食の有無は、テストピース表面の変色、光沢の低減などの外観の変化により判断した。
<評価基準>
4点:腐食がない。
3点:ほとんど腐食がない。
2点:やや腐食がみられるが、使用上問題ないレベル。
1点:ひどく腐食した。
◎:平均値が3.5以上
○:平均値が2.5以上、3.5未満
△:平均値が1.5以上、2.5未満
×:平均値が1.5未満
とし、△、○、◎を実用性のあるものとして判定した。
<試験方法>
250ml透明ポリプロピレン製容器に洗浄剤組成物を250mlとり、蓋をして-5℃恒温槽に保管した。1週間に1回揺り動かすことを繰り返し、これを1ヶ月間行い、洗浄剤組成物の状態を以下の基準で評価した。
<評価基準>
○:析出物や凍結が見られず安定である。
△:析出物が若干見られる。
×:析出物又は凍結が見られる。
とし、△、○を実用性のあるものとして判定した。
<試験方法>
250ml透明ポリプロピレン製容器に洗浄剤組成物を250mlとり、蓋をして40℃恒温槽に保管し静置した。6ヶ月後、洗浄剤組成物の状態を以下の基準で評価した。
<評価基準>
○:析出物や濁りが見られず安定である。
△:析出物や濁りが、若干見られる。
×:析出物又は濁りが見られる。
とし、△、○を実用性のあるものとして判定した。
(1)(A)成分としてアルカリ金属珪酸塩をSiO2換算で1質量%以上、8質量%以下、
(B)成分としてエチレンジアミン四酢酸又はその塩1質量%以上、10質量%以下、
(C)成分として(B)成分以外のアミノカルボン酸型キレート剤又はその塩5質量%以上、20質量%以下、
(D)成分として金属腐食防止剤0.01質量%以上、4.8質量%以下、
(E)成分として水、
を含有し、(B)成分と(C)成分の質量比が、(B)/(C)の値で0.1以上、0.9以下であり、組成物中の総ナトリウム量が3.9質量%以下であることを特徴とする自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(2)組成物中の(B)成分と(C)成分の合計が、6質量%以上25質量%以下であることを特徴とする上記(1)に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(3)(B)成分が、エチレンジアミン四酢酸カリウムであることを特徴とする上記(1)又は(2)の何れか一項に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(4)(C)成分が、メチルグリシン二酢酸又はその塩、グルタミン酸二酢酸又はその塩、ニトリロ三酢酸又はその塩、ヒドロキシイミノジコハク酸又はその塩より選ばれた少なくとも一種を含有する上記(1)~(3)の何れかに記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(5)(D)成分が、下記一般式(1)及び/又は下記一般式(2)で表される金属腐食防止剤を含有する上記(1)~(4)の何れかに記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(6)更に(F)成分としてポリカルボン酸型ポリマーを0.01質量%以上、8質量%以下含有する上記(1)~(5)の何れか一項に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(7)組成物中の水酸化ナトリウム含有量が3質量%未満である、上記(1)~(6)の何れか一項に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
(8)上記(1)~(7)の何れかに記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物を自動食器洗浄機の洗浄液タンクに供給して0.01質量%以上0.15質量%以下の範囲に希釈し希釈洗浄液を調製する希釈工程、
希釈洗浄液を自動食器洗浄機の洗浄液タンク内で加熱保持する加熱保持工程、
洗浄液タンク内の加熱された希釈洗浄液を洗浄機庫内に噴射し当該洗浄機庫内に配置された食器類を洗浄する洗浄工程、
すすぎ液を洗浄機庫内に噴射して食器類をすすぐすすぎ工程、
を含むことを特徴とする自動食器洗浄機による食器類の洗浄方法。
(9)前記すすぎ工程において、すすぎ液を洗浄機の平面積2500cm2当たり、1L以上3L以下の範囲で噴射して食器類をすすぐ上記(8)に記載の自動食器洗浄機による食器類の洗浄方法。
Claims (9)
- (A)成分としてアルカリ金属珪酸塩をSiO2換算で1質量%以上、8質量%以下、
(B)成分としてエチレンジアミン四酢酸又はその塩1質量%以上、10質量%以下、
(C)成分として(B)成分以外のアミノカルボン酸型キレート剤又はその塩5質量%以上、20質量%以下、
(D)成分として金属腐食防止剤0.01質量%以上、4.8質量%以下、
(E)成分として水、
を含有し、(B)成分と(C)成分の質量比が、(B)/(C)の値で0.1以上、0.9以下であり、組成物中の総ナトリウム量が3.9質量%以下であることを特徴とする自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。 - 組成物中の(B)成分と(C)成分の合計が、6質量%以上25質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
- (B)成分が、エチレンジアミン四酢酸カリウムであることを特徴とする請求項1又は2の何れか一項に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
- (C)成分が、メチルグリシン二酢酸又はその塩、グルタミン酸二酢酸又はその塩、ニトリロ三酢酸又はその塩、ヒドロキシイミノジコハク酸又はその塩より選ばれた少なくとも一種を含有する請求項1~3の何れかに記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
- (D)成分が、下記一般式(1)及び/又は下記一般式(2)で表される金属腐食防止剤を含有する請求項1~4の何れかに記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
- 更に(F)成分としてポリカルボン酸型ポリマーを0.01質量%以上、8質量%以下含有する請求項1~5の何れか一項に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
- 組成物中の水酸化ナトリウム含有量が3質量%未満である、請求項1~6の何れか一項に記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物。
- 請求項1~7の何れかに記載の自動食器洗浄機用濃縮液体洗浄剤組成物を自動食器洗浄機の洗浄液タンクに供給して0.01質量%以上0.15質量%以下の範囲に希釈し希釈洗浄液を調製する希釈工程、
希釈洗浄液を自動食器洗浄機の洗浄液タンク内で加熱保持する加熱保持工程、
洗浄液タンク内の加熱された希釈洗浄液を洗浄機庫内に噴射し当該洗浄機庫内に配置された食器類を洗浄する洗浄工程、
すすぎ液を洗浄機庫内に噴射して食器類をすすぐすすぎ工程、
を含むことを特徴とする自動食器洗浄機による食器類の洗浄方法。 - 前記すすぎ工程において、すすぎ液を洗浄機の平面積2500cm2当たり、1L以上3L以下の範囲で噴射して食器類をすすぐ請求項8に記載の自動食器洗浄機による食器類の洗浄方法。
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