PL227541B1

PL227541B1 - Tabletka detergentowa trójwarstwowa

Info

Publication number: PL227541B1
Application number: PL396019A
Authority: PL
Inventors: Artur Seweryn; Tomasz Bujak; Tomasz Wasilewski; Anna Krupa
Original assignee: Inco Veritas Spółka Akcyjna
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2017-12-29
Also published as: PL396019A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest tabletka detergentowa trójwarstwowa, przeznaczona do stosowania w zmywarce.

W opisie patentowym PL 195 010 B1 przedstawiona jest kompozycja w postaci tabletki do stosowania w zmywarkach do naczyń, charakteryzująca się tym, że zawiera kompozycję podstawową rozwijającą swoje działanie podczas mycia głównego w zmywarce do naczyń, w postaci tabletki z co najmniej jednym wgłębieniem oraz co najmniej jeden obszar umieszczony oddzielnie w lub na co najmniej jednym wgłębieniu tabletki, który zawiera dwa składniki funkcyjne: co najmniej jedną substancję rozwijającą swoje działanie podczas procesu płukania na czysto w zmywarce, wybraną z grupy obejmującej środki do płukania, środki o działaniu przeciw bakteryjnym, środki przeciw matowieniu, perfumy, środki bielące, środki odkażające, środki maskujące zapach i enzymy oraz co najmniej jedną substancję zapobiegającą osadzaniu się kamienia wapiennego, która jest także zdolna do kompleksowania lub w cyklu płukania na czysto przesuwa równowagę węglan/wodorowęglan w ośrodku płuczącym w kierunku wodorowęglanu. Przy czym składniki funkcyjne są umieszczone oddzielnie w obszarze w ten sposób, że substancja lub substancje rozwijające swoje działanie podczas procesu płukania na czysto w zmywarce do naczyń występują w jednej części obszaru, a substancja lub substancje zapobiegające osadzaniu się kamienia wapiennego występują w innej części obszaru lub w innym obszarze, i dodatkowo co najmniej ten obszar, który zawiera substancję lub substancje rozwijającą swoje działanie podczas procesu płukania na czysto w zmywarce, jest powleczony powłoką zawierającą, co najmniej jeden związek wrażliwy na zmiany pH.

Z opisu patentowego PL 189 558 znany jest sposób wytwarzania wielofazowej tabletki detergentowej o masie 15-40 gramów, zawierającej pierwszą fazę w postaci pierwszej kompozycji detergentowej charakteryzujący się tym, że:

• sprasowuje się pierwszą kompozycję detergentową z wytworzeniem pierwszej fazy zawierającej na powierzchni co najmniej jedno gniazdo;

• wprowadza się do gniazda drugą kompozycję detergentową złożoną z cząstek; oraz • sprasowuje się w gnieździe drugą kompozycję detergentową złożoną z cząstek pod ciśnieniem poniżej około 34,3 MPa, z wytworzeniem drugiej fazy, o masie poniżej 4 gramów.

W opisie patentowym EP 1 601 753 ujawniony jest następujący skład procentowy tabletki (pakietu) detergentowej: tripolifosforan sodu 45,0%, wodorowęglan sodu 2,0%, węglan sodu 18,5%, nadboran sodu 10,0%, TAED 2,5%, proteza 1,5%, amylaza 0,5%, niejonowy środek powierzchniowo czynny 3,5%, glikol polietylenowy 7,5%, substancja zapachowa + barwnik 0,3%, pozostałość stanowiły inne dodatki.

Wynalazek oraz jego istota przejawia się tym, że wykonana została tabletka detergentowa trójwarstwowa składająca się z substancji: myjących/czyszczących, wybielających, nabłyszczających, chroniących metal, chelatujących jony wapnia i magnezu, charakteryzująca się tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zasadniczej zawiera, w procentach wagowych,: trójpolifosforan sodu 20-30%, nadwęglan sodu 20-45%, węglan sodu 3-7%, N,N'-etylenobis[N-acetyloamid] 5-10%, krzemian sodu 3-7%, fosfoniany 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 0-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%; a warstwa środkowa tabletki zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 35-60%. węglan sodu 13-25%, krzemian sodu 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 0-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%; natomiast druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 35-60%, węglan sodu 13-25%, krzemian sodu 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany akohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 0-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%, enzymy 2-6%.

Korzystne jest zastosowanie niejonowego związku powierzchniowo czynnego o względnie wysokiej stałej HLB, takiego jak alkohole; C16-18 etoksylowane. W niskiej temperaturze i bez obecności elektrolitu taki związek nie wykazuje nadzwyczajnej aktywności. Jednak, w warunkach odpowiednich do obserwowanych w zmywarkach, związek działa bardzo efektywnie. Dodatkowo, związek posiada dobre właściwości emulgujące, co zapobiega redepozycji zabrudzeń na mytych powierzchniach. Związek tego typu może częściowo zastąpić powszechnie używane niejonowe surfaktanty - pełni on

PL 227 541 B1 rolę solubilizatora dla słabo rozpuszczalnych oksyetylenowanych lub oksyetylenowanooksypropylenowanych alkoholi tłuszczowych.

Według korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zasadniczej zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0,5-1,5%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

Według korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-15%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto siarczan sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto chlorek sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0-1,5%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0-1%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

Według korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-15%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto siarczan sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto chlorek sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0,5-1,5%.

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0-1%,

Według innego korzystnego wariantu warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.

PL 227 541 B1

Korzystną cechą użytkową tabletki jest optymalny dobór składników umożliwiający fazowe rozdzielenie funkcji. I tak w fazie I uwalniane są substancje zmiękczające wodę, w fazie II uwalniane są substancje chroniące naczynia oraz zmywarkę (ochrona szkła, stali nierdzewnej), w fazie III uwalniane są substancje odtłuszczające, a w fazie IV uwalniane są substancje nabłyszczające.

Poniżej zaprezentowano wyniki szczegółowej analizy tabletki według wynalazku na podstawie normy IKW. Każdorazowo wykonywano także badania, w których czynnikiem myjącym była woda wodociągowa (nie stosowano w tym przypadku dodatku żadnej substancji myjącej). W trakcie testów szczególną uwagę zwracano na sposób przygotowania modelowego zabrudzenia, procedurę mycia w zmywarce (rozmieszczenie w zmywarce), sposób oceny usunięcia zabrudzenia po teście i powtarzalność uzyskiwanych wyników.

Etap wstępny

Przed przystąpieniem do badań zdolności myjącej przygotowano zabrudzenie balastowe, stosowane w każdym cyklu mycia, a także wodę syntetyczną stosowaną do przygotowania modelowych zabrudzeń. Składniki niezbędne do przygotowania zabrudzenia balastowego przedstawiono w poniższej tabeli.

Składnik	Zawartość [% wag.]
Olej sojowy	31,6
Margaryna	6.3
Smalec wieprzowy	6,3
Olej rzepakowy	6,3
Całe jajka	15,8
Śmietana (30%)	9,4
Mleko (3,2%)	6,3
Mąka ziemniaczana	2,2
Sos pieczeniowy	1,7
Mąka pszenna	0,6
Serwatka w proszku	0,6
Kwas benzoesowy	0,3
Ketchup	6,3
Musztarda	6,3

W zlewce umieszczano olej sojowy i mieszano z jajkami przy użyciu miksera kuchennego. Dodawano ketchup i musztardę. Margarynę, smalec oraz olej rzepakowy podgrzewano w szklanej zlewce do momentu całkowitego roztopienia składników stałych. Zawartości obu zlewek łączono i dodawano śmietanę oraz mleko, dokładnie mieszano. Następnie wprowadzano składniki sypkie i mieszano, przy użyciu miksera kuchennego do uzyskania jednolitej masy. Otrzymaną pastę dzielono na porcje po 50 g i zamrażano.

W celu przygotowania wody syntetycznej wykonano trzy roztwory wzorcowe:

• 800 mmol/l NaHCO3 (67,2 g/l) • 154,2 mmol/l MgSO4 · 7H2O (38,0 g/l) • 446,1 mmol/l CaCI2 · 2H2O (65,6 g/l)

Do pojemnika o objętości 5 l wprowadzano około 2,5 l wody destylowanej oraz po 25 ml roztworów wzorcowych. Następnie pojemnik uzupełniano wodą destylowaną do 5 l. Przed użyciem, pH wody syntetycznej regulowano do 7,5 przy użyciu wodorotlenku sodu lub kwasu solnego.

Przed procesem zabrudzania powierzchni zdecydowano o ręcznym myciu naczyń przed ich zabrudzeniem. Stosowano kąpiel myjącą przygotowaną poprzez wprowadzenie do 10 l wody wodociągowej o temperaturze 45°C 17 g wzorcowego środka myjącego o składzie:

PL 227 541 B1

Składnik wg INCI	Zawartość składnika w recepturze [% wag.]
Alkilobenzenosulfonian sodowy	16
Alkohole C9-11 etoksylowane	8
Alkohol etylowy	3
Woda	do 100

Po umyciu naczynia dokładnie płukano wodą, a po wyschnięciu dodatkowo przemywano etanolem.

Proces mycia

W każdym cyklu stosowano program obejmujący mycie wstępne (bez detergentu), mycie zasadnicze w temperaturze 55°C, płukanie oraz suszenie. Zgodnie z zaleceniami normy IKW w cyklach mycia nie stosowano środka nabłyszczającego oraz soli regeneracyjnej. Jeden cykl mycia obejmował mechaniczne zmywanie zestawu naczyń, zabrudzonych 4 typami zabrudzeń (po sześć dla każdego typu zabrudzenia).

Przykładowo sporządzono następujące trzy (A, B, C) receptury:

Tabletka detergentowa trójwarstwowa - pierwsza warstwa zewnętrzna
Lp	Nazwa surowców	Skład A [%]	Skład B [%]	Skład C [%]
1	Trójpolifosforan sodu granulowany	20	25	30
2	Cytrynian sodu	10	4	0
3	Węglan sodu ciężki	3	5	7
4	Nadwęglan sodu	45	30	20
5	Krzemian sodu	3	5	7
6	Glikol polietylenowy	2	0,5	2
7	N,N'-etylenobis[N-acetyloamid]	5	8	10
8	Krzemionka płomieniowa	0,1	0,5	1
9	Mieszanina polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym	0,9	0,5	1,5
10	Fosfonowany oligomer	1	0,1	1
11	Fosfoniany (kwas 1-hydroksyetano 1,1-difosfonowy oraz jego sól sodowa)	3	4	7
12	Alkohole C16-18 etoksylowane (eter poliglikolowy alkoholu tłuszczowego), Ceteareth-25	1,5	3	0,5
13	Alkoksylowany alkohol tłuszczowy	2	5	1,5
14	Kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego	0	3	1
15	Homopolimer akrylowy	2	3	6
16	Mikroceluloza	0,5	2	0,5
17	Sole cynku	0,1	0,9	2,5
18	Benzotriazole	0,9	0,1	1
19	Kompozycja zapachowa	0	0,4	0,5

PL 227 541 B1

Tabletka detergentowa trójwarstwowa - warstwa środkowa
Lp	Nazwa surowców	Skład A [%]	Skład B [%]	Skład C [%]
1	Trójpolifosforan sodu granulowany	35	45	60
2	Cytrynian sodu	15	2	0
3	Węglan sodu ciężki	25	15	13
4	Krzemian sodu	7	4	3
5	Siarczan sodu	10	5	0
6	Chlorek sodu	0	5	10
7	Glikol polietylenowy 400	0,5	2	1
8	Krzemionka płomieniowa	0,1	0,7	1
9	Mieszanina polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym	0,8	0	1,5
10	Fosfonowany oligomer	0	1	0,5
11	Alkohole C16-18 etoksylowane (eter poliglikolowy alkoholu tłuszczowego), Ceteareth-25	0,5	1	3
12	Alkoksylowany alkohol tłuszczowy	2,5	5	1,5
13	Kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego	0	3	1
14	Homopolimer akrylowy	2	6	2
15	Mikroceluloza	0,5	2	1
16	Barwnik/Pigment	0	0,2	0
17	Sole cynku	0,1	2,5	1
18	Benzotriazole	1	0,1	0,5
19	Kompozycja zapachowa	0	0,5	0

Tabletka detergentowa trójwarstwowa - druga warstwa zewnętrzna
Lp	Nazwa surowców	Skład A [%]	Skład B [%]	Skład C [%]
1	2	3	4	5
1	Trójpolifosforan sodu granulowany	35	45	60
2	Cytrynian sodu	15	2	0
3	Węglan sodu ciężki	25	13	13
4	Krzemian sodu	3	3	7
5	Siarczan sodu	0	2	10
6	Chlorek sodu	10	2	0
7	Glikol polietylenowy 400	1,2	2	0,5
8	Krzemionka płomieniowa	0,1	1	0,1
9	Mieszanina polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym	1,5	0,5	0
10	Fosfonowany oligomer	1	0,5	0
11	Alkohole C16-18 etoksylowane, Ceteareth-25	0,5	3	0,5
12	Alkoksylowany alkohol tłuszczowy	1,5	5	1,5
13	Enzymy (Amylaza + Proteaza)	3	6	2

PL 227 541 B1 cd. tabeli

1	2	3	4	5
14	Kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego	0	3	1
15	Homopolimer akrylowy	2	6	2
16	Mikroceiuloza	0,5	2	0,5
17	Barwnik/Pigment	0	0,2	0
18	Sole cynku	0,1	2,5	1,8
19	Benzotriazole	0,1	1	0,1
20	Kompozycja zapachowa	0,5	0,3	0

Dla każdego preparatu oraz wody (W) wykonano co najmniej trzy niezależne oznaczenia zdolności myjącej, zgodnie z normą IKW. W każdym cyklu mycia, w celu zaostrzenia warunków, stosowano brud balastowy w ilości 50 g/cykl mycia zasadniczego.

Zabrudzenia podlegające wybielaniu (herbata) (zabrudzenia kolorowe)

Za usuwanie zabrudzeń podlegających wybielaniu (zwanych także barwnikowymi) odpowiedzialne są zawarte w recepturach środków do mechanicznego mycia naczyń systemy wybielające. Wspomagają one usuwanie osadów z herbaty i kawy, czerwonego wina, soków, sosów, ketchupu itp. W preparatach do mechanicznego zmywania naczyń, stosowanym obecnie wybielaczem jest nadwęglan sodowy (Na2CO3 · 1,5H2O2).

Jego działanie polega na uwalnianiu w środowisku alkalicznym, działającego wybielająco nadtlenku wodoru:

2(Na₂CO3 · 1.5H2O2) 2Na2CO3 + 3H2O2

Wadą wybielaczy nadtlenkowych jest fakt, iż efektywnie działają tylko w wysokich temperaturach, powyżej 70°C (optymalna temperatura wynosi powyżej 90°C). W celu ich aktywowania w temperaturach uniwersalnego cyklu mycia w zmywarce (50-60°C), receptury środków do mechanicznego mycia naczyń muszą być wzbogacone w tzw. aktywatory wybielania. Zalicza się do nich m. in. stosowaną najczęściej tetraacetyloetylenodiaminę (TAED). W reakcji perhydrolizy reaguje ona z uwolnionym z nadwęglanu nadtlenkiem wodoru. Powstający w reakcji kwas nadoctowy jest aktywnym wybielaczem w temperaturach poniżej 60°C

CHjOC \ _z COCH;

N—CHj—CHj— N

CH,OC \ / H + 2 HOO - 2 CH3COOO + N—CHj—CH₂— N

CHiOC

COCH,

Szybkość reakcji perhydrolizy silnie zależna jest od temperatury i pH roztworu. Optymalne pH mieści się w zakresie 9-10,5. Powyżej pH 11 szybkość reakcji gwałtownie spada. [Broze G.: Handbook of Detergents. Part A: Properties, Marcel Dekker, Nowy Jork 1999]

W celu określenia efektywności usuwania zabrudzeń barwnikowych wykorzystano opracowany przez organizację IKW test, wykorzystujący porcelanowe filiżanki z naniesionym na nie osadem z herbaty.

Przygotowanie zabrudzenia

Przed przygotowaniem zabrudzeń, filiżanki przechowywano w cieplarce w temperaturze 85°C przez 15 minut. Do ciepłych filiżanek wprowadzano po 100 ml herbaty o temperaturze około 93°C. Esencję herbaty przygotowywano poprzez zmieszanie 30 g herbaty Assam z 2 litrami wrzącej wody syntetycznej z dodatkiem 0,1 ml roztworu siarczanu żelaza (5 g Fe2(SO4)3 rozpuszczano w 1 l wody destylowanej i zakwaszano 1 ml 37% kwasu solnego). Herbatę parzono przez 5 minut, a następnie sączono przez sączki z bibuły filtracyjnej.

Po wprowadzeniu przygotowanej herbaty do filiżanek, co 5 minut pobierano przy pomocy pipety po 20 ml esencji. Po usunięciu esencji, filiżanki wstawiano ponownie do cieplarki (15 minut, 85°C), a następnie czynności powtarzano drugi raz z nowo zaparzoną herbatą.

PL 227 541 B1

Przed wykonaniem oznaczenia zabrudzone kubki przechowywano przez minimum 3 dni w temperaturze pokojowej.

Ocena zdolności myjącej

Po cyklach mycia filiżanki oceniano wizualnie na podstawie katalogu fotograficznego opracowanego przez IKW.

Zabrudzenia skrobiowe (owsianka)

Za usuwanie zabrudzeń skrobiowych takich jak: owsianka, sosy pieczeniowe, pozostałości makaronu, ryżu, czy ziemniaków odpowiedzialne są enzymy zwane amylazami. W środkach do mechanicznego mycia naczyń enzymy te stosowane są zazwyczaj w postaci amylaz.

Ich działanie polega na katalizowaniu reakcji hydrolizy wiązań-1,4 glikozydowych wewnątrz łańcucha węglowodanowego, w wyniku czego dochodzi do powstania lepiej rozpuszczalnych cząsteczek o mniejszych masach cząsteczkowych (dekstryn i oligosacharydów), które łatwiej usuwane są z mytych powierzchni, β-amylazy nie są stosowane, ze względu na mechanizm ich działania polegający na hydrolizie ugrupowań występujących wyłącznie na końcach łańcucha, co znacznie wydłuża czas ich efektywnego działania.

Wzrost stabilności amylaz osiągnąć można poprzez wprowadzenie substancji będących źródłem jonów wapnia. Efektywność ich działania ulega obniżeniu w przypadku obecności w zabrudzeniach białek.

Stosowanie w recepturach środków myjących enzymów, wiąże się z koniecznością wprowadzania do ich składu substancji zwiększających stabilność enzymów. Szczególnie istotne jest to w przypadku środków do mechanicznego mycia naczyń, w składzie których znajdują się systemy wybielające. Silnie destabilizująco na enzymy oddziałują nie tylko same substancje wybielające, ale także aktywatory wybielania np. TAED. Konieczność stabilizacji enzymów wynika także ze stosowanej w cyklach mycia temperatury oraz pH kąpieli myjącej. Enzymy jako substancje białkowe w temperaturach 55-60°C ulegają denaturacji, której sprzyja także pH powyżej 9. W teście IKW, jako metody oceny działania preparatów do mechanicznego mycia naczyń na zabrudzenia specyficzne dla amylazy, stosowane są dwie metodyki: „owsianka” oraz „mieszanina skrobi”.

Przygotowanie zabrudzenia

W szklanej zlewce umieszczano 75 g wody syntetycznej, 25 g mleka o zawartości tłuszczu 1,5% oraz 5 g płatków owsianych. Zawartość zlewki ogrzewano na płycie grzewczej. Od momentu osiągnięcia wrzenia owsianki gotowano ją przez 10 minut, ciągle mieszając. Następnie na białe, porcelanowe, głębokie talerze o średnicy 23 cm nakładano po 3 g ciepłej owsianki. Przy pomocy pędzla rozprowadzano ją równomiernie po powierzchni talerzy, pozostawiając niezabrudzony brzeg. Talerze suszono przez 2 godziny w temperaturze 80°C. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej poddawano je procesowi mycia.

Ocena zdolności myjącej

Po procesie mycia talerze zanurzano w roztworze jodu w jodku potasu, w celu wywołania reakcji barwnej, ułatwiającej identyfikację nieusuniętych resztek zabrudzenia z powierzchni talerzy. Roztwór ten przygotowano poprzez umieszczenie w butelce z ciemnego szkła o pojemności 1,5 l, uprzednio utartych w moździerzu, 2,5 g jodu i 5 g jodku potasu. Butelkę uzupełniano wodą destylowaną do 1,5 l, a następnie roztwór zakwaszano kwasem solnym do pH 1.

Zdolność myjącą oceniano wizualnie na postawie katalogu fotograficznego, przyznając talerzom odpowiednią liczbę punktów.

Zabrudzenia proteinowe (mielone mięso)

Usuwanie zabrudzeń białkowych wspomagane jest poprzez wprowadzanie do receptur środków do mechanicznego mycia naczyń enzymów-proteaz. Najczęściej stosowaną proteazą są pochodne subtylizyny, zaliczanej do tzw. proteaz niespecyficznych-endopeptydaz. Mechanizm jej działania polega na hydrolizie wiązań peptydowych, niezależnie od miejsca ich występowania w łańcuchach białek. Prowadzi to do powstania polipeptydów o niższych masach cząsteczkowych oraz pojedynczych aminokwasów, które bez trudu usuwane są przez kąpiel myjącą. Proteazy specyficzne tzw. egzopeptydazy, oddziałują natomiast poprzez hydrolizę wiązań peptydowych na końcach łańcuchów, prowadząc do stopniowego uwalniania pojedynczych aminokwasów.

Proteazy są enzymami, których stabilność termiczna jest dużo niższa niż stabilność amylaz. Proteazy ulegają dezaktywacji już w 60°C. Optymalny zakres pH mieści się w granicach 8-12. Z tego też powodu koniecznym jest stosowanie substancji stabilizujących te enzymy.

PL 227 541 B1

Znane są trzy testy mające na celu określenie zdolności myjącej środków względem zabrudzeń białkowych. Należą do nich metodyki: „mięso na porcelanowych talerzach”, „żółtko jaj na metalowych płytkach” oraz „mieszanina jaj i mleka”. Ze stanu techniki znane jest, iż wpływ na usuwanie zabrudzeń białkowych wywierają nie tylko zawarte w recepturach środków do mechanicznego mycia naczyń proteazy, ale też zasadowość kąpieli myjącej. Wpływ alkaliczności szczególnie zauważalny był w przypadku metody „mięso na porcelanowych talerzach”. Dla pozostałych typów zabrudzeń białkowych wpływ ten był nieznaczny. Ocena zdolności myjącej dla metod „żółtko jaj” oraz „mieszanina jaj i mleka” polega na grawimetrycznym określeniu ilości usuniętego w cyklu mycia zabrudzenia.

W przeprowadzonych badaniach zdecydowano o zastosowaniu metodyki „mięso na porcelanowych talerzach”.

Przygotowanie zabrudzenia

225 g mielonego mięsa wieprzowo-wołowego (w stosunku 1:1, bez tłuszczu) mieszano z 75 g całych jaj. Następnie dodawano 80 g wody syntetycznej i mieszano przez 2 minuty przy użyciu miksera kuchennego.

Na powierzchni białych, płytkich talerzy porcelanowych o średnicy 19 cm, umieszczano 3 g przygotowanej mieszaniny i rozprowadzano ją przy użyciu widelca. Talerze wraz z naniesionym mięsem umieszczano w cieplarce, gdzie suszono je przez 2 godziny w temperaturze 120°C. Talerze myto po schłodzeniu do temperatury pokojowej. Niewykorzystane talerze przechowywano w temperaturze pokojowej, umieszczone jeden na drugim, oddzielone ręcznikami papierowymi.

Ocena zdolności myjącej

Zdolność myjącą oceniano na postawie katalogu fotograficznego opracowanego przez twórców normy IKW.

W celu ułatwienia identyfikacji pozostałości mięsa na talerzach, organizacja IKW zaleca w swojej normie rozpylanie roztworu Ninhydryny na ich powierzchnię. W przeprowadzonych testach procedurę tę zmodyfikowano, wykorzystując charakterystyczną reakcję identyfikacji białek tzw. próbę biuretową. Na talerze rozpylano 3% roztwór siarczanu miedzi, w takiej ilości, aby roztwór ten równomiernie pokrył ich powierzchnię. Po 15-20 sekundach na powierzchnię talerzy rozpylano 10% roztwór wodorotlenku sodu. Talerze pozostawiano na 10-15 sekund w celu zajścia reakcji barwnej. Po tym czasie roztwory spłukiwano z talerzy, rozpylając na ich powierzchnię wodę destylowaną. Miejsca z nieusuniętymi resztkami mięsa ulegały odbarwieniu na kolor fioletowy, który z czasem ciemniał.

Zabrudzenia uporczywe „przypalone w zlewkach mleko”

Za usuwanie zabrudzeń uporczywych (przypalonych) odpowiadać powinno w głównej mierze odpowiednio wysokie pH kąpieli myjącej. Zasadowość roztworu wpływa na hydrolizę zawartych w zabrudzeniach tłuszczy i białek oraz rozpulchnianie zwartych fragmentów zabrudzeń, co znacznie ułatwia ich wymywanie z powierzchni. Do proponowanych w normie IKW zabrudzeń uporczywych zaliczane są dwa typy: „przypalone w zlewkach mleko” oraz „mięso w szklanych krystalizatorach”. W przeprowadzonych przez instytut IKW testach wykazano, iż na usuwanie zabrudzenia w postaci przypalonego mięsa wpływ wywiera nie tylko zasadowość kąpieli myjącej, lecz także obecne w recepturach preparatów do mechanicznego mycia naczyń proteazy. W przypadku zabrudzenia w postaci zapieczonego mleka, wpływ proteaz na usuwanie zabrudzenia nie był zauważalny i decydowało o nim głównie pH roztworu myjącego. Z tego też powodu w przeprowadzanych badaniach zdecydowano o wykorzystaniu jako zabrudzenia uporczywego - mleka zapiekanego w zlewkach.

Przygotowanie zabrudzenia

Do sześciu szklanych zlewek wprowadzano po 50 ml wody destylowanej, a następnie zlewki umieszczano w mikrofalówce (na brzegu talerza obrotowego) i ogrzewano je przez 10 minut stosując moc 450 W. Miało to na celu zapewnienie identycznych warunków przy każdym przygotowaniu zabrudzenia. Do sześciu kolejnych zlewek wprowadzano po 10 ml mleka o temperaturze 25 °C i zawartości tłuszczu 1,5%. Zlewki z mlekiem umieszczano w mikrofalówce i zapiekano przez 10 minut stosując moc 450 W. Po zapieczeniu zlewki przechowywano w cieplarce przez 2 godziny w temperaturze 80°C. Przed procesem mycia zlewki chłodzono do temperatury pokojowej.

Zdolność myjącą określano na podstawie wizualnej oceny zlewek po myciu, w odniesieniu do katalogu fotograficznego.

PL 227 541 B1

Wyniki badania zdolności myjącej tabletek do zmywarek

Lp-	Nazwa	Zabrudzenie barwnikowe [%]	Zabrudzenie specyficzne dla amylazy (owsianka) [%]	Zabrudzenie specyficzne dla proteazy (mięso na porcelanowych talerzach [%]	Zabrudzenie uporczywe [%]
Tabletka detergentowa trójwarstwowa
1	A	73	62	79	81
2	B	76	83	85	89
3	C	70	65	82	84

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Tabletka detergentowa trójwarstwowa, składająca się z substancji: myjących/czyszczących, wybielających, nabłyszczających, chroniących metal, chelatujących jony wapnia i magnezu, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zasadniczej zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 20-30%, nadwęglan sodu 20-45%, węglan sodu 3-7%, N,N'-etylenobis[N-acetyloamid] 5-10%, krzemian sodu 3-7%, fosfoniany 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 0-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%; a warstwa środkowa tabletki zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 35-60%, węglan sodu 13-25%, krzemian sodu 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 0-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%; natomiast druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 35-60%, węglan sodu 13-25%, krzemian sodu 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 0-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%, enzymy 2-6%.

2. Tabletka według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-10%.

3. Tabletka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

4. Tabletka według zastrz. od 1 do 3, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

5. Tabletka według zastrz. od 1 do 4, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

6. Tabletka według zastrz. od 1 do 5, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0,5-1,5%.

7. Tabletka według zastrz. od 1 do 6, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0,1-1%.

8. Tabletka według zastrz. od 1 do 7, znamienna tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

9. Tabletka według zastrz. od 1 do 8, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-15%.

10. Tabletka według zastrz. od 1 do 9, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto siarczan sodu w ilości 0-10%.

11. Tabletka według zastrz. od 1 do 10, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto chlorek sodu w ilości 0-10%.

12. Tabletka według zastrz. od 1 do 11, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

PL 227 541 B1

13. Tabletka według zastrz. od 1 do 12, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

14. Tabletka według zastrz. od 1 do 13, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.

15. Tabletka według zastrz. od 1 do 14, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0 -1,5% .

16. Tabletka według zastrz. od 1 do 15, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0-1%.

17. Tabletka według zastrz. od 1 do 16, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zasadniczej zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

18. Tabletka według zastrz. od 1 do 17, znamienna tym, że warstwa środkowa tabletki zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

19. Tabletka według zastrz. od 1 do 18, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-15%.

20. Tabletka według zastrz. od 1 do 19, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto siarczan sodu w ilości 0-10%.

21. Tabletka według zastrz. od 1 do 20, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto chlorek sodu w ilości 0-10%.

22. Tabletka według zastrz. od 1 do 21, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

23. Tabletka według zastrz. od 1 do 22, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

24. Tabletka według zastrz. od 1 do 23, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

25. Tabletka według zastrz. od 1 do 24, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości

0,5-1,5%.

26. Tabletka według zastrz. od 1 do 25, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0-1%.

27. Tabletka według zastrz. od 1 do 26, znamienna tym, że druga warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

28. Tabletka według zastrz. od 1 do 27, znamienna tym, że warstwa zewnętrzna tabletki zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.