WO2022084511A1 - Flüssiges reinigungsmittelkonzentrat, gebrauchsfertige anwendungslösung, deren verwendungen und reinigungsverfahren - Google Patents

Flüssiges reinigungsmittelkonzentrat, gebrauchsfertige anwendungslösung, deren verwendungen und reinigungsverfahren Download PDF

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Definitions

  • Liquid detergent concentrate Liquid detergent concentrate, ready-to-use application solution, their uses and cleaning processes
  • the present invention relates to a liquid cleaning agent concentrate, ready-to-use application solutions, their uses for cleaning and/or disinfecting objects and cleaning processes.
  • the invention is based on the object of providing a liquid cleaning concentrate and a ready-to-use application solution thereof which enable very good cleaning performance with only a low use concentration and at the same time have high material compatibility on various materials, in particular metal surfaces.
  • Claim 1 includes a liquid cleaning agent concentrate, comprising: a. at least one phosphonate , b . a first complexing agent selected from aminopolycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acids, hydroxypolycarboxylic acids and their salts, and d . at least one enzyme, preferably proteolytic enzyme, with a pH value of the liquid detergent concentrate being 9 or >9.
  • the liquid cleaning agent concentrate according to the invention can be diluted with water or a water-containing solvent mixture to form the ready-to-use application solution.
  • this does not preclude the liquid cleaning concentrate itself from containing water or a water-containing solvent mixture.
  • the liquid cleaning agent concentrate preferably has a pH of 9-12, more preferably 10-12, even more preferably 10-11.
  • the liquid detergent concentrate comprises at least one phosphonate.
  • a phosphonate is a salt of a phosphonic acid.
  • the phosphonate is preferably selected from the salts of phosphonobutanetricarboxylic acid (PBTC), aminotrismethylenephosphonic acid (ATMP), 1-hydroxyethane-l,1-diphosphonic acid (HEDP), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid) (DTPMP) and mixtures of this.
  • the salts can be alkali metal salts, preferably sodium and potassium salts, more preferably sodium salts. More preferably, the phosphonate is PBTC sodium salt, ATMP sodium salt, or mixtures thereof.
  • the phosphonate or the phosphonate mixture in the liquid detergent concentrate is preferably in a proportion by weight of 1 to 13% by weight, more preferably 2 to 10% by weight, even more preferably 3 to 8% by weight, based on the total mass of the liquid detergent concentrate available .
  • the phosphonate shows, on the one hand, the advantageous effect as a corrosion inhibitor. On the other hand, it was observed that the phosphonate serves to stabilize the cleaning formulation within the scope of the invention. Without phosphonate, considerable fluctuations in the pH value in the liquid detergent concentrate are observed when varying individual ingredients. The phosphonate thus not only serves to inhibit corrosion, but also acts as a pH buffer.
  • the liquid detergent concentrate comprises a first complexing agent selected from aminopolycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acids, hydroxypolycarboxylic acids and their salts.
  • the first complexing agent is preferably selected from (hydroxyethyl) ethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), glutamic acid-N,N-diacetic acid (GLDA), iminodisuccinic acid (IDS), methylglycinediacetic acid (MGDA), ethylenediaminedisuccinic acid (EDDS), polyaspartic acids, nitrilotriacetic acid (NTA) , nitrilomonoacetic dipropionic acid, Nitrilotripropionic acid, ß-alaninediacetic acid (ß-ADA), diethylenetriaminepentaacetic acid, 1,3-propylenediaminetetraacetic acid, 1,2-propylenediaminetetraace
  • the first complexing agent is selected from aminopolycarboxylic acids and their salts.
  • the first complexing agent is preferably the sodium salt of HEDTA, EDTA, GLDA, IDS or MGDA, more preferably the sodium salt of MGDA or HEDTA.
  • the first complexing agent is present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 8% by weight, even more preferably 2 to 6% by weight, based on the total mass of the liquid Detergent concentrate available.
  • the liquid detergent concentrate can further comprise a second complexing agent selected from the aminopolycarboxylic acids and their salts defined for the first complexing agent, the first and second complexing agents being different from one another.
  • the second complexing agent is preferably the sodium salt of HEDTA, EDTA, GLDA, IDS or MGDA, more preferably the sodium salt of MGDA or HEDTA.
  • the second complexing agent is preferably present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 8% by weight, even more preferably 2 to 6% by weight, based on the total mass of the liquid Detergent concentrate available.
  • the liquid detergent concentrate comprises the sodium salt of PBTC, the sodium salt of ATMP or a mixture thereof as the phosphonate, the sodium salt of HEDTA as the first complexing agent and preferably the sodium salt of MGDA as the second complexing agent.
  • the preferred combination of the first and the second complexing agent, in addition to the phosphonate, and their selection has a significant influence on the cleaning performance and the corrosion resistance of the liquid cleaning agent. It could be observed that the cleaning performance and the corrosion-inhibiting effect are in opposite relationship to each other. Good corrosion inhibition results in poorer cleaning performance and vice versa. However, the two properties can be adjusted in the best possible way by the preferred combination of the first and second complexing agent, in addition to the phosphonate.
  • the liquid detergent concentrate comprises at least one enzyme.
  • the enzyme is a proteolytic enzyme or mixture of enzymes.
  • the enzyme or the enzyme mixture is preferably present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of from 0.05 to 4% by weight, more preferably from 0.1 to 2% by weight, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • the enzyme activity is preferably 30 ⁇ 1 0 ⁇ 2 to 10 Oxl Cu 2 KNPU/g, more preferably 70 ⁇ 1 0 ⁇ 2 to 85 ⁇ 1 0 ⁇ 2 KNPU/g.
  • the liquid cleaning agent concentrate can also include other components selected from surfactants, hydrotropes, alkanolamines, alkali metal hydroxides, solvents, anti-corrosion agents, fragrances and dyes.
  • the surfactants can be cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants and mixtures thereof.
  • Cationic surfactants are selected, for example, from alkylamines and polyamines.
  • anionic surfactants are alkyl carboxylates and amino acid-based surfactants.
  • Nonionic surfactants are selected, for example, from alkyl alkoxylates, alkylphenol ethoxylates, fatty alcohol alkoxylates, fatty acid amides, fatty acid alkoxylates, fatty acid alkyl esters, fatty amines, alkylpolyamines, fatty amide ethoxylates and amine oxides.
  • Amphoteric surfactants are selected, for example, from betaines, sultaines and glycinates. The surfactants are preferably selected from fatty alcohol alkoxylates, amino acid-based surfactants and mixtures thereof.
  • the fatty alcohol alkoxylate can be selected from fatty alcohol ethoxylates (FAEO) and fatty alcohol propoxylates (FAPO), butyl etherified fatty alcohol ethoxylates (FAEOBV), butyl etherified fatty alcohol propoxylates (FAOBV), methyl etherified fatty alcohol ethoxylates (FAEOMV), methyl etherified fatty alcohol propoxylates (FAPOMV), butyl etherified fatty alcohol-based EO/PO Copolymers ( FAEOPOBV) , methyl etherified fatty alcohol based EO/PO copolymers ( FAEOPOMV) and fatty alcohol based EO/PO Copolymers (FAEOPO) .
  • the fatty alcohol alkoxylate is preferably a fatty alcohol-based EO/PO copolymer.
  • the fatty alcohol alkoxylate can comprise 0-10 EO units, preferably 1-4 EO units, more preferably 1-2 EO units. Furthermore, the fatty alcohol alkoxylate can comprise 0-8 PO units, preferably 1-8 PO units, more preferably 4-8 PO units. Furthermore, the fatty alcohol alkoxylate can have at least one C6-C16 fatty alcohol residue, preferably C12-C15 fatty alcohol residue.
  • the fatty alcohol alkoxylate can be selected from the group consisting of C12-C15 fatty alcohol residue with 2EO/6PO units, C12-C15 fatty alcohol residue with 8EO/4PO units, methyl or butyl etherified C12-C14 fatty alcohol residue with 1 OEO -units, CI 0-C12 fatty alcohol residue with 6EO/ 8PO units, C12-C14 fatty alcohol residue with 2EO/ 4PO units, C12-C14 fatty alcohol residue with 4EO/ 5PO units methyletherified C13-C15 fatty alcohol residue with 5EO/ 3PO units and C13-C15 fatty alcohol residue with 5EO/ 3PO units.
  • the fatty alcohol alkoxylate is preferably selected from C12-C15 fatty alcohol residue with 2EO/6PO units, C12-C14 fatty alcohol residue with 2EO/4PO units and C12-C14 fatty alcohol residue with 4EO/5PO units.
  • the fatty alcohol alkoxylate can be present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 0.1 to 9% by weight. -%, preferably from 0.4 to 2 wt. -%, based on the total mass of the liquid detergent concentrate, be present.
  • the addition of the fatty alcohol alkoxylate can dampen the effect of foam-forming surfactants.
  • a desired foaming behavior of the liquid detergent concentrate can be adjusted by the choice of the fatty alcohol alkoxylate.
  • a strong foaming is disadvantageous because for the applicability in ma- Fast cleaning methods, for example using an instrument washer or cleaning and disinfection devices (RDG), low-foaming components are required. Pronounced foaming during machine cleaning leads to a drop in the dosing pump pressure and ultimately to the cleaning process being aborted.
  • the amino acid based surfactant may be selected from compounds having a C10-C18 saturated or monounsaturated carbon residue, preferably a C12-C16 saturated carbon residue.
  • the amino acid-based surfactant can also be selected from sarcosines, taurines, glutamic acids and their salts.
  • the salts can be alkali metal salts, preferably sodium and potassium salts, more preferably sodium salts.
  • Preferred embodiments of the amino acid-based surfactant are selected from lauroylsarcosine, oleoylsarcosine, myristoylsarcosine, stearoylsarcosine and lauroylglutamic acid and sodium salts thereof. Lauroylsarcosine and lauroylglutamic acid and their sodium salts are particularly preferred.
  • the amino acid-based surfactant can be present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 0.05 to 5% by weight. -%, preferably from 0.1 to 2 wt. -%, based on the total mass of the liquid detergent concentrate, be present.
  • the liquid cleaning concentrate may include hydrotropes.
  • hydrotropes are compounds that act as solubilizers. According to the invention, these are in particular amphiphilic compounds with a relatively small polar part and a larger non-polar part, which are present in both non-polar and are soluble in polar solvents.
  • the compounds defined as hydrotropes according to the invention have less hydrophobic properties and a higher solubility in water.
  • the polar part ensures higher solubility in water while the non-polar part acts as a functional group.
  • Hydrotropes according to the invention make it possible in particular to formulate a clear and stable liquid detergent concentrate and a clear ready-to-use application solution.
  • the compounds defined as surfactants are not hydrotropes.
  • hydrotropes can be selected from alkyl sulfates, preferably C6-C10 alkyl sulfates and their sodium salts, more preferably sodium octyl sulfate and sodium ethylhexyl sulfate; Alkyl sulfonates, preferably C6-C10 alkyl sulfonates; aromatic sulfonates, preferably xylene sulfonate, p-toluene sulfonate and their sodium salts; propionates, preferably iso-octyliminodipropionate, n-octyliminodipropionate, caprylic and capric amphopropionate; C4-C1O-ether carboxylic acids with 4-10 EO units, preferably alkyl (8) polyether carboxylic acid with 8 EO units and alkyl (4-8) polyether carboxylic acid with 5 EO units; Alkyl sulfates,
  • the hydrotrope acts to clarify the formulation within a certain temperature range and, if necessary. as a solubilizer for the fatty alcohol alkoxylate.
  • the hydrotrope can in the liquid detergent concentrate in a weight fraction of 0.05 to 13 wt .-%, preferably from 0.1 to 7 wt .-%, more preferably 0.15 to 3.5 wt .-%, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • the alkanolamine is preferably selected from monoethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine and mixtures thereof.
  • the alkanolamine or its mixture serves in particular to adjust the alkalinity of the liquid cleaning agent.
  • Monoethanolamine has the benefit of being a good protein cleanser.
  • the alkanolamine or mixture thereof is preferably present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 1 to 26% by weight, more preferably 4 to 18% by weight, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • the alkali metal hydroxide is preferably sodium hydroxide and/or potassium hydroxide, more preferably potassium hydroxide.
  • the alkali metal hydroxide serves in particular to adjust the alkalinity of the liquid cleaning agent.
  • Potassium hydroxide is preferably present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 1 to 8% by weight, more preferably 2 to 5% by weight, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • the solvent can be water or an aqueous solvent mixture.
  • Solvent mixtures which, in addition to water, comprise organic solvents selected from ethanol, 2-propanol, glycols, glycerol and mixtures thereof are preferred.
  • a preferred glycol is 1,2-propylene glycol.
  • the organic solvent is in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of 0.5 to 10% by weight, more preferably from 3 to 7% by weight, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • Water is preferably present in the liquid detergent concentrate in a proportion by weight of from 30 to 90% by weight, more preferably from 35 to 70% by weight, even more preferably from 35 to 60% by weight, even more preferably from 35 to 50% by weight, more preferably 35 to 45% by weight, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • the invention is based on the surprising finding that the combination of at least one phosphonate and a first complexing agent in the liquid cleaning agent concentrate achieves very good cleaning performance with only a low use rate and at the same time high material compatibility when used on different materials, in particular on metal surfaces.
  • the active ingredients contained in the liquid cleaning agent concentrate can be used in a significantly lower dosage than that of other cleaning agents known in the prior art. This is due in particular to a synergistic effect with regard to the cleaning performance achieved.
  • the cleaning performance of the concentrate with regard to blood comprising the combination of phosphonate and the first complexing agent is better than that of the respective individual components.
  • This relates in particular to complexing agents selected from the substance class of aminopolycarboxylic acids and their salts.
  • the dosing of enzymatic, mildly alkaline, liquid cleaning agents, which preferably contain surfactants usually takes place at a water temperature of about 40° C. in machine cleaning. This is necessary because at lower temperatures the cleaning agent tends to foam too much.
  • the liquid cleaning agent concentrate according to the invention makes it possible to do cold dosing directly after the water inlet, at a temperature of preferably 38° C. or less, more preferably from 18 to 35° C., even more preferably from 20 to 30° C., even more preferably from 22 to 27° C., even more preferably at about 25° C., without the program being aborted due to excessive foam development.
  • Such cold water dosing is currently not possible with the liquid cleaning agents that are known from the prior art and are commercially available.
  • the cold dosing of the liquid detergent concentrate has its own inventive content.
  • the liquid cleaning agent concentrate is the highest possible material compatibility when used on different materials.
  • the corrosion protection of stainless steel and (colour) anodised aluminum parts is important.
  • the concentrate has a high level of material compatibility when used on various materials.
  • the presence of the combination of phosphonate and first complexing agent leads to a significantly improved corrosion inhibition behavior on stainless steel and (color) anodized aluminum parts.
  • an improved shine and an improved feel, in particular of stainless steel parts are observed.
  • the phosphonate in the context of the invention not only as a complexing or Functions as a dispersing agent, but also shows beneficial effects as a corrosion inhibitor. Furthermore, considerable fluctuations in the pH value in the liquid detergent concentrate are observed without phosphonate when individual recipe ingredients are varied. This not only serves as a corrosion inhibitor, but also acts as a buffer.
  • the invention also relates to a ready-to-use application solution comprising 0.05 to 99.9% of the liquid cleaning agent concentrate according to the invention, with a pH value of the ready-to-use application solution of 9 or >9, preferably 9- 12, more preferably 10-12, even more preferably 10-11.
  • the ready-to-use application solution preferably comprises 0.05 to 10%, more preferably 0.1 to 1%, of the liquid detergent concentrate according to the invention.
  • the phosphonate or the phosphonate mixture in the ready-to-use solution is preferably present in a proportion by weight of 0.0005 to 1.3% by weight, more preferably 0.002 to 0.1% by weight, even more preferably 0.003 to 0.08% by weight. % based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the first complexing agent is preferably present in the ready-to-use application solution in a proportion by weight of 0.00025 to 1.0% by weight, more preferably 0.001 to 0.08% by weight, even more preferably 0.002 to 0.06% by weight, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the second complexing agent is preferably present in the ready-to-use application solution in a proportion by weight of 0.00025 to 1.0% by weight, more preferably 0.001 to 0.08% by weight, even more preferably 0.002 to 0.06% by weight, based on the total weight of the ready-to-use application solution.
  • the enzyme or enzyme mixture is preferably present in the ready-to-use application solution in a proportion by weight of 0.000025 to 0.04% by weight, more preferably 0.0001 to 0.02% by weight, based on the total mass of the ready-to-use application solution .
  • the fatty alcohol alkoxylate can be present in the ready-to-use solution in a proportion by weight of 0.00005 to 0.9% by weight, more preferably 0.0004 to 0.02% by weight, based on the total mass of the ready-to-use solution.
  • the amino acid-based surfactant can be present in the ready-to-use solution in a proportion by weight of 0.000025 to 0.5% by weight, preferably 0.0001 to 0.02% by weight, based on the total mass of the ready-to-use solution.
  • the hydrotrope can be present in the ready-to-use application solution in a proportion by weight of from 0.000025 to 1.3% by weight, preferably from 0.0001 to 0.07% by weight, even more preferably from 0.00015 to 0.035% by weight. based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the alkanolamine or its mixture can be present in the ready-to-use solution in a weight fraction of 0.0005 to 2.6% by weight, preferably 0.004 to 0.18% by weight, based on the total weight of the ready-to-use solution.
  • the alkali metal hydroxide can be present in the ready-to-use solution in a proportion by weight of 0.0005 to 0.8% by weight, preferably 0.002 to 0.05% by weight, based on the total mass of the ready-to-use solution.
  • the organic solvent can be present in the ready-to-use solution in a proportion by weight of 0.00025 to 1.0% by weight, preferably 0.003 to 0.07% by weight, based on the total mass of the ready-to-use solution.
  • Water can be present in the ready-to-use application solution in a proportion by weight of 90.0 to 99.985% by weight, preferably 95.0 to 99.98% by weight, more preferably 99.6 to 99.96% by weight, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the subject matter of the invention is also the use of the liquid cleaning agent concentrate according to the invention or the ready-to-use application solution according to the invention for cleaning and/or disinfecting objects, preferably for machine cleaning and/or disinfecting objects.
  • the liquid cleaning agent concentrate or the ready-to-use solution is preferably dosed cold, more preferably at a temperature of 38°C or less, even more preferably from 18 to 35°C, even more preferably from 20 to 30°C, even more preferably from 22 to 27°C, even more preferably at about 25°C.
  • cleaning and/or disinfection expresses the fact that the liquid cleaning agent concentrate and the ready-to-use application solution both in the combination of cleaning and disinfection can be used in a single process step as well as in program sequences in which a cleaning step is followed by a separate disinfection step.
  • the objects are preferably medical and/or surgical instruments and/or apparatus.
  • the subject matter of the invention is also the method for cleaning medical and/or surgical instruments and/or apparatus, characterized by the following steps: a) preparing a ready-to-use application solution according to one of claims 11 or 12, b) cleaning the medical and/or or surgical instruments and/or apparatus with the ready-to-use application solution.
  • the ready-to-use application solution is preferably prepared cold, more preferably at a temperature of 38° C. or less, even more preferably from 18 to 35° C., even more preferably from 20 to 30° C., even more preferably from 22 to 27°C, more preferably at about 25°C.
  • the ready-to-use application solution can be prepared by dosing the liquid cleaning concentrate according to the invention.
  • the ready-to-use application solution can also be prepared manually starting from the liquid detergent concentrate according to the invention.
  • FIG. 2 Current density-potential curves of the anodic partial reactions on test specimens of stainless steel quality 1.4034, with the measurements using batch (I) according to the invention, batch (II) without phosphonate and salt solutions of different pH values being shown as comparisons
  • FIG. 3 Current density-potential curves of the anodic partial reactions on test specimens of stainless steel quality 1.4031, with the measurements using batch (I) according to the invention, batch (II) without phosphonate and salt solutions of different pH values being shown as comparisons
  • Figure 4 Location of the corrosion potentials, i.e. the current density minima, (top) and graphic results of the panel analysis with test specimens of stainless steel quality 1.4034 (bottom)
  • FIG. 5 Results of the immersion cleaning tests with batch (I) according to the invention and batch (II) without phosphonate as a comparison with heparinized sheep blood as soiling
  • FIG. 6 Cleaning performance of ready-to-use application solutions comprising phosphonate and MGDA with regard to sheep blood when varying a second complexing agent, plotted in comparison with log (K) literature values for Ca 2+ and Mg 2+
  • FIG. 7 Cleaning performance and corrosion behavior of ready-to-use application solutions comprising phosphonate and MGDA with regard to sheep blood when varying a second complexing agent, plotted in comparison with log (K) literature values for Ca 2+ and Mg 2+
  • FIG. 8 Pressure and temperature curves for the cold water metering of a liquid detergent concentrate according to the invention in a concentration of 3 ml/l at 25°C
  • FIG. 9 Pressure and temperature curves for the cold water dosing of the commercially available cleaning agents known from the prior art with the respective standard recommended concentration at 25°C
  • result Figure 1 shows the results of the corrosion tests with gray cast iron chips GG25 based on DIN 51360 Part 2 at different concentrations of the application solutions (sample 1: Na-ATMP, sample 2: Na-HEDP, sample 3: Na-PBTC, sample 4: Na-Glu - coheptonate, sample 5: Na-DTPMP, sample 6: Na-HEDTA; Sample Ref: comparison without additive), where FIG Show application solutions.
  • sample 1 Na-ATMP
  • sample 2 Na-HEDP
  • sample 3 Na-PBTC
  • sample 4 Na-Glu - coheptonate
  • sample 5 Na-DTPMP
  • sample 6 Na-HEDTA
  • Sample Ref comparison without additive
  • the phosphonate acts as a corrosion inhibitor. Another effect of the phosphonate can be observed with a systematic variation of other components, e.g. the complexing agent, with an otherwise constant composition of the detergent concentrate.
  • Table 1 pH values when varying complexing agents in the presence or absence of phosphonate (PBTC)
  • Electrochemical corrosion measurements and immersion cleaning tests with heparinized sheep blood were carried out.
  • Approach (I) is a liquid detergent concentrate according to the invention, which was made up of the following components:
  • Batch (II) is a comparison without phosphonate with an otherwise identical formulation, the pH being adjusted identically to batch (I). Based on the tests carried out, the synergistic effect of the phosphonate in combination with aminopolycarboxylates as a complexing agent can be clearly demonstrated.
  • Electrochemical corrosion measurements a. measurement method
  • the open circuit potential (OCP) of the system was determined. This took place over a period of 600 s in order to ensure that the equilibrium was sufficiently established.
  • the current density-potential curve was then recorded over a potential range from -0.1 to +1.5 V in relation to the measured OCP. For this purpose, a step size of 0.001 V was set at a scanning speed of 0.01 V/s. b. execution
  • a measuring setup consisting of an Autolab PGSTAT204 potentiostat and a corrosion measuring cell for flat samples (Metrohm AG) with a three-electrode arrangement and a silver/silver chloride reference electrode was used.
  • Ground stainless steel sheets of the qualities 1.4034 and 1.4301 were used as test specimens.
  • Electrochemical corrosion tests were carried out on test specimens of the two stainless steel qualities 1.4034 (chromium steel; less corrosion-resistant; cf. Figure 2) and 1.4301 (chromium-nickel steel; more corrosion-resistant; cf. Figure 3).
  • a 10% application solution of batches (I) and (II) was prepared in a 0.9% solution of sodium chloride (corresponding to physical saline solution) in order to obtain the required corrosive conditions and current density potential curves were recorded.
  • the pH values were 10.5 for batch (I) with phosphonate and 11.5 for batch (II) without phosphonate.
  • Protamine sulfate or protamine chloride ACILA GmbH Marker dots 0 8mm green
  • the heparinized sheep blood and the protamine sulphate/protamine chloride were stored in a climatic cabinet at 6° C. until the test.
  • the sheep's blood and the protamine sulphate/protamine chloride should have reached a temperature of 20 °C.
  • the fat-free stainless steel plates were stretched on a rack and should be aligned horizontally as straight as possible.
  • the deionized water must completely cover the bottom of the dish placed horizontally.
  • the bowl was min. Covered (atmosphere conditioning) 2 hours before launch.
  • the wet test specimens with the coagulated blood stains were removed from the plastic tray and dried at room temperature.
  • the quality of the dry test plaques was checked. Plates with air bubbles on the soiling or showing irregularities were sorted out. A green marker was glued to each of the other tiles.
  • the test plaques were stored in test tubes with screw caps at room temperature until they were used in the immersion test.
  • Test slides Heparinized, reactive sheep blood
  • FIG. 5 shows the results of the immersion cleaning tests with batch (I) according to the invention and batch (II) without phosphonate, with heparinized sheep blood being used as soil.
  • FIG. 5 shows, a somewhat better cleaning result in the removal of heparinized sheep blood was achieved with the batch (I) according to the invention than with the comparative batch (II), which contains no phosphonate and only aminopolycarboxylates as complexing agents.
  • the pH of the use solution according to the invention from batch (I), at 10.5 was even somewhat lower than that of the use solution from batch (II), for which a pH of 10.7 was determined.
  • the liquid cleaning concentrate according to the invention and its ready-to-use application solution from batch (I) show, compared to the cleaning concentrate and its application solution from batch (II) without phosphonate, improved corrosion protection with regard to stainless steel, better material compatibility e.g. with aluminum, and improved cleaning performance with regard to blood , despite a lower pH, which usually has the opposite effect.
  • a buffering effect of the desired pH value due to the presence of the phosphonate was found over a wide range of concentrations.
  • the complexing agent MGDA was in a liquid cleaning concentrate according to the invention in addition to the contained phosphonate PBTC each with a second complexing agent (ie HEDTA, EDDS, IDS, GLDA, polyaspartate, EDTA) and combined all test approaches in this series examined the corrosion inhibition properties and the cleaning performance with regard to sheep blood.
  • a second complexing agent ie HEDTA, EDDS, IDS, GLDA, polyaspartate, EDTA
  • the corrosion tests were carried out with gray cast iron chips GG25 based on DIN 51360 Part 2 at a concentration of the application solution of 2.5%. The tests were carried out and evaluated analogously to the corrosion tests on the phosphonates described above.
  • test bodies with heparinized, reactivated sheep blood were produced as previously described.
  • Test slides Heparinized , react . sheep blood Immersion cleaning tests were carried out with both test batches at a dosage of 2.0 ml/l in deionized water and a temperature of 45° C. with a contact time of 4 minutes. Four individual experiments were carried out with each formulation variant, the residue was colored with a 0.1 g amido black solution and the area was determined. c. Evaluation
  • the cleaning results were evaluated visually using the dried plaques. In addition, the evaluation was also carried out here by integrating the area relative to other individual tests.
  • the dosing of enzymatic, mildly alkaline, liquid cleaning agents usually takes place at a water temperature of about 40° C. for machine cleaning. This is necessary because at lower temperatures the cleaning agents tend to foam too much.
  • the disadvantage of dosing at a temperature of around 40 °C is that the running time of the cleaning programs is extended, since there is a certain amount of time for heating up from the inlet temperature (usually around 18-22 °C) to a temperature of 40 ° C must be awaited before the cleaning agent can take effect .
  • the liquid detergent concentrate according to the invention and the ready-to-use application solution enable cold dosing immediately after the water has been inflowed, preferably at a temperature of 38° C. or less, even more preferably from 18 to 35° C., even more preferably from 20 to 30° C. even more preferably from 22 to 27° C., even more preferably at about 25° C., without the program being terminated due to excessive foam development. This is currently not possible with the cleaning agents known from the prior art.
  • FIG. 8 shows the correct and complete program sequence (pressure and temperature curves) from a cleaning and disinfection system (UniClean PL II from MMM).
  • the liquid according to the invention was metered Detergent concentrate with a concentration of 3 ml/l at 25°C.

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Abstract

Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat umfassend: a. mindestens ein Phosphonat, b. einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus Aminopolycarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Hydroxypolycarbonsäuren und deren Salzen, und c. mindestens ein Enzym, vorzugsweise proteolytisches Enzym, wobei ein pH-Wert des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats 9 oder >9 ist; gebrauchsfertige Anwendungslösung; deren Verwendung zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen und Verfahren zur Reinigung.

Description

Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat , gebrauchsfertige Anwendungslösung , deren Verwendungen und Reinigungsverfahren
Die vorliegende Erfindung betri f ft ein flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat , gebrauchs fertige Anwendungslösungen, deren Verwendungen zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen und Reinigungsverfahren .
Medi zinische und chirurgische Instrumente und Apparate werden im Krankenhaus üblicherweise unter Verwendung alkalischer Reinigungsmittel maschinell gereinigt und anschließend chemisch oder thermisch desinfi ziert . Stark alkalische Reinigungsmittel können dabei aggressiv gegenüber empfindlichen Oberflächen wirken . Daher werden mildalkalische enzymatische Reinigungsmittel bevorzugt , die j edoch die Nachteile einer nicht zufriedenstellenden Reinigungsleistung sowie hohe Einsatzkonzentrationen aufweisen . Zudem enthalten die im Stand der Technik bekannten enzymatischen Reinigungsmittel häufig weitere aggressive Bestandteile , die nicht auf allen Oberflächen gut verträglich sind und insbesondere auf Metalloberflächen korrosiv wirken können .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde , ein flüssiges Reinigungskonzentrat sowie eine gebrauchs fertige Anwendungslösung hiervon bereitzustellen, die sehr gute Reinigungsleistungen bei nur einer geringen Einsatzkonzentration ermöglichen und zugleich eine hohe Materialverträglichkeit auf verschiedenen Werkstof fen, insbesondere Metalloberflächen, aufweisen .
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 11 , 13 und 15 . Anspruch 1 umfasst dabei ein flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat , umfassend : a . mindestens ein Phosphonat , b . einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus Aminopolycarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Hydroxypolycarbonsäuren und deren Sal zen, und d . mindestens ein Enzym, vorzugsweise proteolytisches Enzym, wobei ein pH-Wert des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats 9 oder >9 ist .
Vorteilhafte Aus führungs formen befinden sich in den Unteransprüchen .
Im Rahmen der Erfindung kann das erfindungsgemäße flüssige Reinigungsmittelkonzentrat mit Wasser oder einem wasserhaltigen Lösungsmittelgemisch zu der gebrauchs fertigen Anwendungslösung verdünnt werden . Dieses schließt j edoch nicht aus , dass das flüssige Reinigungskonzentrat selbst Wasser oder ein wasserhaltiges Lösungsmittelgemisch enthalten kann .
Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat weist vorzugsweise einen pH-Wert 9- 12 , weiter vorzugsweise 10- 12 , noch weiter vorzugsweise 10- 11 , auf .
1 . Phosphonat
Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst mindestens ein Phosphonat . Im Rahmen der Erfindung handelt es sich bei einem Phosphonat um ein Sal z einer Phosphonsäure . Das Phosphonat ist vorzugsweise ausgewählt aus den Sal zen der Phosphonobutantricarbonsäure ( PBTC ) , der Aminotrismethylenphosphonsäure (ATMP ) , der 1-Hydroxyethan- l , 1-diphosphonsäure (HEDP ) , der Diethylen- triamin-penta (methylenphosphonsäure ) ( DTPMP ) und Gemischen hiervon. Bei den Salzen kann es sich um Alkalisalze, vorzugsweise Natrium- und Kaliumsalze, weiter vorzugsweise Natriumsalze, handeln. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem Phosphonat um das Natriumsalz der PBTC, das Natriumsalz der ATMP oder Gemische hiervon.
Vorzugsweise ist das Phosphonat oder das Phosphonatgemisch in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 1 bis 13 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 2 bis 10 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden .
Das Phosphonat zeigt im Rahmen der Erfindung zum einen die vorteilhafte Wirkung als Korrosionsinhibitor. Zum anderen konnte beobachtet werden, dass das Phosphonat im Rahmen der Erfindung zur Stabilisierung der Reinigungsformulierung dient. Ohne Phosphonat werden bei der Variation einzelner Inhaltsstoffe erhebliche Schwankungen des pH-Wertes in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat beobachtet. Das Phosphonat dient somit nicht nur zur Korrosionsinhibierung, sondern fungiert auch als pH-Puffer.
2. Komplexbildner
Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus Aminopolycarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Hydroxypolycarbonsäuren und deren Salzen. Vorzugsweise ist der erste Komplexbildner ausgewählt aus (Hydro- xyethyl ) ethylendiamintriessigsäure (HEDTA) , Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) , Glutaminsäure-N, N-diessigsäure (GLDA) , Iminodibernsteinsäure (IDS) , Methylglycindiessigsäure (MGDA) , Ethylendiamindibernsteinsäure (EDDS) , Polyasparaginsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA) , Nitrilomonoessigdipropionsäure, Nitrilotripropionsäure, ß-Alanindiessigsäure (ß-ADA) , Diethylentriaminpentaessigsäure, 1, 3-Propylendiamintetraessigsäure, 1, 2-Propylendiamintetraessigsäure, N- (Alkyl) -ethylendiamint- riessigsäure, Ethylendiamintriessigsäure, Cyclohexylen-1 , 2-di- amintetraessigsäure, Serindiessigsäure, Isoserindiessigsäure, L-Asparagindiessigsäure, Gluconsäure, Glucoheptansäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Schleimsäure, Milchsäure, Glutarsäure, Zitronensäure, Tartronsäure, Lactobionsäure und Saccharosemono- , -di- und -tricarbonsäure und deren Salzen. Bei den Salzen kann es sich um Alkalisalze, vorzugsweise Natrium- und Kaliumsalze, weiter vorzugsweise Natriumsalze, handeln.
In einer bevorzugten Aus führungs form ist der erste Komplexbildner ausgewählt aus Aminopolycarbonsäuren und deren Salzen. Vorzugsweise ist der erste Komplexbildner das Natriumsalz der HEDTA, der EDTA, der GLDA, der IDS oder der MGDA, weiter vorzugsweise das Natriumsalz der MGDA oder der HEDTA.
Vorzugsweise ist der erste Komplexbildner in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat kann ferner einen zweiten Komplexbildner umfassen, der ausgewählt ist aus den für den ersten Komplexbildner definierten Aminopolycarbonsäuren und deren Salzen, wobei der erste und zweite Komplexbildner verschieden voneinander sind. Vorzugsweise ist der zweite Komplexbildner das Natriumsalz der HEDTA, der EDTA, der GLDA, der IDS oder der MGDA, weiter vorzugsweise das Natriumsalz der MGDA oder der HEDTA. Vorzugsweise ist der zweite Komplexbildner in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
In bevorzugten Aus führungs formen umfasst das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat als Phosphonat das Natriumsalz der PBTC, das Natriumsalz der ATMP oder ein Gemisch hiervon, als ersten Komplexbildner das Natriumsalz der HEDTA und vorzugsweise als zweiten Komplexbildner das Natriumsalz der MGDA.
Überraschenderweise hat die vorzugsweise Kombination des ersten und des zweiten Komplexbildners, zusätzlich zu dem Phosphonat, sowie deren Auswahl einen erheblichen Einfluss auf die Reinigungsleistung und das Korrosionsvermögen des flüssigen Reinigungsmittels. Es konnte beobachtet werden, dass die Reinigungsleistung und die Korrosionsinhibitionswirkung in einem gegensätzlichen Verhältnis zueinander stehen. Eine gute Korrosionsinhibition bedingt eine schlechtere Reinigungsleistung und umgekehrt. Durch die vorzugsweise Kombination von erstem und zweitem Komplexbildner, zusätzlich zu dem Phosphonat, können die beiden Eigenschaften jedoch bestmöglich eingestellt werden .
3. Enzym
Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst mindestens ein Enzym. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Enzym um ein proteolytisches Enzym oder Enzymgemisch.
Vorzugsweise ist das Enzym oder das Enzymgemisch in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 4 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats , vorhanden . Die Enzymaktivität beträgt vorzugsweise 30xl 0~2 bis l O Oxl Cü2 KNPU/g, weiter vorzugsweise 70xl 0~2 bis 85xl 0-2 KNPU/g .
4 . Weitere Bestandteile
Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat kann ferner weitere Bestandteile ausgewählt aus Tensiden, Hydrotropen, Alkanolami- nen, Alkalimetallhydroxiden, Lösungsmitteln, Korrosionsschutzmitteln, Duftstof fen und Farbstof fen umfassen .
Bei den Tensiden kann es sich um kationische Tenside , anionische Tenside , nicht-ionische Tenside , amphotere Tenside und Gemische hiervon handeln . Kationische Tenside sind beispielsweise ausgewählt aus Alkylaminen und Polyaminen . Anionische Tenside sind beispielsweise Alkylcarboxylate und aminosäurebasierte Tenside . Nichtionische Tenside sind beispielsweise ausgewählt aus Alkylalkoxylaten, Alkylphenolethoxylaten, Fettal- koholalkoxylaten, Fettsäureamiden, Fettsäurealkoxylaten, Fettsäurealkylestern, Fettaminen, Alkylpolyaminen, Fettami- dethoxylaten und Aminoxiden . Amphotere Tenside sind beispielsweise ausgewählt aus Betainen, Sultainen und Glycinaten . Vorzugsweise sind die Tenside ausgewählt aus Fettalkoholalkoxyla- ten, aminosäurebasierten Tensiden und Gemischen hiervon .
Das Fettalkoholalkoxylat kann ausgewählt sein aus Fettalkoho- lethoxylaten ( FAEO) und Fettalkoholpropoxylaten ( FAPO) , butyl- veretherten Fettalkoholethoxylaten ( FAEOBV) , butylveretherten Fettalkoholpropoxylaten ( FAPOBV) , methylveretherten Fettalkoholethoxylaten ( FAEOMV) , methylveretherten Fettalkoholpropoxylaten ( FAPOMV) , butylveretherten fettalkoholbasierten EO/PO- Copolymeren ( FAEOPOBV) , methylveretherten fettalkoholbasierten EO/PO-Copolymeren ( FAEOPOMV) und fettalkoholbasierten EO/PO- Copolymeren ( FAEOPO) . Vorzugsweise ist das Fettalkohol- alkoxylat ein fettalkoholbasiertes EO/PO-Copolymer .
Das Fettalkoholalkoxylat kann 0- 10 EO-Einheiten, vorzugsweise 1-4 EO-Einheiten, weiter vorzugsweise 1-2 EO-Einheiten umfassen . Ferner kann das Fettalkoholalkoxylat 0- 8 PO-Einheiten, vorzugsweise 1- 8 PO-Einheiten, weiter vorzugsweise 4- 8 PO-Einheiten umfassen . Des Weiteren kann das Fettalkoholalkoxylat mindestens einen C6-C16-Fettalkoholrest , vorzugsweise C12-C15- Fettalkoholrest aufweisen . Das Fettalkoholalkoxylat kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus C12-C15-Fettakohol- rest mit 2EO/ 6PO-Einheiten, C12-C15-Fettalkoholrest mit 8EO/ 4PO-Einheiten, methyl- oder butylverethertem C12-C14-Fett- alkoholrest mit 1 OEO-Einheiten, CI 0-C12-Fettalkoholrest mit 6EO/ 8PO-Einheiten, C12-C14-Fettalkoholrest mit 2EO/ 4PO-Einhei- ten, C12-C14-Fettalkoholrest mit 4EO/ 5PO-Einheiten methylve- rethertem C13-C15-Fettalkoholrest mit 5EO/ 3PO-Einheiten und C13-C15-Fettalkoholrest mit 5EO/ 3PO-Einheiten . Vorzugsweise ist das Fettalkoholalkoxylat ausgewählt aus C12-C15-Fettako- holrest mit 2EO/ 6PO-Einheiten, C12-C14-Fettalkoholrest mit 2EO/ 4PO-Einheiten und C12-C14-Fettalkoholrest mit 4EO/ 5PO-Ein- heiten .
Das Fettalkoholalkoxylat kann in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0 , 1 bis 9 Gew . -% , vorzugsweise von 0 , 4 bis 2 Gew . -% , bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats , vorhanden sein .
Die Zugabe des Fettalkoholalkoxylats kann die Wirkung von schaumbildenden Tensiden dämpfen . Durch die Wahl des Fettalkoholalkoxylats kann ein gewünschtes Schaumverhalten des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats eingestellt werden . Ein starkes Schäumen ist nachteilig, da für die Anwendbarkeit in ma- schinellen Reinigungsverfahren, beispielsweise mittels Instrumentenspülmaschine oder Reinigungs- und Desinfektionsgeräten (RDG) , schaumarme Bestandteile erforderlich sind . Eine ausgeprägte Schaumbildung führt bei der maschinellen Reinigung zu einem Abfall des Dosierpumpendrucks und somit schließlich zu einem Abbruch des Reinigungsprozesses .
Das aminosäurebasierte Tensid kann ausgewählt sein aus Verbindungen mit einem gesättigten oder einfach ungesättigten C10- C18-Kohlenstof frest , vorzugsweise einem gesättigten C12-C16- Kohlenstof f rest .
Das aminosäurebasierte Tensid kann ferner ausgewählt sein aus Sarcosinen, Taurinen, Glutaminsäuren und deren Sal zen . Bei den Sal zen kann es sich um Alkalisal ze , vorzugsweise Natrium- und Kaliumsal ze , weiter vorzugsweise Natriumsal ze , handeln . Bevorzugte Aus führungs formen des aminosäurebasierten Tensids sind ausgewählt aus Lauroylsarcosin, Oleoylsarcosin, Myristoylsar- cosin, Stearoylsarcosin und Lauroylglutaminsäure und deren Natriumsal zen . Besonders bevorzugt sind Lauroylsarcosin und Lauroylglutaminsäure und deren Natriumsal ze .
Das aminosäurebasierte Tensid kann in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0 , 05 bis 5 Gew . -% , vorzugsweise von 0 , 1 bis 2 Gew . -% , bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats , vorhanden sein .
Das flüssige Reinigungskonzentrat kann Hydrotrope umfassen . Im Rahmen der Erfindung handelt es sich bei „Hydrotropen" um Verbindungen, die als Lösungsvermittler fungieren . Erfindungsgemäß handelt es sich hierbei insbesondere um amphiphile Verbindungen mit einem relativ kleinen polaren Teil und einem größeren nicht-polaren Teil , die sowohl in nicht-polaren als auch in polaren Lösungsmitteln löslich sind . Die erfindungsgemäß als Hydrotrope definierten Verbindungen weisen weniger hydrophobe Eigenschaften und eine höhere Löslichkeit in Wasser auf . Der polare Teil stellt eine höhere Löslichkeit in Wasser sicher, während der nicht-polare Teil als funktionelle Gruppe fungiert . Erfindungsgemäße Hydrotrope ermöglichen insbesondere die Formulierung eines klaren und stabilen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats sowie einer klaren gebrauchs fertigen Anwendungslösung . Erfindungsgemäß stellen die als Tenside definierten Verbindungen keine Hydrotrope dar .
Im Rahmen der Erfindung können Hydrotrope ausgewählt sein aus Alkylsul faten, vorzugsweise C6-C10-Alkylsul faten und deren Natriumsal ze , weiter vorzugsweise Natrium-Octylsul f at und Nat- rium-Ethylhexylsul fat ; Alkylsul fonaten, vorzugsweise C6-C10- Alkylsul fonaten; aromatischen Sul fonaten, vorzugsweise Xy- lolsul fonat , p-Toluolsul fonat und deren Natriumsal zen; Propionaten, vorzugsweise i so-Octyliminodipropionat , n-Octylimi- nodipropionat , Capryl- und Caprinamphopropionat ; C4-C1 O-Ether- carbonsäuren mit 4- 10 EO-Einheiten, vorzugsweise Alkyl ( 8 ) po- lyethercarbonsäure mit 8 EO-Einheiten und Alkyl ( 4- 8 ) polyether- carbonsäure mit 5 EO-Einheiten; Alkyl- , Alkyldi- , Alkylpoly- glycosiden und Gemischen hiervon, wobei der Alkylrest vorzugsweise ein verzweigter oder unverzweigter C4-C16-Alkylrest ist und der Glycosidrest vorzugsweise ausgewählt ist aus Hexoseeinheit und Pentoseeinheit , weiter vorzugsweise ausgewählt ist aus Glucopyranoseeinheit und Xylopyranoseeinheit . Vorzugsweise ist das Hydrotrop Natrium-Octylsul f at , Natrium- Ethylhexylsul f at oder ein Gemisch hiervon .
Im Rahmen der Erfindung fungiert das Hydrotrop zur Klarstellung der Formulierung innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs und ggf . als Lösungsvermittler für das Fettalkohol- alkoxylat . Das Hydrotrop kann in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 7 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,15 bis 3,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden sein.
Das Alkanolamin ist vorzugsweise ausgewählt aus Monoethanolamin, Triethanolamin, Monoisopropanolamin und Gemischen hiervon. Das Alkanolamin oder dessen Gemisch dient im Rahmen der Erfindung insbesondere dazu, die Alkalität des flüssigen Reinigungsmittels einzustellen. Monoethanolamin weist den Vorteil auf, ein guter Proteinreiniger zu sein. Vorzugsweise ist das Alkanolamin oder dessen Gemisch in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 1 bis 26 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 4 bis 18 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden .
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Alkalimetallhydroxid um Natriumhydroxid und/oder Kaliumhydroxid, weiter vorzugsweise um Kaliumhydroxid. Das Alkalimetallhydroxid dient im Rahmen der Erfindung insbesondere dazu, die Alkalität des flüssigen Reinigungsmittels einzustellen. Vorzugsweise ist Kaliumhydroxid in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 1 bis 8 Gew.-%, weiter vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungskonzentrats, vorhanden.
Bei dem Lösungsmittel kann es sich um Wasser oder ein wasserhaltiges Lösungsmittelgemisch handeln. Bevorzugt sind Lösungsmittelgemische, die neben Wasser organische Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, 2-Propanol, Glykolen, Glycerin und Gemischen hiervon umfassen. Ein bevorzugtes Glykol ist 1,2-Propy- lenglykol. Vorzugsweise ist das organische Lösungsmittel in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
Vorzugsweise ist Wasser in dem flüssigen Reinigungsmittel-kon- zentrat in einem Gewichtsanteil von 30 bis 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 35 bis 70 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise von35 bis 60 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 35 bis 50 Gew.- % , noch weiter vorzugsweise 35 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-masse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden .
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass die Kombination von mindestens einem Phosphonat und einem ersten Komplexbildner in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat eine sehr gute Reinigungsleistung bei nur einer geringen Ein- sat zkonzentration erzielt und zugleich eine hohe Materialverträglichkeit bei der Anwendung auf verschiedenen Werkstoffen, insbesondere auf Metalloberflächen, aufweist.
Es konnte beobachtet werden, dass die in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat enthaltenen Wirkstoffe in einer deutlich geringeren Dosierung als die von anderen im Stand der Technik bekannten Reinigungsmitteln eingesetzt werden können. Dieses ist insbesondere auf eine synergistische Wirkung hinsichtlich der erzielten Reinigungsleistung zurückzuführen. Die Reinigungsleistungen des Konzentrates hinsichtlich Blut umfassend die Kombination von Phosphonat und erstem Komplexbildner ist besser als die, der jeweiligen Einzelkomponenten. Dieses betrifft insbesondere Komplexbildner ausgewählt aus der Stoffklasse der Aminopolycarbonsäuren und deren Salzen. Im Stand der Technik erfolgt das Eindosieren von enzymatischen, mildalkalischen, flüssigen Reinigungsmitteln, die vorzugsweise Tenside enthalten, bei der maschinellen Reinigung üblicherweise bei einer Wassertemperatur von etwa 40 ° C . Dieses ist notwendig, da bei geringeren Temperaturen eine zu starke Schaumneigung der Reiniger vorliegt . Nachteilig hieran ist allerdings , dass die Lauf zeit der Reinigungsprogramme länger ist , da zunächst die Aufhei z zeit von der Einlauftemperatur (meist ca . 18-22 ° C ) bis auf 40 ° C abgewartet werden muss , bevor der Reiniger wirken kann . Das erfindungsgemäße flüssige Reinigungsmittelkonzentrat ermöglicht es j edoch, eine Kaltdosierung bereits direkt nach dem Wassereinlauf , bei einer Temperatur vorzugsweise von 38 ° C oder weniger, weiter vorzugsweise von 18 bis 35 ° C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30 ° C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27 ° C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25 ° C, durchzuführen, ohne dass es zu einem Programmabbruch aufgrund von zu starker Schaumentwicklung kommt . Eine solche Kaltwasserdosierung ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten und marktüblichen flüssigen Reinigungsmitteln derzeit nicht möglich . Das Kaltdosieren des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats weist eigenständig erfinderischen Gehalt auf .
Eine weitere wichtige Anforderung an das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat ist eine möglichst hohe Materialverträglichkeit bei der Anwendung auf verschiedenen Werkstof fen . Insbesondere im Hinblick auf medi zinische und/oder chirurgische Instrumente und/oder Apparate ist der Korrosionsschutz von Edelstahl- und ( färb- ) eloxierten Aluminiumteilen von Bedeutung . Überraschenderweise weist das Konzentrat bei der Anwendung auf verschiedenen Werkstof fen eine hohe Materialverträglichkeit auf . Insbesondere die Anwesenheit der Kombination von Phospho- nat und erstem Komplexbildner führt zu einem deutlich verbesserten Korrosionsinhibitionsverhalten auf Edelstahl- und ( färb- ) eloxierten Aluminiumteilen . Zudem wird überraschenderweise bei einem häufigeren Gebrauch des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats ein verbesserter Glanz sowie eine verbesserte Haptik insbesondere von Edelstahlteilen beobachtet .
Es konnte beobachtet werden, dass das Phosphonat im Rahmen der Erfindung zudem nicht nur als Komplexierungs- bzw . Dispergierungsmittel fungiert , sondern auch vorteilhafte Wirkung als Korrosionsinhibitor zeigt . Ferner werden ohne Phosphonat bei der Variation einzelner Rezepturinhaltsstof fe erhebliche Schwankungen des pH-Wertes in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat beobachtet . Dieses dient somit nicht nur als Korrosionsinhibitor, sondern fungiert ergänzend auch als Puf fer .
Zusätzlich konnte festgestellt werden, dass die vorzugsweise Kombination zweier Komplexbildner, zusätzlich zu dem Phosphonat , und deren Auswahl einen erheblichen Einfluss auf die Reinigungsleistung sowie das Korrosionsinhibitionsvermögen hat . Komplexbildner mit größeren Komplexbildungskonstanten für Ca2+- und Mg2+- Ionen zeigen in Kombination eine bessere Reinigungsleistung bezüglich Blut . Es konnte beobachtet werden, dass die Reinigungsleistung und das Korrosionsvermögen in einem gegensätzlichen Verhältnis zueinander stehen . Eine gute Korrosionsinhibition bedingt eine schlechtere Reinigungsleistung und umgekehrt . Durch die vorzugsweise Kombination von einem ersten und einem zweiten Komplexbildner, zusätzlich zu dem Phosphonat , können diese Eigenschaften j edoch bestmöglich optimiert werden .
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine gebrauchs fertige Anwendungslösung umfassend 0 , 05 bis 99 , 9% des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats , wobei ein pH-Wert der gebrauchs fertigen Anwendungslösung 9 oder >9 , vorzugsweise 9- 12, weiter vorzugsweise 10-12, noch weiter vorzugsweise 10-11, ist .
Vorzugsweise umfasst die gebrauchsfertige Anwendungslösung 0,05 bis 10%, weiter vorzugsweise 0,1 bis 1% des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats.
Die zuvor aufgeführten Bestandteile, Eigenschaften und vorteilhaften Effekte der gebrauchsfertigen Anwendungslösung entsprechen dabei denen, die zuvor für das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat definiert wurden. Jedoch sind die Bestandteile in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in den folgenden Gewichtsanteilen vorhanden:
Vorzugsweise ist das Phosphonat oder das Phosphonatgemisch in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,0005 bis 1,3 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,002 bis 0,1 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,003 bis 0,08 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden .
Vorzugsweise ist der erste Komplexbildner in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00025 bis 1,0 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,001 bis 0,08 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,002 bis 0,06 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden.
Vorzugsweise ist der zweite Komplexbildner in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00025 bis 1,0 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,001 bis 0,08 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,002 bis 0,06 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden . Vorzugsweise ist das Enzym oder Enzymgemisch in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,000025 bis 0,04 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 0,0001 bis 0,02 Gew.- % , bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden.
Das Fettalkoholalkoxylat kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00005 bis 0,9 Gew.- % , weiter vorzugsweise 0,0004 bis 0,02 Gew.-%%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
Das aminosäurebasierte Tensid kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,000025 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,0001 bis 0,02 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein .
Das Hydrotrop kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,000025 bis 1,3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,0001 bis 0,07 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,00015 bis 0,035 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
Das Alkanolamin oder dessen Gemisch kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,0005 bis 2, 6 Gew.-%, vorzugsweise von 0,004 bis 0,18 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
Das Alkalimetallhydroxid kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,0005 bis 0,8 Gew.-%, vorzugsweise von 0,002 bis 0,05 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein . Das organische Lösungsmittel kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00025 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,003 bis 0,07 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein .
Wasser kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 90,0 bis 99,985 Gew.-%, vorzugsweise 95,0 bis 99,98 Gew.-%, weiter vorzugsweise 99, 6 bis 99,96 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
Gegenstand der Erfindung ist zudem die Verwendung des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrates oder der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen Anwendungslösung zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen, vorzugsweise zur maschinellen Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen. In einer vorteilhaften Aus führungs form werden das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat oder die gebrauchsfertige Anwendungslösung vorzugsweise kalt dosiert, weiter vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, noch weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C.
Eine maschinelle Reinigung erfolgt im Rahmen der Erfindung ohne menschliches Zutun während eines automatischen Programmablaufes, vorzugsweise in einer Instrumentenspülmaschine oder im RDG. Mit der Formulierung „Reinigung und/oder Desinfektion" wird zum Ausdruck gebracht, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat und die gebrauchsfertige Anwendungslösung sowohl bei der Kombination von Reinigung und Desinfektion in einem einzigen Verfahrensschritt als auch bei Programmabläufen verwendet werden kann, bei denen einem Reinigungsschritt ein separater Desinfektionsschritt nachfolgt .
Bei den Gegenständen handelt es sich vorzugsweise um medi zinische und/oder chirurgische Instrumente und/oder Apparate .
Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zur Reinigung von medi zinischen und/oder chirurgischen Instrumenten und/oder Apparaten, gekennzeichnet durch folgende Schritte : a ) Herstellen einer gebrauchs fertigen Anwendungslösung nach einem der Ansprüche 11 der 12 , b ) Reinigen der medi zinischen und/oder chirurgischen Instrumente und/oder Apparate mit der gebrauchs fertigen Anwendungslösung .
In einer vorteilhaften Aus führungs form wird die gebrauchs fertige Anwendungslösung vorzugsweise kalt hergestellt , weiter vorzugsweise bei einer Temperatur von 38 ° C oder weniger, noch weiter vorzugsweise von 18 bis 35 ° C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30 ° C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27 ° C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25 ° C . Die Herstellung der gebrauchs fertigen Anwendungslösung kann dabei durch die Dosierung des erf indungsmäßen flüssigen Reinigungskonzentrats erfolgen . Optional kann die gebrauchs fertige Anwendungslösung auch manuell ausgehend von dem erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat hergestellt werden .
Die Erfindung wird nun anhand einiger vorteilhafter Aus führungs formen unter Bezugnahmen auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben . Es zeigt : Figur 1: Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei verschiedenen Konzentrationen der Anwendungslösungen (d.h. la) 10%ig und 1b) 5%ig)
Figur 2: Stromdichte-Potential-Kurven der anodischen Teilreaktionen auf Prüfkörpern der Edelstahlqualität 1.4034, wobei die Messungen mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) , dem Ansatz (II) ohne Phosphonat und Salzlösungen verschiedener pH-Werte als Vergleiche dargestellt sind
Figur 3: Stromdichte-Potential-Kurven der anodischen Teilreaktionen auf Prüfkörpern der Edelstahlqualität 1.4031, wobei die Messungen mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) , dem Ansatz (II) ohne Phosphonat und Salzlösungen verschiedener pH-Werte als Vergleiche dargestellt sind
Figur 4: Lage der Korrosionspotentiale, d.h. der Stromdichte- Minima, (oben) und graphische Ergebnisse der Tafelanalyse mit Prüfkörpern der Edelstahlqualität 1.4034 (unten)
Figur 5: Ergebnisse der Tauchreinigungsversuche mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) und dem Ansatz (II) ohne Phosphonat als Vergleich mit heparinisiertem Schafsblut als Anschmutzung
Figur 6: Reinigungsleistung von gebrauchsfertigen Anwendungslösungen umfassend Phosphonat und MGDA bezüglich Schafblut bei Variation eines zweiten Komplexbildners, aufgetragen im Vergleich mit log (K) -Literaturwerten für Ca2+ und Mg2+ Figur 7 : Reinigungsleistung und Korrosionsverhalten von gebrauchsfertigen Anwendungslösungen umfassend Phospho- nat und MGDA bezüglich Schafblut bei Variation eines zweiten Komplexbildners, aufgetragen im Vergleich mit log (K) -Literaturwerten für Ca2+ und Mg2+
Figur 8: Druck- und Temperaturkurven für die Kaltwasserdosierung eines erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats in einer Konzentration von 3 ml/1 bei 25°C
Figur 9: Druck- und Temperaturkurven für die Kaltwasserdosierung der aus dem Stand der Technik bekannten und marktüblichen Reiniger mit der jeweils standardmäßig empfohlenen Konzentration bei 25°C
1. Phosphonat
1. Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2
Vier verschiedene Phosphonate (d.h. die Natriumsalze der ATMP, HEDP, PBTC, DTPMP) und zwei weitere Komplexbildner (d.h. Nat- riumglucoheptonat , HEDTA) wurden in äquimolarem Verhältnis in einer ansonsten gleichbleibenden flüssigen Reinigungsformulierung auf ihre Korrosionsinhibitionswirkung untersucht, wobei der pH-Wert gegebenenfalls eingestellt wurde. Zur Beurteilung erfolgten Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei verschiedenen Konzentrationen der Anwendungslösungen (d.h. 10%ig und 5%ige) . a. Geräte und Materialien
Petrischalen 0 100 mm (Glas oder Kunststoff) Filterpapier 0 70 mm 589 der Fa . Whatman aschefrei, mittelschnell filtrierend
Grauguß GG 25-Späne nach DIN 51360 T2 (Fa. Riegger Industriehandel, Artikel 03-39) VE-Wasser b. Durchführung
Auf das in die Petrischale eingelegte Filterpapier wurden mit Hilfe eines Löffelspatels 2,0 g ± 0,1 g der Späne eingewogen. Die Späne wurden möglichst mittig auf einer Fläche von 0 40-50 mm verteilt. Die Späne und das Filterpapier wurden gleichmäßig mit 2 ml der lOligen bzw. 5%igen gebrauchsfertigen Anwendungslösung benetzt und die Petrischale mit dem Deckel verschlossen. Die so vorbereiteten Proben wurden 2 Stunden ± 10 Minuten bei Raumtemperatur (20-25°C) ohne direkte Sonneneinstrahlung oder Zugluft gelagert. Die Späne wurden entfernt und verworfen. Das Filterpapier wurde unter fließendem VE-Wasser abgespült und für 5-10 Sekunden in Aceton geschwenkt. Das Filterpapier wurde bei Raumtemperatur (20-25°C) getrocknet. Sofort nach der Trocknung wurde der Korrosionsgrad bestimmt. Jede Prüfung wurde als Doppelbestimmung durchgeführt. c. Auswertung
Für die Auswertung wurde, anstelle einer visuellen Beurteilung, die Fläche der auftretenden Korrosion zur Gesamtfläche des verwendeten Filterpapiers in Beziehung gesetzt. Die Integrale der Flächen wurden mithilfe der Software ImageJ ermittelt . d. Ergebnis Figur 1 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei verschiedenen Konzentrationen der Anwendungslösungen (Probe 1: Na- ATMP, Probe 2: Na-HEDP, Probe 3: Na-PBTC, Probe 4: Na-Glu- coheptonat, Probe 5: Na-DTPMP, Probe 6: Na-HEDTA; Probe Ref: Vergleich ohne Zusatz) , wobei Figur la) die Versuche mit 10%i- gen gebrauchsfertigen Anwendungslösungen und Figur 1b) die Versuche mit 5%igen gebrauchsfertigen Anwendungslösungen zeigen. In beiden Fällen wurden die besten Ergebnisse mit den gebrauchsfertigen Anwendungslösungen enthaltend Na-ATMP (Probe 1) und Na-PBTC (Probe 3) erhalten.
2. Untersuchungen des pH-Wertes
Es konnte gezeigt werden, dass das Phosphonat als Korrosionsinhibitor fungiert. Ein weiterer Effekt des Phosphonates kann bei einer systematischen Variation anderer Komponenten, z.B. des Komplexbildners, bei einer ansonsten gleichbleibenden Zusammensetzung des Reinigungsmittelkonzentrats beobachtet werden .
Tabelle 1: pH-Werte bei Variation von Komplexbildnern in Anoder Abwesenheit von Phosphonat (PBTC)
Figure imgf000023_0001
1eingeset zter Rohstoff nur zu deprotoniert Es zeigt sich, dass der pH-Wert stabil ist, wenn Phosphonat zugegen ist. Fehlt dieses, wird bei der Variation der Inhaltsstoffe, d.h. beim Zusatz verschiedener Komplexbildner, erhebliche Schwankungen des pH-Werts beobachtet (siehe Tabelle 1) . Das Phosphonat dient somit in dem flüssigen Reinigungskonzentrat und der gebrauchsfertigen Anwendungslösung nicht nur als Korrosionsinhibitor, sondern fungiert auch als Puffer.
2. Kombination von Phosphonat und Komplexbildner
Es wurden elektrochemische Korrosionsmessungen und Tauchreinigungsversuche mit heparinisiertem Schafblut durchgeführt.
Hierfür wurden zwei Ansätze hergestellt. Ansatz (I) ist ein erfindungsgemäßes flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat, das aus den folgenden Bestandteilen hergestellt wurde:
Endoprotease
Figure imgf000024_0001
50%ige PBTC
8 , 5 Gew . -% 45%ige KOH
6, 0 Gew. -% 40%ige MGDA, 3Na
6, 0 Gew. - 40%ige HEDTA
0 , 5 Gew . -% Fettalkoholalkoxylat C12-C15 mit 2EO/4PO
3 , 2 Gew . -% 42%iges Na-Octylsulf at
16 Gew.-% 99%iges Triethanolamin auf 100 Gew.-% Wasser
Ansatz (II) ist ein Vergleich ohne Phosphonat bei einer ansonsten gleichbleibenden Rezepturf ormulierung, wobei der pH- Wert identisch zu dem Ansatz (I) eingestellt wurde. Anhand der durchgeführten Versuche kann die synergistische Wirkung des Phosphonats in Kombination mit Aminopolycarboxylaten als Komplexbildner anschaulich belegt werden.
1. Elektrochemische Korrosionsmessungen a. Messmethode
Es wurde jeweils zunächst die Leerlauf Spannung (open circuit potential, OCP) des Systems bestimmt. Um eine hinreichende Gleichgewichtseinstellung zu gewährleisten, geschah dies über einen Zeitraum von 600 s. Im Anschluss wurde die Stromdichte- Potential-Kurve über einen Potentialbereich von -0.1 bis +1.5 V bezogen auf das gemessene OCP aufgenommen. Dazu wurde eine Schrittweite von 0.001 V bei einer Scangeschwindigkeit von 0.01 V/s eingestellt. b. Durchführung
Zur Durchführung der elektrochemischen Korrosionsexperimente wurde ein Messaufbau bestehend aus einem Potentiostaten Autolab PGSTAT204 sowie einer Korrosionsmesszelle für flache Proben (Metrohm AG) mit einer Dreielektrodenanordnung und einer Silber/Silberchlorid-Ref erenzelektrode verwendet. Als Prüfkörper kamen geschliffene Edelstahlbleche der Qualitäten 1.4034 und 1.4301 zum Einsatz.
Es wurden elektrochemische Korrosionsversuche auf Prüfkörpern der zwei Edelstahlqualitäten 1.4034 (Chromstahl; weniger korrosionsbeständig; vgl . Figur 2) und 1.4301 (Chrom-Nickel- Stahl; korrosionsbeständiger; vgl. Figur 3) durchgeführt. Dazu wurde jeweils eine 10%ige Anwendungslösung der Ansätze (I) und (II) in einer 0.9%igen Lösung von Natriumchlorid (entsprechend phys . Kochsalzlösung) hergestellt, um die erforderlichen korrosiven Bedingungen zu erhalten und Stromdichte-Potential-Kur- ven aufgenommen. Die pH-Werte betrugen 10.5 von Ansatz (I) mit Phosphonat und 11.5 von Ansatz (II) ohne Phosphonat. Trotz des geringeren pH-Werts der Anwendungslösung von Ansatz (I) ergaben die Messungen niedrigere Korrosionsströme als bei der Phosphonat-f reien Variante mit höherem pH-Wert (siehe Figur 2) . Grundsätzlich wäre zu erwarten gewesen, dass die Korrosionsbeständigkeit von Stählen mit steigendem pH-Wert ebenfalls zunimmt, sodass eine verbesserte Beständigkeit bei zudem im Vergleich niedrigerem pH-Wert auf einen deutlichen Inhibitionseffekt hinweist.
Um auszuschließen zu können, dass der pH-Wert für das beobachtete Verhalten verantwortlich ist, erfolgten weitere Versuche mit Salzlösungen, bei denen der pH-Wert mit Kalilauge auf 10.5 bzw. 11.5 eingestellt wurde. Dies entspricht den gemessenen pH-Werten der beiden Anwendungslösungen, ohne dass jedoch Bestandteile der Reinigungslösungen das Korrosionsverhalten beeinflussen könnten. Als Referenz wurde zudem ein Versuch mit Natriumchlorid-Lösung ohne pH-Einstellung durchgeführt (pH = 7.9) . Die dazugehörigen Stromdichte-Potential-Verläuf e (siehe Figur 2) zeigen deutlich, dass der Korrosionsstrom mit steigendem pH-Wert abnimmt. So ist erwartungsgemäß ein niedrigerer Strom bei pH = 11.5 gegenüber pH = 10.5 und pH = 7.9 zu beobachten .
Insbesondere in der Versuchsreihe mit dem weniger korrosionsbeständigen Stahl 1.4034 (vgl. Figur 2) lassen sich die Effekte des pH-Wertes alleine, sowie die zusätzliche Wirkung der beiden Formulierungen hervorragend differenzieren. So bilden hier auch die durch Tafel-Analyse ermittelten Korrosionspotentiale und Korrosionsraten der einzelnen Messungen die beschriebenen Effekte anschaulich ab. Diese finden sich in der nachfolgenden Tabelle 2 sowie in Figur 4.
Der steigende pH-Wert führte bei den NaCl-Lösungen zu einer Verringerung der Korrosionsrate, sowie zu einer Verschiebung des Korrosionspotentials in Richtung positiverer Potentiale. Die Zugabe der Anwendungslösungen verstärkte im selben pH-Be- reich beide Effekte, wobei die erfindungsgemäße Variante mit Phosphonat die am stärksten in Richtung positiverer Werte verschobenen Korrosionspotentiale aufweist, obwohl der pH-Wert hier, wie zuvor beschrieben, niedriger ist als bei der Vergleichsvariante ohne Phosphonat. Tabelle 2: Korrosionspotentiale und Korrosionsraten aus der Tafelanalyse der durchgeführten Korrosionsexperimente, wobei die Versuche der Ansätze (I) und (II) jeweils als Doppelbestimmung (A) und (B) durchgeführt wurden
Figure imgf000027_0001
2. Reinigungsversuche im Tauchbad a. Geräte und Materialen
Edelstahlplättchen (leicht angeraut, Fläche 1 cm x 9 cm)
Schafblut heparinisiert mit 10 lE/ml
Protaminsulfat oder Protaminchlorid: ACILA GmbH Markierungspunkte 0 8mm grün
VE-Wasser b . Durchführung
Herstellung der Prüfplättchen heparinisiertes , reaktiviertes Schafblut :
Das heparinisierte Schafblut und das Protaminsul f at/Prota- minchlorid wurden bis zum Versuch im Klimaschrank bei 6 ° C gelagert . Für die Herstellung der Prüf anschmut zung sollte das Schafblut und das Protaminsul f at/Protaminchlorid eine Temperatur von 20 ° C erreicht haben . Die fettfreien Edelstahlplättchen wurden auf ein Rack gespannt und sollten hori zontal möglichst gerade ausgerichtet sein .
75 pl Protaminsul fat oder Protaminchlorid wurden mit 5 ml he- parinisierten Schafblut in einem 50 ml-Becherglas auf einem Magnetrührer kurz gemischt . Von dieser Lösung wurden auf j edes Plättchen 100 pl pipettiert und mit einer Impföse gleichmäßig verteilt ohne die Befestigungslöcher und die seitlichen Flächen dabei zu kontaminieren . Danach erfolgte eine Inkubation j eder Charge für 1 Stunde bei Raumtemperatur in wasserdampfgesättigter Luft ( 100% Luftfeuchtigkeit LE) . Das Gestell der Plättchen kann ins VE-Wasser eintauchen, j edoch müssen die Plättchen oberhalb des Wasserspiegels gelagert werden . Zur Einstellung von 100% LE wurde der Boden einer 8 , 5 1 Plastikdose mit mindestens 1 1 VE-Wasser gefüllt . Das VE-Wasser muss den Boden der hori zontal auf gestellten Schale vollständig bedecken . Die Schale wurde mind . 2 Stunden vor Start mit einem Deckel versehen (Konditionierung der Atmosphäre ) . Nach 1 Stunde wurden die nassen Prüfkörper mit der koagulierten Blut- anschmutzung aus der Plastikschale genommen und bei Raumtemperatur getrocknet . Die Qualität der trockenen Prüfplättchen wurde überprüft. Plättchen mit Luftblasen auf der Anschmutzung oder die Unregelmäßigkeiten aufweisen wurden aussortiert. Auf alle anderen Plättchen wurde je ein grüner Markierungspunkt geklebt. Bis zur Verwendung im Tauchversuch wurden die Prüfplättchen in Reagenzgläsern mit Schraubverschluss bei Raumtemperatur gelagert .
Durchführung Tauchversuch:
Konzentration : 2,5 ml/1
Wasserqualitäten : VE-Wasser
Temperatur : 45°C ± 1°C
Haltezeit : 4 min
Rührgeschwindigkeit : 350 U/min (Rührer IKA RCT classic)
Prüf plättchen : Heparinisiertes , reakt. Schafblut
Tauchreinigungsversuche wurden mit beiden Versuchsansätzen bei einer Dosierung von 2.5 ml/1 in VE-Wasser und einer Temperatur von 45°C bei einer Kontaktzeit von 4 Minuten durchgeführt. Mit jeder Rezepturvariante erfolgten vier Einzelexperimente, der Rückstand wurde mit einer 0, lügen Amidoschwarzlösung eingefärbt und die Fläche bestimmt. Die Mittelwerte der Vierfachbestimmungen sind in Abbildung 3 aufgetragen. c. Auswertung
Die Auswertung erfolgte visuell mit den getrockneten Plättchen. Zusätzlich erfolgte auch hier die Auswertung mithilfe der Integrale der verbleibenden Blutrückstände in Relation zur Gesamtfläche des Prüfkörpers unter Zuhilfenahme der Software Image J . d. Ergebnisse Figur 5 zeigt die Ergebnisse der Tauchreinigungsversuche mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) und Ansatz (II) ohne Phospho- nat, wobei heparinisiertes Schafblut als Anschmutzung verwendet wurde.
Wie Figur 5 zeigt, wurde mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) ein etwas besseres Reinigungsergebnis bei der Entfernung hepa- rinisierten Schafblutes erzielt als mit dem vergleichenden Ansatz (II) , der kein Phosphonat und nur Aminopolycarboxylate als Komplexbildner enthält. Zudem lag der pH-Wert der erfindungsgemäßen Anwendungslösung von Ansatz (I) mit 10.5 sogar etwas niedriger als bei der Anwendungslösung von Ansatz (II) , für die ein pH-Wert von 10.7 bestimmt wurde.
Das erfindungsgemäße flüssige Reinigungskonzentrat sowie dessen gebrauchsfertige Anwendungslösung von Ansatz (I) zeigen, im Vergleich zu dem Reinigungskonzentrat und dessen Anwendungslösung von Ansatz (II) ohne Phosphonat, einen verbesserten Korrosionsschutz bezüglich Edelstahl, eine besserer Materialverträglichkeit z.B. mit Aluminium, sowie eine verbesserte Reinigungsleistung bezüglich Blut, trotz eines niedrigeren pH- Wertes, der für gewöhnlich einen gegenteiligen Effekt hat. Darüber hinaus wurde eine Pufferwirkung des gewünschten pH- Wertes durch die Anwesenheit des Phosphonates über einen breiten Konzentrationsbereich festgestellt.
3. Kombination von Komplexbildnern
Der Komplexbildner MGDA wurde in einem erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungskonzentrat zusätzlich zu dem enthaltenen Phosphonat PBTC jeweils mit einem zweiten Komplexbildner (d.h. HEDTA, EDDS, IDS, GLDA, Polyaspartat, EDTA) kombiniert und von sämtlichen Versuchsansätzen dieser Reihe die Korrosionsinhibitionseigenschaften sowie die Reinigungsleistung bezüglich Schafblut untersucht .
1 . Korrosionsversuche
Die Korrosionsversuche erfolgten mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei einer Konzentration der Anwendungslösungen von 2 , 5% . Die Durchführung und Auswertung der Versuche erfolgte dabei analog zu den bereits oben ausgeführten Korrosionsversuchen der Phosphonate .
2 . Reinigungsversuche im Tauchbad a . Geräte und Materialen
Edelstahlplättchen ( leicht angeraut , Fläche 1 cm x 9 cm) Schafblut heparinisiert mit 10 lE/ml Protaminsul fat oder Protaminchlorid : ACILA GmbH Markierungspunkte 0 8mm grün VE-Wasser b . Durchführung
Die Herstellung der Prüfkörper mit heparinisiertem, reaktivierten Schafblut erfolgte wie zuvor beschrieben .
Durchführung Tauchversuch :
Konzentration : 2 , 0 ml/ 1
Wasserqualitäten : VE-Wasser
Temperatur : 45 ° C ± 1 ° C
Haltezeit : 4 min
Rührgeschwindigkeit : 350 U/min (Rührer IKA RCT classic )
Prüf plättchen : Heparinisiertes , reakt . Schafblut Tauchreinigungsversuche wurden mit beiden Versuchsansätzen bei einer Dosierung von 2 , 0 ml/ 1 in VE-Wasser und einer Temperatur von 45 ° C bei einer Kontaktzeit von 4 Minuten durchgeführt . Mit j eder Rezepturvariante erfolgten vier Einzelexperimente , der Rückstand wurde mit einer 0 , l ügen Amidoschwarzlösung eingefärbt und die Fläche bestimmt . c . Auswertung
Die Auswertung der Reinigungsergebnisse erfolgte visuell mit den getrockneten Plättchen . Zusätzlich erfolgte auch hier die Auswertung durch Integration der Fläche relativ zu weiteren Einzel versuchen .
3 . Ergebnisse der Korrosions- und Reinigungsversuche
Zum einen konnte beobachtet werden, dass die Auswahl des zweiten Komplexbildners sowohl einen Einfluss auf die Reinigungsleistung als auch auf das Korrosionsverhalten des flüssigen Reinigungsmittels hat (vgl . Figuren 6 und 7 ) . Zum anderen konnte eine wechselseitige Beziehung zwischen Korrosionsverhalten und Reinigungsleistung gefunden werden (vgl . Figur 7 ) . So führt ein verbesserter Korrosionsschutz zu einer Verschlechterung der Reinigungswirkung und umgekehrt . Ein weiterer Zusammenhang ist zudem zwischen der Reinigungsleistung und den Komplexstabilitäten ( log (K) ) der Komplexbildner mit Ca2+- und Mg2+- Ionen zu beobachten (vgl . Figur 6 ) . Der Einsatz von Komplexbildnern mit höheren log (K) -Werten führt in der gebrauchs fertigen Anwendungslösung zu einer verbesserten Reinigungsleistung, entsprechend verschlechterte sich diese , wenn Komplexbildner mit niedrigeren Stabilitätskonstanten verwendet werden . Besonders deutlich zu erkennen ist dieser Zusammenhang, wenn alle drei Parameter bei der Auftragung gegen den Mittelwert der log (K) -Werte für Ca2+- und Mg2+- Ionen in aufstei- gender Reihenfolge angeordnet sind (vgl . Figur 7 ) .
4 . Kaltwasserdosierung
Im Stand der Technik erfolgt das Eindosieren von enzymatischen, mildalkalischen, flüssigen Reinigungsmitteln, die vorzugsweise Tenside enthalten, für die maschinelle Reinigung üblicherweise bei einer Wassertemperatur von etwa 40 ° C . Dieses ist notwendig, da bei geringeren Temperaturen eine zu starke Schaumneigung der Reinigungsmittel vorliegt . Nachteilig an der Dosierung bei einer Temperatur von etwa 40 ° C ist allerdings , dass die Lauf zeit der Reinigungsprogramme verlängert wird, da zunächst eine gewisse Dauer für das Aufhei zen von der Einlauftemperatur (meist ca . 18-22 ° C ) bis auf eine Temperatur von 40 ° C abgewartet werden muss , bevor das Reinigungsmittel wirken kann .
Das erfindungsgemäße flüssige Reinigungsmittelkonzentrat sowie die gebrauchs fertige Anwendungslösung ermöglichen hingegen eine Kaltdosierung bereits direkt nach dem Wassereinlauf , vorzugsweise bei einer Temperatur von 38 ° C oder weniger, noch weiter vorzugsweise von 18 bis 35 ° C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30 ° C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27 ° C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25 ° C, ohne dass es zu einem Programmabbruch aufgrund von zu starker Schaumentwicklung kommt . Dies ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Reinigungsmitteln derzeit nicht möglich .
In Figur 8 wird der korrekte und vollständige Programmablauf ( Druck- und Temperaturkurven) aus einer Reinigungs- und Desinfektionsanlage (UniClean PL I I der Firma MMM) dargestellt . Hierbei erfolgte die Dosierung des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats mit einer Konzentration von 3 ml/1 bei 25°C.
Analog wurde dieses für einige der aus dem Stand der Technik bekannten und marktüblichen Reiniger mit der jeweils stan- dardmäßig empfohlenen Konzentration bei 25°C durchgeführt (u.a. Dr . Weigert, neodisher MediClean forte, 6 ml/1, #681964;
Ruhof, Endozyme AW plus, 3,5 ml/1; Dr . Schumacher, thermos- hield Xtreme, 3 ml/1, #460764; Borer, deconex Twin pHlO + Twin Zyme, 3 ml/1 + 1,5 ml/1, #0370073 + #0,397577; Prolystica, Prolystica 2x concentrate alkaline cleaner, 3 ml/1, #290186) .
Für diese Reinigungsmittel wird ein Programmabbruch, wie er in Figur 9 dargestellt ist, beobachtet.

Claims

33
Patentansprüche
1. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat umfassend: a. mindestens ein Phosphonat, b. einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus Aminopolycarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Hydroxypolycarbonsäuren und deren Salzen, c. mindestens ein Enzym, vorzugsweise proteolytisches Enzym, wobei ein pH-Wert des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats 9 oder >9 ist.
2. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat einen pH-Wert 9-12, vorzugsweise 10-12, weiter vorzugsweise 10-11, aufweist.
3. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Phosphonat ausgewählt ist aus Salzen der Phosphonobutantricarbonsäure (PBTC) , der Aminotrismethylenphosphonsäure (ATMP) , der 1-Hydroxyethan-l , 1-diphosphonsäure (HEDP) , der Diethylentriamin-penta (methylenphosphonsäure ) (DTPMP) und Gemischen hiervon.
4. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Phosphonat das Natriumsalz der Phosphonobutantricarbonsäure, der Aminotrismethylenphosphonsäure, oder ein Gemisch hiervon ist. 34 Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Komplexbildner ausgewählt ist aus (Hydroxyethyl ) ethylen- diamintriessigsäure (HEDTA) , Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) , Glutaminsäure-N, N-diessigsäure (GLDA) , Iminodi- bernsteinsäure (IDS) , Methylglycindiessigsäure (MGDA) , Ethylendiamindibernsteinsäure (EDDS) , Polyasparaginsäu- ren, Nitrilotriessigsäure (NTA) , Nitrilomonoessigdipropi- onsäure, Nitrilotripropionsäure, ß-Alanindiessigsäure (ß- ADA) , Diethylentriaminpentaessigsäure, 1 , 3-Propylendia- mintetraessigsäure, 1 , 2-Propylendiamintetraessigsäure, N- (Alkyl) -ethylendiamintriessigsäure, Ethylendiamintriessigsäure, Cyclohexylen-1 , 2-diamintetraessigsäure, Serindiessigsäure, Isoserindiessigsäure, L-Asparagindiessig- säure, Gluconsäure, Glucoheptansäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Schleimsäure, Milchsäure, Glutarsäure, Zitronensäure, Tartronsäure, Lactobionsäure und Saccharosemono- , -di- und -tricarbonsäure und deren Salzen. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Komplexbildner das Natriumsalz der (Hydroxyethyl ) ethylendiamintriessigsäure oder das Natriumsalz der Methylglycindiessigsäure ist. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat mindestens einen zweiten Komplexbildner umfasst, der ausgewählt ist aus Aminopolycarbonsäuren und deren Salzen, wobei der erste und zweite Komplexbildner verschieden voneinander sind. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat als Phosphonat das Natriumsalz der Phosphonobutantricarbonsäure, das Natriumsalz der Aminotrimethylenphosphonsäure oder ein Gemisch hiervon, als ersten Komplexbildner das Natriumsalz der Hydro- xyethyl ) ethylendiamintriessigsäure, und vorzugsweise als zweiten Komplexbildner das Natriumsalz der Methylglycindiessigsäure, umfasst. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittel ferner weitere Bestandteile ausgewählt aus Tensiden, Hydrotropen, Alkanolaminen, Alkalimetallhydroxiden, Lösungsmitteln, Korrosionsschutzmitteln, Duftstoffen und Farbstoffen umfasst. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der folgenden Bestandteile in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat jeweils in den folgenden Gewichtsanteilen enthalten ist:
- das Phosphonat oder Phosphonatgemisch in einem Gewichtsanteil von 1 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats;
- der erste Komplexbildner in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats; - der zweite Komplexbildner in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 8 Gew.-% , bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats;
- das Enzym oder Enzymgemisch in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats . Gebrauchsfertige Anwendungslösung umfassend 0,05 bis
99, 9% des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein pH-Wert der gebrauchsfertigen Anwendungslösung 9 oder >9 ist. Gebrauchsfertige Anwendungslösung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat einen pH-Wert 9-12, vorzugsweise 10-12, weiter vorzugsweise 10-11, aufweist. Verwendung des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder der gebrauchsfertigen Anwendungslösung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen, vorzugsweise zur maschinellen Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Gegenständen um medizinische und/oder chirurgische Instrumente und/oder Apparate handelt. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat oder die gebrauchsfertige Anwendungslösung kalt dosiert wer- 37 den, vorzugsweise bei einer Temperatur von 38 °C oder weniger, weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C. 16. Verfahren zur Reinigung von medizinischen und/oder chirurgischen Instrumenten und/oder Apparaten, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Herstellen einer gebrauchsfertigen Anwendungslösung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, b) Reinigen der medizinischen und/oder chirurgischen
Instrumente und/oder Apparate mit der gebrauchsfertigen Anwendungslösung.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrauchsfertige Anwendungslösung kalt hergestellt wird, vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C.
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