DE69630407T2 - Verwendung von reinigingsmitteln und verfahren zur flaschenreinigung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer einen Zusatz aufweisenden Reinigungszusammensetzung und ein diese verwendendes Verfahren zum Reinigen von Flaschen und speziell PET-Mehrwegflaschen.
• Große Mengen von Getränken, einschließlich mit Kohlensäure versetzte Softdrinks, wie beispielsweise Colas, werden in Mehrwegflaschen entweder aus Glas oder Kunststoff und speziell aus PET (Polyethylenterephthalat) vertrieben. Diese Flaschen müssen gründlich gereinigt und desinfiziert werden, bevor sie erneut gefüllt werden, um eine Produktqualität sicherzustellen, die nicht nachteilig beeinflusst wird.
• Eines der Hauptprobleme bei Getränkeflaschen, nachdem sie entleert worden sind, besteht darin, dass Pilze im Restprodukt wachsen können und charakteristische Pilzbesätze erzeugen. Diese sind mit Hilfe der in den Flaschenwaschmitteln (Natronlauge) verwendeten Hauptkomponente schwer zu entfernen, sofern nicht zusätzliche Komponenten vorhanden sind, nämlich Komplexbildner. Der bevorzugte Komplexbildner vom Standpunkt der Entfernung von Pilzbesatz ist EDTA. Es gibt jedoch von Umweltgruppen und von Seiten einiger Regierungen erheblichen Druck, die Verwendung von EDTA zu reduzieren oder vorzugsweise zu eliminieren. Ein zusätzlicher Nachteil von EDTA besteht darin, dass die Flaschenwaschlösungen anfälliger gegenüber Schaumbildung werden. Dieses kann die Leistung des Reinigungsprozesses beeinträchtigen, sofern nicht ein Antischaummittel zugesetzt wird. Nicht nur dass ein solcher Zusatz kostspielig ist, er erhöht auch die Verschmutzungsbelastung der Reinigungslösung und kann, wo es um Kunststoffflaschen geht, die chemische Beschädigung der Flaschen in Folge von Spannungsrissbildung erhöhen.
• Anstelle des EDTA kann Natriumgluconat ein alternativer Komplexbildner sein. Sein Vorteil besteht darin, dass er leicht biozersetzbar ist und die Neigung zur Schaumbildung von Reinigungslösungen nicht erhöht. Allerdings ist er ein schwächerer Komplexbildner und entfernt Schimmelpilzbesätze nicht so wirksam wie EDTA, besonders bei relativ geringen Konzentrationen an Natronlauge, wie sie für geringe chemische Beschädigung beim Waschen von Kunststoffflaschen benötigt werden.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein wirksamer Reinigungsmittelzusatz, der nicht über die ökologischen Nachteile verfügt, die aus der Verwendung von EDTA erwachsen. In der EP-A-325 909 werden alkalische Flaschen-Reinigungszusammensetzungen beschrieben, dieendgeblockte, ethoxylierte, nichtionische Tenside aufweisen. Es können Builder und Komplexbildner vorhanden sein.
• Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Verwendung einer alkalischen Waschzusammensetzung gewährt, in die ein Zusatz für eine Flaschen-Waschzusammensetzung nach Anspruch 1 und den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 einbezogen ist.
• Dieser Zusatz, der frei von EDTA oder ähnlichen Komplexbildner ist, wird mit einer alkalischen Waschzubereitung und am meisten bevorzugt mit Natronlauge mit einer Konzentration bezogen auf die Waschzubereitung zwischen 0,25% und 3% und bevorzugt 1% bis 2% verwendet, wobei im Fall von PET-Flaschen die Konzentration am meisten bevorzugt 1,5% nicht überschreitet, um die Spannungsrissbildung auf ein Minimum zu halten. Diese Zubereitung ist zum Erzielen einer Waschwirkung und speziell gegen Schimmelpilzbesatz wirksam.
• Natriumgluconat bietet die Vorteile, dass es kommerziell verfügbar und sowohl in alkalischen als auch sauren Lösungen leicht löslich ist, wodurch es die Entwicklung von konzentrierten Zusätzen möglich macht. Darüber hinaus bildet Natriumgluconat sowohl mit zweiwertigen als auch dreiwertigen Ionen Komplexe. Als Resultat entfernt es zusätzlich zur Erleichterung der Entfernung von Schimmelpilzbesätzen Rostflecke von den Kappen von Flaschen mit Kronenverschluss und verhindert Ausscheidungen von Natriumaluminat, die sich beim Waschen von Flaschen bilden, die Etikette aus Aluminiumfolie tragen. Eine andere Folge seiner Fähigkeit zur Komplexbildung mit dreiwertigen Ionen besteht darin, dass Tone die von alten Etiketten in dem Waschbad herausgelöst werden, dispergiert und auf den zu waschenden Flaschen nicht abgeschieden werden.
• Ein Benetzungsmittel ist ein Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung, um den engen Kontakt zwischen der Reinigungszubereitung und dem Schmutz zu erhöhen. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Benetzungsmittel die folgende allgemeine Formel: R₁-(OC₂H₄)_n-(OC₃H₈)_m-OR₂, worin R₁ eine Alkylkette einer Länge zwischen C₈ und C₂₀ ist (bevorzugt C₁₀ bis C₁₅);
  R₂ ist H, Alkyl(C₁...C₅) oder Benzyl
  n beträgt 1...20 (bevorzugt 2...10)
  m beträgt Null...15 (vorzugsweise wegen der Biozersetzbarkeit kleiner als 5)
  und ist bevorzugt als eine Komponente einer nichtionischen Mischung vorhanden, bei der es sich um ein Gemisch handelt, das ferner ein Antischaummittel und ein Spülmittel aufweist, um das Reinigen zu optimieren. Ein bevorzugtes Benetzungsmittel ist Plurafac^TM LF 131.
• Polyacrylate bieten die Vorteile, dass sie weitgehend inert sind, wodurch ökologische Probleme im Zusammenhang mit ihnen begrenzt sind, da sie aus Schmutzwasser leicht ausgefällt werden, z. B. mit Abwasser. Aufgrund ihrer leichten Löslichkeit lassen sie sich mit sehr konzentrierten Mengen verwenden, wodurch die Wirksamkeit des Reinigungszusatzes erhöht wird.
• Weitere bevorzugte Merkmale des Zusatzes gemäß der vorliegenden Erfindung finden sich in den beigefügten Patentansprüchen.
• Der erfindungsgemäße Zusatz wurde hauptsächlich zur Verwendung in Reinigungszubereitungen in Gebieten mit weichem Wasser entwickelt. Wenn ein Einsatz in Gebieten mit hartem Wasser gewünscht wird, kann vorzugsweise ein Mittel zur Verhütung von Kesselsteinbildung, ein Phosphonat, wie beispielsweise Dequest 2000^TM oder Bayhibit AM^TM zugesetzt werden.
• Der Zusatz lässt sich alkalisch, sauer oder pH-neutral einsetzen und enthält im letzteren Fall bevorzugt ein Konservierungsmittel, wie beispielsweise Formaldehyd, um zu verhindern, dass Mikroorganismen den Zusatz aufzehren und seine Abbau bewirken.
• Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen von Flaschen und speziell von PET-Mehrweggetränkeflaschen gewährt.
• Dieses Reinigungsverfahren wird unterhalb einer Höchsttemperatur von 60°C ausgeführt, oberhalb der eine thermische Beschädigung der PET-Flaschen möglich ist, und zwischen 50° und 80°C bei Glasflaschen ausgeführt.
• Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele beschrieben.
• Es wurde eine Reihe von neuen PET-Flaschen mit Tomatensaft beschmutzt, der mit dem Pilz Aspergillus niger beimpft wurde. Die Verschmutzung ließ man auf den Flaschen für 6 Wochen, wonach die Pilze zu sichtbaren Kolonien angewachsen waren, die stark an der PET-Oberfläche hafteten. Die Reinigungsversuche wurden an einem Flaschenwaschapparat im Labormaßstab bei 60°C ausgeführt, bei der es sich um die sicherste Temperatur zum Waschen von PET-Flaschen handelt. Die Reinigungslösungen wurden als ein schmaler Strahl auf den Innenboden einer umgedrehten Flasche mit einer Durchflussrate von 4 l/min gespritzt. Aufgezeichnet wurde die Zeit für die Entfernung des gesamten sichtbaren Schmutzes. Für jedes Reinigungsmittel wurden 3 Flaschen gereinigt. In der nachfolgenden Tabelle ist die für die Reinigung der 3 Flaschen benötigte Gesamtzeit angegeben.
• Die 3 Vergleichslösungen enthielten:
• a) 1% Ätznatron
• b) 1% Ätznatron plus 0,5% basischen Zusatz (20% Natriumgluconat + 1,2% nichtionisches Gemisch)
• c) 1% Ätznatron plus 0,3% SU 860, wobei es sich bei dem SU 860 um einen kommerziell erzeugten Zusatz auf der Basis von EDTA handelte (zwischen 30% und 35% als EDTA Na₄) und zusätzlich Natriumgluconat (< 10%) und nichtionisches Benetzungsmittel und Antischaummittel (< 3%) enthielt.
• Die übrigen Testlösungen bestanden aus Lösung b) plus 500 mg/l des Testzusatzes.
• 
• Die Tests wurden mit Ätznatronmengen weniger als 1,5% ausgeführt, bei denen es sich um die Grenze zum sicheren Waschen von PET-Flaschen handelt. Die Tests der Spannungsrissbildung zeigten, dass der Einfluss des Produktes auf unter Spannung stehendes PET kleiner war, als der des gegenwärtig empfohlenen Produktes auf EDTA-Basis. Die Zahlen 4 bis 7 liegen im beanspruchten Schutzumfang.
• Auf der Grundlage der vorstehenden Ergebnisse wurde eine Zubereitung von 9 entwickelt, die folgendermaßen zusammengesetzt war:

  Material	%
  Natriumgluconat	20,0
  NorasoITM LMW 45	11,0
  Natriumcumensulfonat (40%)	15,0
  nichtionisches Gemisch	4,8
  Natriumhydroxid (50%)	2,0
  aufgefüllt mit Wasser auf	100,0

• Die Reinigungstests zeigten, dass 1% Ätznatron + 0,2% Zubereitung 9 drei Flaschen, die für 12 Wochen gelagert waren in einer Gesamtzeit von 10 Minuten reinigten, während 1% Ätznatron + 0,3% SU 860 12 Minuten benötigten und 1% Ätznatron + 0,3% eines bekannten Zusatzes auf Gluconatbasis (Stabilon flüssig von Henkel) 16 min benötigte.
• Obgleich die Zubereitung 9 zum Reinigen von PET-Flaschen entwickelt worden ist, ist sie gleichermaßen geeignet zum Reinigen von Glasflaschen. In diesem Fall würde sie nicht in den Einschränkungen von Temperatur und Laugenmenge unterliegen, wie es bei dem Waschen von PET-Flaschen der Fall ist.

Claims (13)

1. Verwendung einer alkalischen Waschzubereitung, in die ein Additiv einbezogen ist, welches aufweist: – ein Polyacrylat, – Natriumgluconat und – ein Benetzungsmittel der allgemeinen Formel: R₁-(OC₂H₄)_n-(OC₃N₈)_m-OR₂ worin sind: R₁ eine Alkylkette einer Länge zwischen C₈ und C₂₀, R₂ H, Alkyl (C₁ bis C₅) oder Benzyl, n 1 bis 20 und m Null bis 15. zum Waschen von Flaschen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, worin Natriumgluconat in dem Additiv im Bereich von 0,1 bis 40% der Zubereitung vorliegt.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Additiv ein Benetzungsmittel der allgemeinen Formel nach Anspruch 1 aufweist und worin sind: R₁ C₁₀ bis C₁₅, n 2 bis 10 und m Null bis 5.
4. Verwendung nach einem der vorgenannten Ansprüche, worin das Benetzungsmittel Plurafac^TM LF 131 ist.
5. Additiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, worin das Benetzungsmittel in einem nichtionischen Gemisch vorliegt.
6. Verwendung nach einem der vorgenannten Ansprüche, worin das Polyacrylat eine relative Molekülmasse zwischen 3.500 und 30.000 hat.
7. Verwendung nach Anspruch 6, worin das Polyacrylat im Bereich zwischen 0,1 und 20% der Zubereitung vorliegt.
8. Verwendung nach Anspruch 7, worin das Polyacrylat zu der Gruppe gehört, bestehend aus Sokalan^TM PA 25 PN, Versicol^TM E7 und Norasol^TM LMW 45.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Alkali Ätznatron ist.
10. Verwendung nach Anspruch 9, worin das Ätznatron in der Zubereitung im Bereich zwischen 0,25 und 3% vorliegt.
11. Verwendung nach Anspruch 5, worin die Zubereitung ferner ein solubilisierendes Mittel zum Solubilisieren des nichtionischen Gemisches aufweist.
12. Verwendung nach Anspruch 11, worin das solubilisierende Mittel Natriumcumensulfonat ist.
13. Verfahren zum Waschen von Flaschen, umfassend den Schritt der Exponierung der Flaschen an einer Zubereitung zum Reinigen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 bei einer Temperatur von 60°C oder darunter für PET-Flaschen und zwischen 50° und 80°C für Glasflaschen.