БЕСФОСФАТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО МЫТЬЯ ПОСУДЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ УЛУЧШЕННЫЕ ПЯТНО- И ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
PHOSPHATE-FREE AGENT FOR AUTOMATIC DISH WASHING, PROVIDING IMPROVED STAIN- AND FILM-FORMING CHARACTERISTICS

[0001] Настоящее изобретение относится к композициям для автоматического мытья посуды, и более конкретно к нефосфатной (т.е. не содержащей фосфатов) композиции для мытья посуды. Композиция настоящего изобретения обеспечивает улучшенное пятно- и пленкообразование даже когда посуда моется в воде, имеющей жесткость 15 гран или более.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Автоматические посудомоечные машины широко используются для очистки запачканной посуды, кухонных принадлежностей и других емкостей для сервировки и приготовления пищи, таких как тарелки, чашки, бокалы, серебро, горшки, кастрюли и т.д., в общем упоминающихся как "посуда". В то время как конструкция и материал посуды широко варьируется, наиболее часто она имеет глянцевые твердые поверхности, на которых присутствие высохших водных пятен и пленок легко заметно. Высушенные водные пятна и пленка эстетически непривлекательны и, таким образом, существует потребность в способах и композициях для уменьшения их числа и размеров.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Настоящее изобретение относится к сухой композиции для автоматического мытья посуды, которая не содержит фосфатных соединений и особенно подходит при использовании воды, имеющей жесткость приблизительно 15 гран или более. Преимущественно, композиция настоящего изобретения обеспечивает подходящую очистку посуды, которая, по существу, не содержит нежелательных пятен и пленки на своей поверхности. Термин "сухой" предназначен для характеристики моющих композиций, разработанных как свободно сыплющийся порошок, отдельные порошковые "подушки", заключенные в растворимой пленке, таблетки или другие формы, которые не способны литься как жидкость.
[0004] Моющая композиция в целом включает основу, неионогенный сурфактант, систему уменьшения пятен и энзимную систему. Основа может включать сульфат натрия, карбонат натрия, силикат натрия и цитрат натрия и может быть разработана как свободно сыплющийся порошок, как таблетки или как водорастворимые мешочки.
[0005] Неионогенный сурфактант присутствует в количестве менее чем 5% вес. от веса композиции и имеет низкопенящиеся свойства. Множество неионогенных сурфактантов подходит для использования в настоящем изобретении. Одним из примеров являются блок-полимеры этоксилата/пропоксилата жирного спирта и оксид этилена/оксид пропилена.
(R)
[0006] Система уменьшения пятен включает синергетическую смесь полиакрилата и карбоксиметилинулина. Полиакрилат может являться полиакрилатом натрия, имеющим молекулярную массу от приблизительно 500 до 200000, и присутствует в количестве от 0,5% до 2% вес. от веса моющей композиции. Карбоксиметилинулин может являться солью щелочного металла, такого как натрий, и может иметь среднюю степень замещения от 1,5 до 3 и содержится в количестве от 0, 05% до 3% вес. от веса моющей композиции. Энзимная система включает синергетическую смесь двух энзимов протеазы, один из которых Esperase 6.0Т. Было обнаружено, что энзимная система проявляет улучшенные свойства удаления пищи.
[0007] Может быть добавлен отбеливающий агент, который может представлять собой кислородный отбеливатель, выбранный из группы, содержащей пербораты, перкарбонаты, персульфаты и перфосфаты щелочных металлов. Предпочтительный отбеливающий агент - натрий перборат моногидрат содержится в количестве от 1% до 10% вес. от веса моющей композиции.
[0008] Процентное содержание, используемое в последующем описании и формуле изобретения, это процентное содержание от веса композиции, если не определено иначе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] Фиг.1 представляет собой диаграмму, которая иллюстрирует синергизм, полученный от системы уменьшения пятен, которая включает комбинацию полиакрилата и карбоксиметилинулина согласно настоящему изобретению.
(R)
[0010] Фиг.2 представляет собой диаграмму, которая иллюстрирует синергизм, полученный от энзимной системы, которая включает комбинацию Esperase 6.0Т и щелочной стабильной протеазы.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0011] В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается моющее средство для использования в посудомоечной машине, которое значительно уменьшает коррозию стеклянной посуды от мягкой воды, которая может произойти из-за использования фосфатов. Составы настоящего изобретения обеспечивают высококонцентрированное бесфосфатное и бесхлорное моющее средство для автоматического мытья посуды. Моющее средство для автоматического мытья посуды настоящего изобретения может поставляться как свободно сыплющийся порошок, индивидуальные порошковые "подушки", заключенные в растворимой пленке, таблетки или другие формы, которые не способны литься как жидкость.
[0012] Моющее средство для автоматического мытья посуды изобретения состоит из основы, неионогенного сурфактанта, системы уменьшения пятен, энзимной системы и, при необходимости, одного или более отбеливающего агента, активатора или катализатора отбеливания и ароматизирующего вещества.
[0013] Основа включает один или более сульфат, карбонат, цитрат и силикат. Основа может присутствовать в количестве от 50% вес. до 95% вес. от веса композиции, и может присутствовать в количестве от 80% вес. до 90% вес. от веса композиции. Сульфат может являться сульфатом щелочного металла, таким как сульфат натрия. Сульфат может присутствовать в количестве от 40% до 60% вес. от веса композиции и, предпочтительно, в количестве 50% вес.
[0014] Карбонат может представлять собой карбонат щелочного металла, такой как карбонат натрия, и присутствовать в количествах менее чем 25%. Карбонат может присутствовать в количестве от 10% до 20% композиции, обычно 15%. Карбонат будет помогать управлять рН между 9 и 12 и будет помогать управлять неорганической жесткостью.
[0015] Цитрат может представлять собой цитрат щелочного металла, такой как цитрат натрия, и может присутствовать в количестве от 10% до 20% композиции, обычно 15%. Цитрат может функционировать и как структурообразователь и как комплексообразующий агент.
2
3
6
2
7
2
3
7
2
2
2
3
2
2
3
[0016] Силикат может представлять собой силикат щелочного металла и может предотвращать подтравливание стеклянных изделий при повторенных циклах мойки. Подходящие примеры включают, но без ограничения, силикаты или метасиликаты или натрия, или калия. Как правило, используется силикат натрия или натрий метасиликат. Примеры силикатов натрия включают NaSiO, NaSiO и NaSiO. Силикаты натрия, которые имеют отношение SiO к NaO от 0,5:1 до 4:1, предпочтительны. Метасиликаты натрия, такие как NaOSi, обычно получают из песка (SiO) и кальцинированной соды (NаСО). Предпочтительный силикат щелочного металла для использования в этом изобретении - силикат натрия, который является коммерчески доступным под торговой маркой Britesil Н-20. В одном воплощении изобретения силикат щелочного металла содержится от 5% до 20% от веса моющей композиции и, предпочтительно, может содержаться 10%.
[0017] Неионогенный сурфактант, используемый в настоящем изобретении, играет роль в пятно- и пленкообразовании, помогает очистке и, предпочтительно, является низкопенящимся сурфактантом. Неионогенный сурфактант присутствует в количестве от 0,1% до 10% от веса композиции и, предпочтительно, может присутствовать от 1% до 2%.
16
20
18
Неограничивающие примеры подходящих неионогенных сурфактантов включают неионогенные алкоксилированные сурфактанты, особенно этоксилаты, полученные из первичных спиртов. Такие этоксилированные сурфактанты могут быть получены реакцией моногидроксиспирта или алкилфенола, содержащего от 8 до 20 атомов углерода, с от 6 до 15 молями окиси этилена на моль спирта или алкилированного фенола. Пример такого сурфактанта - сурфактант, полученный из прямоцепочечного жирного спирта, содержащего от 16 до 20 атомов углерода (C-Cспирт), обычно спирт С, конденсированный со средним числом от 6 до 15 молей, обычно от 7 до 12 молей или от 7 до 9 молей окиси этилена на моль спирта. Другие примеры подходящих неионогенных сурфактантов могут включать, но без ограничения, описанные в McCutcheon's Emuslifiers and Detergents (McCutcheon's Publications, 2005) и Handbook of Industrial Surfactants, Third Edition (Edited by Michael Ash and Irene Ash, Synapse Information Resources, Inc., 2000). Полное содержание каждого из этих документов включено здесь ссылкой.
[0018] Система уменьшения пятен, подходящая для использования в этом изобретении, включает полиакрилат и карбоксиметилинулин. Система включает полиакрилат и карбоксиметилинулин в отношении от 2:1 до 3:1 и в одном воплощении в отношении 2,5:1.
[0019] Полиакрилаты известны, и подходящие полиакрилаты включают, но без ограничения, полимеры и сополимеры акриловой кислоты, малеинового ангидрида, метакриловой кислоты, сложных эфиров этих кислот или акрилонитрила. Подходящие полимеры вышеупомянутой группы - полиакрилат натрия и натрий полигидроксиакрилат. Также предполагается использовать смесь различных полиакрилатов в качестве компонента полиакрилатной системы уменьшения пятен. Полиакрилаты, используемые в настоящем изобретении, имеют молекулярную массу от 500 до 200 000, и более предпочтительно от 1000 до 10000. Полиакрилат может присутствовать в количестве от 0,5% до 3,0%, обычно 1% от веса композиции.
[0020] Карбоксиметилинулин представляет собой содержащий карбоксилполимер фруктозы, где карбоксил - это карбоксиметил, а полимер фруктозы имеет β-2,1 связь. Карбоксиметилинулин обычно поставляется как соль щелочного металла, такая как натрия карбоксиметилинулин. Подходящий источник карбоксиметилинулина - Dequest SPE 15625 от Thermphos International. Карбоксиметилинулин может иметь степень замещения в пределах от 1,5 до 3 и может в некоторых воплощениях составлять около 2,5. Карбоксиметилинулин присутствует в относительно низких количествах, и, таким образом, он представлен в менее чем 3%, обычно от 0,05% до 2,5% и, предпочтительно, может быть представлен в количестве от 0,1% до 2%.
(R)
[0021] Энзимная система настоящего изобретения минимизирует пленкообразование, обеспечивая подходящие результаты очистки. Энзимная система включает комбинацию Esperase 6.0Т и щелочной стабильной протеазы. При необходимости, энзимная система может также включать один или более других энзимов, таких как амлиазы.
(R)
(R)
[0022] Esperase  6.0Т поставляется от Novo Industries и имеет минимальную энзимную активность 6.0 KNPU/g и находится в классе subtilisin, полученном из бациллы subtillis (ЕС 3.4.21.62). Esperase 6.0Т используется в относительно низких количествах, обычно меньше чем 0,2% вес., и в некоторых воплощениях присутствует в количестве от 0,01% до 0,1%, обычно 0,05%.
[0023] Щелочная стабильная протеаза для использования в энзимной системе настоящего изобретения может включать, но без ограничения, трипсин, химотрипсин, пепсин, папаин, бромелин, карбоксилазу, коллагеназу, кератиназу, эластазу, аминопептидазу, субтилизин и аспергиллопептидазу. Щелочная стабильная протеаза, используемая в энзимной системе, активна в диапазоне рН от 4 до 12 при температуре от приблизительно 50°F до приблизительно 200°F. Хотя подходящие протеолитические энзимы могут быть получены из многих коммерческих источников, коммерческие составы, такие как Alcalase, поставляемый Novo Industries of Copenhagen, Denmark; Maxatase, поставляемый от Koninklijke Gist-Brocades NV of Delft, Holland; Protease АР, поставляемый от Schweizerische Ferment AG of Basel, Switzerland; и Everlase и Savinase, поставляемые от Novo Industries, являются подходящими в настоящем изобретении. Щелочная стабильная протеаза присутствует в диапазоне от 0,1% до 3%, желательно между 0,2% и 1%, и в некоторых воплощениях в количестве 0,5%.
[0024] Энзимная система может включать другие подходящие энзимы, пока они не противоречат выгодным свойствам необразования пленки, достигаемым энзимной системой. Подходящие дополнительные энзимы могут включать щелочные стабильные амилазы, такие как ЕС 3.2.1.1 и ЕС 3.2.1.2. Другие энзимы могут присутствовать в количестве от 0,1% до 1%, обычно 0,25%.
[0025] Как отмечено выше, моющее средство для мытья посуды может включать дополнительные компоненты типа отбеливающего агента, активатора или катализатора отбеливания и ароматизирующего вещества. Подходящие отбеливающие агенты - это кислородные отбеливатели, которые предоставляют источник активного кислорода и могут включать водорастворимые персоединения, такие как пербораты щелочных металлов, перкарбонаты, персульфаты и перфосфаты, так же как и щелочноземельные перфосфаты, перкарбонаты и персульфаты. Подходящие пербораты щелочных металлов включают калий перборат, натрий перборат тетрагидрат и натрий перборат моногидрат. Примеры кислородных отбеливателей для использования в настоящем изобретении - натрий перборат и, в частности, натрий перборат моногидрат. Другие подходящие композиции, которые могут предоставить необходимый источник активного кислорода для использования в этом изобретении, - перекись водорода и ее неорганические аддукты, которые включают вышеупомянутые пербораты щелочных металлов, персульфаты и перкарбонаты. В целом, любой органический перкислотный источник активного кислорода является подходящим для использования в настоящем изобретении. Совместимые смеси этих кислородных отбеливателей могут быть подходящими для использования в нем. Там, где присутствуют отбеливающие агенты, они могут присутствовать в количествах от 1% до 10%, в некоторых воплощениях от 3% до 7% и могут присутствовать в количестве 5%.
[0026] Для специалиста очевидно, что кислородные активаторы отбеливания могут быть подходящими для использования в практике настоящего изобретения. Активаторы или катализаторы отбеливания известны, и один подходящий тип активатора отбеливания - тетраацетилендиамин. Обычно активатор или катализатор отбеливания используется в количествах меньше чем 2% и может присутствовать в количестве 1%.
[0027] Вода, ароматизирующие вещества и другие несущественные компоненты могут присутствовать для обеспечения подходящего для потребителей продукта. Продукт может поставляться как свободно сыплющийся порошок, индивидуальные порошковые "подушки", заключенные в растворимой пленке, таблетки или другие формы, которые не способы литься как жидкость.
[0028] Одно воплощение композиции в рамках настоящего изобретения представлено ниже в Таблице 1.
Таблица 1
Компонент
% вес.
Сульфат натрия
49,45
Карбонат натрия
15,00
Цитрат натрия
15,00
Силикат натрия
10,20
Перборат натрия моногидрат
4,94
Тетраацетилендиамин
0,75
Неонногенный сурфактант
1,62
Полиакрилат натрия (в среднем 2,500 MW)
1,00
Карбоксиметилинулин натрия (2.5 DS)
0,40
Esperase <sup>(R)</sup> 6.0Т
0,05
Алкалиновая стабильная протеаза (Everlase 12Т)
0,50
Алкалиновая стабильная амилаза
0,25
Вода, ароматизирующее вещество
0,84
[0029] Следующие примеры предназначены для иллюстрации принципов настоящего изобретения, но не ограничивают изобретение.
[0030] Для определения эффективности действия полимерной и энзимной систем настоящего изобретения проведены испытания.
Способ испытания, выделенный в ASTM (Американское общество по испытанию материалов) как D 3556-85, сопровождался несколькими незначительными изменениями. Сначала, вместо того чтобы использовать 1-5-балльную шкалу, использовалась 1-9-балльная шкала для повышения степени точности. Подобно 1-5-балльной шкале, используемой в ASTM D 3556-85, единица указывает безупречное стекло, в то время как верхний конец шкалы указывает стекло, полностью покрытое пятнами для показания пятнообразования, и чрезвычайно тяжелой пленкой для показания пленкообразования. Способ предоставляет широкий диапазон для жесткости воды и числа моек, пока эти параметры остаются без изменения между сравнениями. Жесткость воды составляла 15 гран и использовались 5 циклов. Использовалось пятнадцать граммов моющего средства, имеющего композицию по Таблице 1, но для полиакрилата, карбоксиметилинулина и энзимов на чашку за цикл. Полиакрилат и карбоксиметилинулин добавлялись к моющим композициям в количествах, показанных в Таблице 2. При завершении этих пяти циклов стеклянная посуда была исследована опытными экспертами. Среднюю величину этих наблюдений можно увидеть ниже в Таблице 2.
Таблица 2
Формула
Образование пятен
Образование пленки
Общее
1,0% полиакрилат (ср. 2,500 MW)
7,25
1,50
7,25
0,4% карбоксиметилинулин (2.5 DS)
7,50
2,125
7,50
1,0% полиакрилат (ср. 2,500 MW) и 0,45% карбоксиметилинулин (2.5 DS)
3,50
2,00
3,50
[0031] Полиакрилат имел молекулярную массу приблизительно 2500 г/моль, а карбоксиметилинулин имел среднюю степень замещения 2,50. Комбинация полиакрилата и карбоксиметилинулина показала существенно лучшие абсолютные характеристики, чем полиакрилат или карбоксиметилинулин по отдельности. Чтобы лучше проиллюстрировать результаты, шкала была полностью изменена вычитанием каждого балла от десяти (таким образом, более высокий балл означал меньшее пятнообразование и большее образование пленки, тогда как более низкие баллы означали большее пятнообразование и большее образование пленки). Ожидаемая характеристика вычислялась сложением баллов результатов двух индивидуальных полимеров. Результаты приведены в Таблице 3.
Таблица 3
Формула
Пятно-образование
Обратное пятно-образование
Пленко-образование
Обратное пленко-образование
Общее
Обратное общее
1,0% полиакрилат (ср. 2,500 MW)
7,25
2,75
1,50
8,50
8,75
11,25
0,4% карбоксиметил-инулин (2.5 DS)
7,50
2,5
2,125
7,875
9,625
10,375
Ожидаемые результаты из индивидуальных сложенных результатов
NA
5,25
NA
16,375
21,625
Тестируемая формула 1,0% полиакрилат (ср.2,500 MW) и 0,45% карбоксиметилинулин (2.5 DS)
3,50
6,50
2,00
8,00
5,50
14,50
[0032] Очевидно, что полимерная система согласно настоящему изобретению (1,0% полиакрилат (в среднем 2500 MB) и 0,4% карбоксиметилинулин (2,5 DS)), обеспечивает лучшие характеристики пятнообразования, чем совокупный эффект каждого индивидуального полимера.
Результаты характеристик пятнообразования изображены в диаграмме, указанной как Фиг.1.
(R)
(R)
[0033] Дополнительное испытание проведено в отношении энзимной системы. Известно, что Esperase 6.0Т наряду с тем, что является эффективной, еще и очень дорогая. Соответственно, была исследована комбинация Esperase 6.0Т с другой протеазой. Тест на удаление пищи проведен измерением коэффициента отражения до и после одной мойки (15 г моющего средства на чашу (моющее средство имело композицию по Таблице 1, но для энзимов, которые добавлялись, как показано в Таблице 4), жесткость воды 15 гран) на трех белковых плитках, приобретенных у Центра Испытательных Материалов. Плитки загрязняли яичным желтком, яичным белком и рубленым мясом. После того как данные коэффициента отражения собраны, вычислено среднее уточнение процента для этих трех плиток. Наконец, это число нормализовано к образцу, который не содержал белка. Данные показаны в Таблице 4.
Таблица 4
Описание белка
Описание
Ср. нач. коэф. отраж.
Ср. конеч. коэф. отраж.
Разница
Процентное уточнение
Ср. % уточнение
Нормализов. ср. % уточнение
0,050% Esperase 6.0Т0,500% Everlase 12Т
DM#21 Яичный желток
87,0
89,0
2,0
2,30
1,46
4,59
DM#31 Яичный белок
87,1
87,3
0,2
0,23
DM#91 Рубленое мясо
91,1
92,8
1,7
1,87
0,000% Esperase 6.0Т0,000% Everlase 12Т
DM#21 Яичный желток
87,9
84,3
-3,6
-4,10
-3,13
0,00
DM#31 Яичный белок
87,1
82,4
-4,7
-5,40
DM#91 Рубленное мясо
91,4
91,5
0,1
0,11
0,000% Esperase 6.0Т0,500% Everlase 12Т
DM#21 Яичный желток
88,2
88,6
0,4
0,45
0,51
3,64
DM#31 Яичный белок
88,1
87,9
-0,2
0.23
DM#91 Рубленное мясо
91,1
92,3
1,2
1,32
0,050% Esperase 6.0Т0,000% Everlase 12T
DM#21 Яичный желток
88,2
85,2
-3,0
-3,40
-2,82
0,31
DM#31 Яичный белок
87,0
82,8
-4,2
-4,83
DM#91 Рубленное мясо
91,1
90,9
-0,2
-0,22
Ожидаемые результаты обоих белков
DM#21 Яичный желток
NA
NA
NA
NA
NA
3,96
DM#31 Яичный белок
NA
NA
NA
NA
DM#91 Рубленое мясо
NA
NA
NA
NA
(R)
[0034] Нормализованное уточнение среднего процентного содержания показано на диаграмме, обозначенной как Фиг.2. Можно видеть, что энзимная система настоящего изобретения (0,05% Esperase 6.0Т и 0,5% Everlase 12Т) производит эффект, который лучше, чем совокупный эффект индивидуальных энзимов.
[0035] Хотя настоящее изобретение описано в отношении определенных воплощений, следует понимать, что изобретение рассматривает другие использования и способы. В этом отношении другие воплощения настоящего изобретения будут очевидны специалистам области при рассмотрении описания изобретения. Следовательно, подразумевается, что описание изобретения рассматривается только как иллюстративное и что это изобретение не ограничено частным воплощением, описанным выше.