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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein maschinelles Geschirrspülverfahren
zur Reinigung von Tafelgeschirr- oder anderen Oberflächen, die
mit Lebensmittelüberresten
verschmutzt sind. Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Verbesserung
des kontinuierlichen oder diskontinuierlichen maschinellen Geschirrspülverfahrens,
das in Maschinen sowohl mit einem Tank als auch mit mehreren Tanks
durchgeführt
werden kann.
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Bei
herkömmlichen
Geschirrspülverfahren
wird mit Lebensmitteln verschmutztes Tafelgeschirr, darunter beispielsweise
Teller, Besteck und Gläser,
die mit Lippenstiftresten verschmutzt sind, in einer Vorspülzone oder
in einem Vorspülgang,
d.h., vor dem eigentlichen Waschvorgang, mit Wasser besprüht oder
bespritzt. Bei diesem Wasser handelt es sich um kaltes oder vorgewärmtes Frischwasser,
Kühlwasser
aus einem Dampfkondensationsprozess, ist aber im Allgemeinen Überlaufwasser
einer Waschflotte, das gewöhnlich
unter niedrigem Druck durch relativ große Sprüharmöffnungen auf das Tafelgeschirr
gesprüht
wird. Nach dieser Vorspülzone
bzw. dem Vorspülgang
gelangt das Tafelgeschirr in die eigentliche Spülzone oder den eigentlichen
Spülgang,
wo es wird mit der Waschflotte besprüht wird.
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Die
Waschflotte besteht normalerweise aus Wasser mit einer Temperatur
von etwa 50°C
bis 65°C, dem
ein Reiniger zugesetzt wird. Um Fett, Stärke, Farbstoffe und Protein
mit hinreichender Zuverlässigkeit
zu entfernen, werden dem Wasser Reinigungsmittel beispielsweise
in Pulver- oder flüssiger
Form zugegeben, so dass etwa 0,1 bis 0,3 Gew.-% waschaktive Substanzen
in der Reinigungslösung
vorhanden sind. Die resultierende Waschflotte wird normalerweise
durch unterschiedlich angeordnete Düsen auf die zu reinigenden
Gegenstände
gesprüht.
Der Schmutz auf dem Tafelgeschirr wird so entfernt oder zumindest
ge quollen oder erweicht und teilweise gelöst. In einer folgenden Klarwaschzone
bzw. einem Klarwaschgang werden die eingeweichten oder erweichten
Verschmutzungen und Lebensmittelüberreste
mit Wasser entfernt. Gleichzeitig wird die Waschflotte abgespült. Im folgenden
Klarspülgang
besteht das Abspülwasser
normalerweise aus Frischwasser und einem Klarspülmittel, mit dem gewöhnlich sichergestellt
wird, dass nur noch ein sehr dünner
Film Wasser auf dem Tafelgeschirr verbleibt, der in nachfolgenden
Trocknungszonen ablaufen und verdunsten kann.
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Es
gibt verschiedene Anforderungen, die Geschirrspülmaschinen in Institutionen
und Haushalten erfüllen
sollten. Je nach spezieller Art und jeweiliger Anwendung umfassen
Geschirrspülmaschinen
in Institutionen normalerweise mehrere hintereinander angeordnete
Tanks, aus denen die Spül-
und Waschflotte auf das zu reinigende Tafelgeschirr gesprüht wird,
während
es die Maschine durchläuft.
Die Tanks sind gewöhnlich nach
dem Kaskadenprinzip angeordnet, wobei die Spül- und Waschflotte vom Auslass- hin zum
Einlassende des Tafelgeschirrs nacheinander durch die Tanks läuft. Frischwasser
wird den Maschinen normalerweise am Auslassende zugeführt. Die
erforderliche Reinigungsmittelmenge wird in wenigstens einen Waschtank
dosiert, der auch als Dosiertank geläufig ist. Die Dosierung des
Reinigungsmittels erfolgt normalerweise automatisch in Abhängigkeit
von der Leitfähigkeit
oder dem pH der Waschflotte oder gegebenenfalls mit Hilfe einer
Dosierpumpe, die durch einen Zeitgeber oder eine Uhr gesteuert wird.
Es können
auch mehrere Bestandteile getrennt dosiert werden. Zum Beispiel
kann zunächst
eine basische Lauge auf der Grundlage einer wässrigen Alkalimetallhydroxid-Lösung eingeführt werden.
Falls erforderlich, kann diese basische Lösung mit einem oder mehreren
Additiven versetzt werden. Normalerweise ist die Dosierung dieser
Additive entweder proportional zur Zugabe der basischen Lauge oder
wird mit Hilfe eines Zeitgebers gesteuert. Falls gewünscht, können die Additive
gemäß dem Vortriebszyklus
der Kette dosiert werden, die das zu reinigende Tafelgeschirr durch
die Maschine trägt.
Zudem können
die Additive dosiert bzw. kann die Additivkonzentration erhöht werden,
indem die Menge des Additivs in der basischen Lauge mittels Sensorerfassung
eines im Additiv vorhandenen Indikators bestimmt wird.
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Wie
in
EP 282 214 ausgeführt, bestand
ein in der Vergangenheit häufig
aufgetretenes Problem darin, dass bei der regulären konventionellen Reinigung
selbst bei Einsatz relativ großer
Mengen Reinigungsmittel auf regelmäßige gründliche Reinigungsschritte
nicht völlig
verzichtet werden konnte. Der Zweck dieser gründlichen Reinigung besteht
darin, Überzüge insbesondere
wasserunlöslicher
Stärke
zu entfernen, die sich mit der Zeit aufgebaut haben, aber für das Auge
nicht unmittelbar sichtbar sind. Bei dieser gründlichen Reinigung werden die
Gegenstände,
vorzugsweise das Tafelgeschirr, gelegentlich mit einer Waschflotte
behandelt, die ein Mehrfaches der üblichen Konzentration an Wirkstoffen
enthält.
Dies führt
zu einer erheblichen Verunreinigung des Abwassers. Wie bereits erwähnt, wurde
dieses Problem in der
EP 282 214 angegangen.
Es wurde der Versuch unternommen, durch Verbesserung der Reinigungsleistung
den Arbeitsaufwand, den Verbrauch von Wasser und Chemikalien und
damit die Verschmutzung der Umwelt zu verringern und gleichzeitig
eine zufriedenstellende Reinigung zu erreichen. Die
EP 282 214 versucht, das Problem dadurch
zu lösen,
dass eine hochkonzentrierte Reinigungsformulierung auf die verschmutzten
Gegenstände
aufgesprüht
wird, gefolgt von einer Kontaktphase, nach der die Reinigungslösung und
der Schmutz in einem oder mehreren folgenden Schritten entfernt
werden.
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Wie
schon ausgeführt,
erwähnt
die
EP 282 214 die Verringerung
der Belastung des Abwassers als ein wesentliches Ziel der Erfindung.
Bei näherer
Prüfung
des Verfahrens als Ganzes wird jedoch klar, dass ein wesentlicher
Aspekt der Belastung des Abwassers nicht berücksichtigt wurde. Bei der Behandlung
von Abwasser ist es normalerweise unerlässlich, dass das Abwasser vor
oder während
der Behandlung in entsprechenden Aufbereitungsanlagen einen bestimmten
pH aufweist. Je nach Art der Aufbereitung liegt dieser pH im Allgemeinen
nahe am Neutralpunkt des Wassers. Je nach Gesetzeslage gibt es sogar
länderspezifi sche
Abwasserbestimmungen, die einen bestimmten pH für das Abwasser festlegen. Aus
all dem ergibt sich, dass weitere Chemikalien zugesetzt werden müssen, um
stark saure oder stark alkalische Abwässer vor der weiteren Aufbereitung
zu neutralisieren. Mit anderen Worten: zwar wird das Abwasser durch
die bei dem Reinigungsverfahren nach
EP
282 214 eingesparten Chemikalien nicht mehr verunreinigt,
doch müssen
in einem späteren Stadium
noch mehr Chemikalien eingesetzt werden, um das ablaufende Abwasser
vor der Wasseraufbereitung zu neutralisieren. In der
EP 282 214 findet dieses Problem keinerlei
Berücksichtigung.
Im Gegenteil werden in der Offenbarung von
EP 282 214 nur alkalische Reinigungsmittel
erwähnt
und empfohlen. In Spalte 3, von Zeile 15 an, werden die zu verwendenden
Reinigungsmittel explizit erörtert.
Insbesondere wird in Spalte 3, Zeile 24 offenbart, dass beispielsweise
ein abwechselndes Sprühen
mit hoher Alkalität
und anschließend mit
niedrigerer Alkalität
Vorteile haben kann. Anschließend
wird ausgeführt,
dass ein weiterer Vorteil des Systems darin besteht, dass Chemikalien,
die normalerweise miteinander unverträglich sind, zum Beispiel Oxidationsmittel
wie etwa Hypochlorit mit Wasseraufbereitungssubstanzen wie zum Beispiel
NTA nebeneinander in dem Verfahren verwendet werden können. Weiter
unten in Spalte 3, von Zeile 42 an wird angegeben, dass verschiedene
Substanzen dafür
bekannt sind, dass sie das Eindringen verbessern und bei der Erweichung
und Entfernung der Verschmutzungen hilfreich sind. Zudem wird in
der
EP 282 214 A1 angegeben,
dass eine basische Formulierung typischerweise eine Alkalitätsquelle
und eine Quelle für
ein Maskierungsmittel enthält.
Auf der Grundlage von Formulierungen wie dieser ist es möglich, sich
auf spezielle Probleme einzustellen wie zum Beispiel Teeflecken
oder andere Rückstände, die
möglicherweise
auf Tafelgeschirr anzutreffen sind. Nach dem Lesen dieser Passagen
von
EP 282 214 und auch
nach dem Lesen des folgenden Beispiels in Spalte 4, Zeile 3ff würde der
Fachmann unweigerlich zu dem Schluss kommen, dass es normal sei,
Verfahren dieser Art mit alkalischen Zusammensetzungen durchzuführen, wobei
noch hinzukommt, dass dies immer das übliche Verfahren war. Wie jedoch
ausgeführt,
ergibt sich in der Praxis das Problem, dass die anfallenden Abwässer aufgrund
der hohen Alkalitäts werte,
die – je
nach Verfahren – den
großen
Mengen an alkalischen Reinigungslösungen und/oder den hohen Konzentrationen
an alkalischen reinigungsaktiven Substanzen zuzuschreiben sind,
einen hohen pH aufweisen. Demgemäß ist es
auch notwendig (und tatsächlich
in den Abwasserbestimmungen häufig
sogar so festgelegt), insbesondere wenn man der Lehre von
EP 282 214 folgt, dass die
für den Reinigungsprozess
eingesetzte Alkalität
entweder vor oder während
der Abwasseraufbereitung mit Säuren
auf einen bestimmten pH neutralisiert wird.
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WO 02/31095 A1 beschreibt
eine Reinigungsmittel-Zusammensetzung und ein Verfahren zum Geschirrspülen, bei
dem eine saure Spülung
in einem maschinellen Geschirrspülverfahren
verwendet wird, um eine bessere schmutzablösende Wirkung zu erhalten.
Nach
WO 02/31095 A1 wird
eine saure Komponente in die Spülzone
nach der Wäsche
bzw. den Spülgang
nach der Wäsche
eindosiert. Das Beispiel 1 von
WO 02/31095 A1 beschreibt eine Vorbehandlung
von Keramikgeschirr mit einem sauren Spülprodukt. Nach diesem Prozess
wurde das Geschirr abgespült
und angeschmutzt. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass
eine Vorbehandlung des Keramikgeschirrs notwendig ist, die das gesamte
Reinigungsverfahren aufwendiger macht.
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Das
Problem, das mit der vorliegenden Erfindung angegangen wird, besteht
demnach darin, ein Verfahren bereitzustellen, das erstens das in
der
EP 282 214 aufgeworfene
Problem mit der Reinigung löst,
ohne dass eine gründliche
Reinigung erforderlich wäre.
Zweitens, und als Einschränkung
im Hinblick auf die
EP 282 214 ,
besteht das mit der vorliegenden Erfindung angegangene Problem darin,
Zeit und Aufwand bei der Neutralisation vor oder während der
Aufbereitung in Abwasseraufbereitungsanlagen zu minimieren. Gleichzeitig sollte
nach Möglichkeit
darauf geachtet werden, sicherzustellen, dass die anwendungstechnischen
Anforderungen im Hinblick auf Gerätschaften und andere Faktoren
erfüllt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen maschinellen Geschirrspülen, wobei das Tafelgeschirr
in wenigstens einem Verfahrensschritt mit einer sauren Reinigungslösung und
in einem weiteren Verfahrensschritt mit einer alkalischen Reinigungslösung behandelt
wird, umfassend die Schritte
- a) Aufbringen
einer sauren wässrigen
Reinigungslösung
vor dem letzten Spülgang
oder der letzten Spülzone
auf das zumindest teilweise verschmutzte Tafelgeschirr und
- b) Entfernen der sauren wässrigen
Reinigungslösung
und des Schmutzes in einem oder mehreren folgenden Schritten,
wobei
die wenigstens eine alkalische Behandlung vor und/oder nach der
sauren Behandlung erfolgt und die alkalische und die wenigstens
eine saure wässrige
Reinigungslösung
sich zumindest teilweise gegenseitig neutralisieren.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
enthält
die erwähnte
saure Reinigungslösung
eine oder mehrere Säuren,
die ausgewählt
sind aus Mineralsäuren
und/oder organischen Säuren.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine
Säure vorhanden,
die ausgewählt
ist aus Schwefelsäure,
Salpetersäure,
Phosphorsäure,
Ameisensäure,
Essigsäure,
Propionsäure,
Glycolsäure,
Citronensäure,
Maleinsäure,
Milchsäure,
Gluconsäure,
Alkansulfonsäuren,
Amidosulfonsäure,
Bernsteinsäure,
Glutarsäure,
Adipinsäure,
Phosphonsäuren,
Polyacrylsäuren
oder Mischungen derselben und in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform
aus Ameisensäure,
Glycolsäure,
Gluconsäure,
Amidosulfonsäure
oder Alkansulfonsäuren, insbesondere
Methansulfonsäure
oder Mischungen derselben.
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Vorzugsweise
enthält
die erfindungsgemäß aufzusprühende wässrige saure
Reinigungslösung
als weitere Komponenten einen Korrosionshemmer und/oder ein typisches
komplexbildendes Mittel, das in einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ausgewählt
ist aus Phosphonsäuren,
insbesondere aus Dioctylphosphonsäure.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens gemäß vorliegender
Erfindung enthält die
saure Reinigungslösung
zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Reinigungslösung, einer
oder mehrerer reinigungsaktiver Substanzen. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
enthält
die erwähnte
saure Reinigungslösung
weniger als 0,9 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,8 Gew.-% und
in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weniger als 0,5
Gew.-%, bezogen auf die Reinigungslösung, einer oder mehrerer reinigungsaktiver
Substanzen.
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Die
genauen Bedingungen richten sich auch nach den genaueren praktischen
Umständen
und den Leistungsanforderungen, denen das Verfahren genügen soll.
Besteht zum Beispiel Korrosionsgefahr, wenn die Säurekonzentration
in der sauren Reinigungslösung
aufgrund von anlagenspezifischen Umständen in der Praxis zu hoch
ist, so ist es ratsam, schwach saure Reinigungslösungen mit einem Gehalt an
aktiver Säure
von weniger als 0,9 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,8 Gew.-%
und insbesondere weniger als 0,5 Gew.-% zu verwenden. Je nach den
Maschinenparametern können
schwach saure Reinigungslösungen
auch den Vorteil haben, dass der Verbrauch an Laugenbädern, in
die die möglicherweise
saure Lösung übertragen
wird, nicht zu hoch ist.
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Abgesehen
von den leistungsbezogenen Anforderungen, führt dieses Verfahren, wenn
man den Prozess insgesamt betrachtet, aufgrund der teilweisen Neutralisation – im Gegensatz
zur
EP 282 214 – auch zu einer
Verringerung der Abwasserbelastung. Dadurch wird der Aufwand vor
der weiteren Aufbereitung des Abwassers geringer.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
lässt man
die saure wässrige
Reinigungslösung über eine
bestimmte Kontaktzeit (während
der das Sprühen
eingestellt wird) auf das Tafelgeschirr und den Schmutz einwirken,
wobei die Kontaktzeit vorzugsweise 2 bis 100 Sekunden, mehr bevorzugt
5 bis 100 Sekunden und besonders bevorzugt 8 bis 25 Se kunden beträgt. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird das Tafelgeschirr während
der Kontaktzeit nicht absichtlich besprüht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird die saure wässrige
Reinigungslösung
in Form eines feinen, leichten, dunstartigen flüssigen Sprühnebels auf das Tafelgeschirr
aufgesprüht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird die saure Reinigungslösung
in Form eines Schaums auf das Tafelgeschirr aufgebracht.
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Es
sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass auch andere Formen
des Aufbringens in Betracht gezogen werden können, und dass der Erfolg des
Verfahrens nicht allein von der Form des Aufbringens abhängt. Zum
Beispiel kann die Reinigungslösung
auch in Form von Tröpfchen
oder mit Hilfe des Ecolab-Verfahrens, das
im Handel als Dünnfilmreinigung
(TFC) bekannt ist, auf das Tafelgeschirr aufgebracht werden.
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Je
nach der Form des Aufbringens werden geeignete Düsen oder alternative Hilfsmittel
bevorzugt eingesetzt.
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Eine
weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass vor der Behandlung mit der sauren
Reinigungslösung
eine alkalische Behandlung des Tafelgeschirrs erfolgt, bei der der
pH in einer besonders bevorzugten Ausführungsform über 10 liegt. In einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
folgt auf die Behandlung mit der sauren Reinigungslösung eine
alkalische Behandlung des Tafelgeschirrs. In einer ganz besonders
bevorzugten Ausführungsform
wird das Tafelgeschirr jedoch insgesamt wenigstens drei Reinigungsschritten
unterzogen, wobei vor und nach der Behandlung mit der sauren Reinigungslösung eine
alkalische Behandlung des Tafelgeschirrs erfolgt.
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Des
Weiteren sei ausgeführt,
dass bei Vorliegen wenigstens zweier alkalischer Schritte im erfindungsgemäßen Verfahren
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der in der Prozessfolge
früher
erfolgende alkalische Schritt einen niedrigeren pH aufweist als
der später
in der Prozessfolge erfolgende alkalische Schritt. Dies ist von
Vorteil zur Minimierung des Verbrauchs in einem sauren Schritt,
der zwischen den beiden erwähnten
alkalischen Schritten erfolgt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der erwähnten
alkalischen Behandlung beim erfindungsgemäßen Verfahren kommt das Tafelgeschirr
mit einer oder mehreren wässrigen
Reinigungslösungen
in Kontakt, die zwischen 0,1 und 4 Gew.-% eines Alkaliträgers enthalten,
vorzugsweise eines Hydroxids, das ausgewählt ist aus Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid oder Mischungen derselben.
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Neben
den Hydroxiden oder an Stelle der Hydroxide, die ausgewählt sind
aus Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, zählen zu den weiteren bevorzugten
Alkaliträgern
zum Beispiel die Alkalimetallsilicate, Ethanolamine wie etwa Triethanolamin,
Diethanolamin und Monoethanolamin, wie auch Alkalimetallcarbonate
eines Alkaliträgers,
vorzugsweise eines Hydroxids, das ausgewählt ist aus Natrium- oder Kaliumhydroxid. Selbstverständlich können auch
andere Alkaliträger
eingesetzt werden, da es im Prinzip nur um die Erhöhung des
pH geht.
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Beschrieben
wird auch eine Geschirrspülmaschine
zur Verwendung in Institutionen, die mehrere Tanks umfasst, die
in bekannter Weise zueinander benachbart im Kaskadenprinzip angeordnet
sind, und aus denen die Spül-
oder Waschflotte auf das Tafelgeschirr gesprüht wird und anschließend zurück in die
Tanks abläuft,
wobei die Tanks, die für
einen oder mehrere saure Reinigungsschritte im Gang des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen sind, aus säurefestem
Material bestehen und/oder mit säurefestem
Material ausgekleidet sind.
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Beschrieben
wird des Weiteren eine Geschirrspülmaschine mit nur einem Tank
zum Beispiel eine haushaltsübliche
Geschirrspülmaschine,
die bei einem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet werden kann und aus einem säurefesten Material gefertigt
und/oder damit ausgekleidet ist, insbesondere an den Stellen, wo sie
mit sauren Reinigungslösungen
in Berührung
kommt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
hat den weiteren Vorteil, dass mineralische Ablagerungen auf Glas und
Geschirr, etwa Kalkablagerungen, die in saurer Lösung löslich sind, entfernt werden.
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Beispiel 1:
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Reinigung von Esstellern in einer Krefft®-Geschirrspülmaschine
mit einem Tank
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Für jeden
Test wurden 10 neue, trockene Essteller mit Hilfe eines standardisierten
Testverfahrens bei Raumtemperatur mit Stärke angeschmutzt. Dazu wurde
eine ca. 6% wässrige,
Maisstärke
enthaltende Zusammensetzung nach Aufkochen auf 75°C abgekühlt und
mit einer Bürste
in einer Menge von ca. 4 ml auf jeden Teller aufgetragen. Die so
behandelten Teller wurden wenigstens 3 Stunden lang stehengelassen
und anschließend
16 Stunden bei ca. 100°C
getrocknet. Nachdem die Teller abgekühlt waren, wurden Vergleichstests in
einer Krefft®-Geschirrspülmaschine
mit einem Tank gemäß folgendem
Schema durchgeführt:
- a) 1 Minute Reinigen mit einer 0,3 Gew.-% wässrigen
Lösung
eines üblichen
alkalischen Reinigungsmittels, das konstant bleibt (ca. 17 Gew.-%
Alkalimetallhydroxid, 14 Gew.-% Tripolyphosphat, 1,5 Gew.-% Alkalimetallhypochlorit
und ca. 1 Gew.-% Alkalisilicat, wobei der Rest Wasser ist).
- b) Einsprühen
der Tellerfläche
auf der gesamten Oberfläche
für die
verschiedenen Tests mit verschiedenen Arten von Aufsprühlösungen,
deren Zusammensetzung ausführlicher
in Tabelle 1 beschrieben ist.
- c) 30 Sekunden Einwirkenlassen der aufgebrachten Aufsprühlösung.
- d) 2 Minuten Reinigen mit einer Lösung gemäß a).
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Die
Reinigungslösungen
und Aufsprühlösungen wurden
mit weichem Wasser hergestellt. Die Reinigungstemperatur in der
Krefft®-Eintank-Geschirrspülmaschine
war 60°C.
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Es
wurden zunächst
6 Tests gemäß dem beschriebenen
Schema durchgeführt,
wobei die Zusammensetzung der Reinigungslösungen a) und d) beibehalten
und nur die Aufsprühlösung von
Test zu Test verändert wurde.
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Die
Reinigung wurde mit Noten auf einer Skala von 1 (= keine sichtbaren
Anzeichen von Reinigung) bis 10 (= vollständige Entfernung von Schmutz)
bewertet.
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Die
Ergebnisse der 6 Tests sind in Tabelle 1 angegeben.
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Tabelle 1:
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Reinigungsergebnisse
bei den Tests gemäß beschriebenem
Schema, wobei nur die Aufsprühlösung von
Test zu Test verändert
wurde.
| Test | Aufsprühlösung | Bewertung
der Reinigungsleistung |
| 1
(Vergleich) | 1%
NaOH | 4.6 |
| 2
(Vergleich) | 0,3
g/l Perzym (= enzymhaltiges Produkt) | 1.2 |
| 3 | 0,4%
Methansulfonsäure | 9.0 |
| 4 | 0,7
Gew.-% Methansulfonsäure | 9.5 |
| 5 | 1
Gew.-% Methansulfonsäure | 9.5 |
| 6
(Vergleich) | Wasser | 1.2 |
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Wie
aus Tabelle 1 ersichtlich, wurden die weitaus besten Reinigungsergebnisse
in den Tests 3 bis 5 erzielt, wobei eine Lösung von Methansulfonsäure als
Aufsprühlösung verwendet
wurde. Das Reinigungsprinzip bestand demnach in die sem sehr vorteilhaften
Fall darin, zunächst
mit alkalischer Lösung,
anschließend mit
saurer Lösung
und danach noch einmal mit alkalischer Lösung zu reinigen.
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Weitere
Untersuchungen zeigten, dass ähnliche
Ergebnisse auch mit anderen Säuren
erhalten werden konnten. Besondere Beachtung verdienen in dieser
Hinsicht die organischen Säuren
Ameisensäure,
Glycolsäure,
Gluconsäure,
Amidosulfonsäure
oder andere Alkansulfonsäuren,
insbesondere mit einer Alkan-Kette
von 1 bis 4 C-Atomen.
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Wie
aus dieser einfachen Testanordnung ersichtlich, können durch
wechselnden pH selbst bei Säurekonzentrationen
von weniger als 0,5 Gew.-% ausgezeichnete Reinigungsergebnisse in
der Praxis erzielt werden. Auch wird deutlich, dass sich durch die
Anwendung niedrigerer Säurekonzentrationen
eine Verringerung der unerwünschten
teilweisen Neutralisation im Reinigungsprozess ergibt, die zum Beispiel
von Rückständen der
am Tafelgeschirr anhaftenden Reinigungslösung herrührt, die im nächsten Schritt
mit einer Reinigungslösung
mit entgegengesetztem pH behandelt werden.
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Beispiel 2:
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Test in einer Transportband-Geschirrspülmaschine
Meiko GSM
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Der
folgende Test erfolgte in einer Transportband-Geschirrspülmaschine
Meiko GSM®.
Die Tests wurden mit verschmutztem Geschirr aus einer Kantine durchgeführt. Die
Bedingungen in der Meiko GSM-Geschirrspülmaschine waren wie folgt:
Als Reiniger wurde Perclin® Intensiv Flüssig verwendet
(1,5 g/l; 3,2 mS/cm). In der Maschine wurde weiches Wasser in einer
Menge von 500 l/h verwendet. Der Säuregehalt belief sich auf 1,4
bis 1,5% Phosphorsäure.
Die Maschine hatte ein eingebautes Sprühsystem mit einer Sprühmenge von
36 l/h und einem Druck von 4 bar.
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Tabelle
2 zeigt die Reinigungsergebnisse in Abhängigkeit von den unterschiedlichen
pH-Werten in den verschiedenen Flotten. Tabelle 2
| Zeit | pH-Wert | Reinigungsergebnis |
| Flotte
1 | Flotte
2 | Flotte
3 |
| Beginn | 10,7 | 10,6 | 10,7 | 6 |
| 10 | 10,2 | 10,4 | 10,6 | 6 |
| 20 | 9,8 | 10,3 | 10,5 | 5,5 |
| 30 | 9,7 | 10,2 | 10,4 | 5,5 |
| 40 | 9,6 | 9,9 | 10,3 | 3,5 |
| 50 | 9,5 | 9,5 | 10,3 | 2 |
| 60 | 9,4 | 9,5 | 10,3 | – |
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Bei
den weiteren Tests wurde eine Tropfglatte in die Arme mit Sprühsystem
eingebaut, um zu verhindern, dass Säure in die alkalischen Waschtanks
läuft.
Weiterhin wurde die Konzentration der Säure auf 1% Phosphorsäure verringert.
Alle anderen Parameter blieben unverändert. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
| Zeit | pH-Wert | Reinigungsergebnis |
| Tank
1 | Tank
2 | Tank
3 |
| Beginn
(ohne Säure) | 10,5 | 10,5 | 10,6 | 0,5 |
| Beginn
(mit Säure) | 10,5 | 10,5 | 10,6 | 9 |
| 10
min | 10,5 | 10,5 | 10,6 | 9 |
| 20
min | 10,4 | 10,4 | 10,7 | 7 |
| 30
min | 10,1 | 10,4 | 10,5 | 3,5 |
| 40
min | 10,0 | 10,4 | 10,4 | 4 |
| 50
min | 10,4 | 10,4 | 10,8 | 5,5 |
| 60
min | 10,0 | 10,3 | 10,5 | 5 |
| 70
min | 10,2 | 10,5 | 10,8 | 5 |
| 90
min | 9,9 | 10,2 | 10,4 | 6 |
| 120
min | 9,8 | 10,3 | 10,4 | 5,5 |
| 120
min (ohne Säure) | 9,8 | 10,3 | 10,4 | 0 |
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Aus
den Tabellen 2 und 3 ist ersichtlich, dass ein sehr gutes Reinigungsergebnis
nur dann erreicht wird, wenn der pH-Wert im ersten Schritt mindestens
10 oder höher
ist. Die Reinigungsleistung mit dem Säureschritt ist stets höher als
die ohne den Säureschritt.
Dies wird zu Beginn und am Ende des Tests sichtbar. Deutlich wird
auch, dass eine höhere
Konzentration an Phosphorsäure
zu einer besseren Reinigungsleistung führt.
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Beispiel 3:
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pH-Beziehung zwischen dem
ersten und dritten Tank der Meiko GSM
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Um
die beste pH-Beziehung von erstem und drittem Tank für die Meika
GSM zu finden, wurde ein Test mit zwei Krefft
®-Geschirrspülmaschinen
mit einem Tank durchgeführt.
In der ersten Maschine wurde ein pH mit NaOH eingestellt, und ein
zweiter pH wurde in der zweiten Krefft
®-Geschirrspülmaschine
eingestellt. Das Wasser war mit einem pH von 9,8 weichgemacht, und
die Temperatur belief sich in beiden Maschinen auf 60°C. Der erste
Schritt war eine einminütige
Reinigung, gefolgt von einem Sprühschritt
mit einer 1% Phosphorsäure und
einer Kontaktzeit von 30 Sekunden und ein weiterer Reinigungsschritt
von zwei Minuten. Die Ergebnisse sind in der folgende Tabelle 4
gezeigt. Tabelle 4
| pH
Krefft 1 | pH
Krefft 2 | Reinigungsergebnis |
| 9,8 | 12 | 8 |
| 12 | 9,8 | 6 |
| 11 | 12 | 10 |
| 12 | 11 | 7 |
| 11 | 11 | 6,5 |
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Aus
der Tabelle ist ersichtlich, dass es das Beste zu sein scheint,
mit einem pH-Wert
von etwa 11 und dem Säureschritt
zu beginnen und anschließend
einen alkalischen Schritt folgen zu lassen, dessen Alkalität höher ist
als die des ersten.