Бытовая посудомоечная машина и способ мытья посуды - RU2709775C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к мытью посуды в домашних условиях, в особенности к способу, который превосходит современные программы так называемой «экспресс-мойки».

Уровень техники

Автоматические посудомоечные машины присутствуют в жилищах и в торговых помещениях на протяжении десятилетий. Они по-настоящему обеспечивают преимущества в плане быстроты очистки, постоянства качества очистки и удобства, сравнительно с ручным мытьем посуды.

Автоматические посудомоечные машины используются как в домашних условиях, так и на рынках для торговых предприятий и организаций, но сконструированы очень по-разному в зависимости от предполагаемого рынка. На рынках товаров производственного назначения и для крупных организаций требуются более высокие производительности в отношении размера и/или объема, так что их машины часто имеют гораздо более короткие, но потребляющие больше энергии (например, при более высоких температурах и/или усиленном механическом воздействии) циклы, сравнительно с бытовыми машинами. Не предназначенные для домашнего использования машины могут основываться на конвейерной системе, в которой посуда перемещается через одну или несколько камер посудомоечной машины, тогда как в современных бытовых посудомоечных машинах посуда, как правило, всегда будет оставаться стационарно в одной камере внутри посудомоечной машины, и все стадии мойки будут проводиться в этой единственной камере.

Для небытовых посудомоечных машин также проявляется тенденция к применению гораздо более агрессивных химических препаратов (например, моющих средств с очень высокой щелочностью). Как правило, в них не будут использоваться ферменты, поскольку для этого требуется определенная продолжительность контакта (при обоснованных с финансовой точки зрения уровнях загрузки) с обрабатываемыми загрязнениями для эффективного действия, и продолжительность коммерческого цикла является слишком короткой. Напротив, при мытье посуды в домашних условиях протеазы и амилазы были описаны как абсолютно незаменимые ингредиенты в современных составах (Enzymes in Industry, 3-е издание, 2007, Глава 5.2.2).

Существует постоянно действующий стимул к тому, чтобы делать бытовые приборы все более и более безопасными для окружающей среды, что для посудомоечных машин подразумевает улучшение эффективности использования энергии путем разработки низкотемпературных циклов и сокращение потребления воды. Очевидно, что для этого требуется сбалансированность с достижением надлежащей эффективности очистки, и до сих пор существуют только такие сокращения, которые возможны согласно современным технологиям. Конкретную проблему в технологии составляет повторное осаждение загрязнений (когда пятна загрязнений сначала смыты с поверхности посуды, но затем подхвачены промывной водой и осаждены обратно на другие предметы), когда объем промывной воды становится слишком малым, поскольку оказывается более затруднительным удерживать загрязнения суспендированными в более концентрированной системе.

Вместе с тем, чтобы сделать машины более безопасными для окружающей среды вообще, современные посудомоечные машины имеют ряд различных программ для выбора потребителем режима каждой мойки. Они варьируют от очень горячих циклов для максимальной очистки, которая типично продолжается свыше одного часа, до еще более длительных циклов «Eco» для мытья с минимальным потреблением энергии. Хотя производительность очистки в таких циклах может рассматриваться как достаточная, современного потребителя не удовлетворяет столь длительное ожидание до получения чистой посуды.

В настоящее время имеются некоторые посудомоечные машины, которые имеют более короткие программы мойки как один из их вариантов режима, но эти циклы рассчитаны только на мытье слегка загрязненной посуды. Например, машина Miele G698 SC Plus имеет программу «Short 45°C» для малозагрязненной посуды, которая не предусматривает стадию предварительной мойки и сушки и длится всего 32 минуты. Однако при этом на выполнение мытья расходуются 13-14 литров воды. В машинах с наиболее экономичными по расходу воды циклами (около 6 литров) скорее используются более длительные по времени циклы «Eco».

Было бы желательным иметь очень короткую программу мойки с повышенной производительностью очистки, которая позволяет воздействовать на более плотные загрязнения, но по-прежнему обеспечивает сниженное потребление воды, и которая не нуждается в применении более жестких или более дорогостоящих моющих средствах. В идеальном случае, также сокращалось бы потребление энергии.

В ответ на это авторы настоящего изобретения создали способ очень быстрого, но эффективного мытья посуды в домашних условиях, для которого вообще не требуется применение ферментов, и который превосходит современные программы «экспресс-мойки». Он предусматривает подачу содержащей отбеливатель композиции в виде аэрозоля, и второй щелочной композиции, включающей усилитель моющего действия (адъювант), в форме струи.

Патентный документ WO2013/160661 (RB) раскрывает способ автоматической мойки посуды, включающий контактирование загрязненной посуды с аэрозолем моющего средства, распыленного до размера, в котором >95% частиц имеют диаметр менее 2 микрон (мкм). Может быть использовано единственное сопло источника аэрозоля, и, как указано, более мелкие частицы быстрее заполняют посудомоечную машину, действуя подобно газу и реагируя с поверхностью предметов, которые не находятся на «линии прямой видимости» от сопла. В этом документе, в то время как вспомогательное промывное средство может подаваться отдельно после основной мойки, нет последовательного дозирования различных ингредиентов моющего средства во время основной мойки, и нет указаний насчет применения различных устройств для подачи различных композиций на протяжении цикла.

Подобным образом, патентный документ ЕР1586263 (Panasonic) раскрывает применение аэрозоля для первой стадии очистки, который помогает моющему средству проникать в загрязнения, с последующей второй стадией очистки для удаления загрязнений с поверхности. Аэрозоль распыляется для размеров порядка микрон (мкм), и может быть создан с помощью ультразвукового вибратора, или с помощью распылительной форсунки, размещенной перпендикулярно соплу для создания воздушной струи. Применение различных ингредиентов моющего средства в двух стадиях не раскрывается.

Патентный документ ЕР0487474 (Electrolux) предлагает применение ультразвукового или аэрозольного способов для создания «холодного» жидкостного тумана композиции, включающей поверхностно-активное вещество или ферменты, который конденсируется на тарелках. Диаметр капелек регулируется в диапазоне 0,5-25 микрон (мкм). В машине также присутствует стандартное распылительное коромысло.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что, в то время как подача всей композиции моющего средства в виде аэрозоля не сокращает расход воды, производительность является неоптимальной по сравнению с применением традиционного распылительного устройства, поскольку для очистки от некоторых типов загрязнений очень важно механическое воздействие воды. Более конкретно, очистка от некоторых загрязнений является более эффективной при механическом воздействии воды, тогда как способные к обесцвечиванию загрязнения могут быть удалены без необходимости в высоком напоре струи. Таким образом, выяснилось, что можно сократить расход воды и повысить производительность в ситуации короткого цикла подачей различных моющих композиций распылительными устройствами различных типов, которые точно приспособлены к соответственному ингредиенту моющего средства.

Согласно первому аспекту изобретения, представлен способ, как изложено в пункте 1 формулы изобретения.

Согласно второму аспекту изобретения, представлена автоматическая посудомоечная машина, как изложено в пункте 12 формулы изобретения.

Описание фигур

Фигура 1 иллюстрирует температурный профиль программы «Short 45°C» посудомоечной машины Miele G698 SC Plus, вместе с профилем программы мойки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и точки, в которых дозируются моющие средства.

Подробное описание изобретения

Если конкретно не оговаривается иное, или контекст не предусматривает иного, описываемые здесь варианты осуществления в равной мере применимы ко всем аспектам изобретения. Процентные доли приведены по весу, если не оговорено иное, или контекст не предусматривает иного.

Изобретение включает посудомоечную машину, имеющую моечную камеру, и, в частности, применимо к посудомоечным машинам, имеющим одиночную камеру, и/или машинам неконвейерного типа, в которых машина не транспортирует посуду через моечную зону. В случае, где присутствуют многочисленные камеры, первую и вторую композиции подают на одну и ту же посуду в одной и той же камере.

Согласно настоящему изобретению, первую композицию подают в виде аэрозоля, и вторую композицию подают в форме струи. Подача каждой композиции таким путем обеспечивает эффективную очистку за короткий период времени. Как здесь описывается, действию второй композиции помогает механическое воздействие нагнетания, тогда как первой композиции содействие не оказывается. При подаче двух композиций таким путем может быть уменьшен объем необходимой воды. В частности, гораздо меньше воды требуется для подачи первой композиции в виде тонкодисперсного аэрозоля, чем при использовании традиционного распылительного коромысла. Кроме того, благоприятным является подача отбеливающей композиции в виде аэрозоля, так как этим обеспечивается более равномерное распределение по всему внутреннему объему посудомоечной машины.

Соотношение между струей и аэрозолем может быть определено несколькими путями. В одном варианте осуществления первую композицию подают при более низком импульсе, чем вторую композицию. В одном варианте осуществления первую композицию подают с более низким массовым расходом потока, чем вторую композицию. В одном варианте осуществления плотность факела первой композиции является более низкой, чем плотность струи второй композиции. Факел струи и аэрозоля могут рассматриваться непосредственно после сопла, и плотность аэрозоля будет более низкой, чем плотность струи. В частности, эти сравнения могут иметь результатом соотношение для каждого параметра по меньшей мере 2:1, но предпочтительно 3:1 между аэрозолем и струей.

В некоторых вариантах осуществления соотношение импульса, или массового расхода потока, или плотности, между первой и второй композициями составляет по меньшей мере 1:2, предпочтительно оно составляет по меньшей мере 1:3.

Первую композицию предпочтительно подают со средним размером частиц от 5 до 500 микрон (мкм). Предпочтительно 50% частиц имеют диаметр менее 60 микрон (мкм).

Размер частиц аэрозоля типично может составлять

DV(10)=35 микрон (мкм)

DV(50)=50 микрон (мкм)

DV(90)=120 микрон (мкм)

(Где DV(Х)=Х% частиц являются более мелкими, чем это значение)

Основными стадиями способа являются первая стадия, в которой подают отбеливатель, вторая стадия, в которой подают адъювант, и, необязательно, третья и четвертая стадии ополаскивания. В способе могут предусматриваться дополнительные стадии, например, стадия предварительного смывания, проводимая перед первой стадией, или стадия дополнительной очистки после второй стадии. Однако по соображениям осуществления способа настолько коротким, насколько возможно, в способе предпочтительно не предусматриваются дополнительные стадии очистки или смывания.

В одном варианте осуществления в конце осуществления способа применяется стадия активной сушки, например, включающая активное нагревание. В еще одном варианте осуществления в способе нет стадии активной сушки. Посудомоечная машина может завершать программу после последней стадии очистки/ополаскивания, и потребитель может просто открыть дверцу машины, чтобы позволить водяному пару улетучиться и дать посуде высохнуть естественным образом. Это сравнимо с современными программами «экспресс-мойки», которые, как правило, тоже оставляют влажную посуду в конце программы.

Первая композиция содержит отбеливатель. Это может быть хлорный отбеливатель или кислородный отбеливатель, но предпочтителен кислородный отбеливатель. Он может представлять собой, например, пероксид водорода или прекурсор пероксида водорода.

Наиболее предпочтительно отбеливатель выбирают из неорганических пероксидных соединений и органических надкислот и производных из них солей.

Примеры неорганических пергидратов включают персульфаты, такие как пероксимоноперсульфат (KMPS), пербораты или перкарбонаты. Неорганические пергидраты обычно представляют собой соли щелочных металлов, такие как соли лития, натрия или калия, в частности, соли натрия. Неорганические пергидраты могут присутствовать в моющем средстве в виде кристаллических твердых веществ без дополнительной защиты. Однако для определенных пергидратов благоприятным является применение их в виде гранулированных композиций, снабженных покрытием, которое обеспечивает более длительный срок хранения гранулированных продуктов.

Предпочтительным перкарбонатом является перкарбонат натрия формулы 2Na₂CO₃·3H₂O₂. Перкарбонат, когда присутствует, предпочтительно используется в покрытой форме для повышения его стабильности.

Органические надкислоты включают все органические надкислоты, традиционно применяемые в качестве отбеливателей, включающие, например, пербензойную кислоту и пероксикарбоновые кислоты, такие как моно- или дипероксифталевая кислота, 2-октилпероксиянтарная кислота, дипероксидодекандикарбоновая кислота, дипероксиазелаиновая кислота и имидопероксикарбоновая кислота, и, необязательно, их соли. В особенности предпочтительна фталимидоперкапроновая кислота (PAP).

Отбеливающее соединение также может быть отбеливающим соединением на основе хлора или его прекурсором, таким как гипохлорит натрия или кальция.

В одном варианте осуществления первая композиция дополнительно включает активатор отбеливания и/или катализатор отбеливания.

Под «активатором отбеливания» здесь подразумевается соединение, которое реагирует с пероксидным отбеливателем, таким как пероксид водорода, с образованием надкислоты. Образованная таким путем надкислота составляет активированный отбеливатель. Применяемые здесь пригодные активаторы отбеливания включают такие, которые относятся к классу сложных эфиров, амидов, имидов или ангидридов. Примеры подходящих соединений этого типа представлены в Британском Патенте GB 1 586 769 и GB 2 143 231, и способ их получения в гранулированной форме описан в Европейской Опубликованной Патентной Заявке EP-A-62 523.

Подходящими примерами таких используемых здесь соединений являются тетраацетилэтилендиамин (TAED), 3,5,5-триметилгексаноилоксибензолсульфонат натрия, дипероксидодекановая кислота, как описанная, например, в патентном документе US 4 818 425, и нониламид пероксиадипиновой кислоты, как описанный, например, в патентном документе US 4 259 201, и н-нонаноилоксибензолсульфонат (NOBS). Также пригодными являются N-ацилкапролактамы, выбранные из группы, состоящей из замещенного или незамещенного бензоилкапролактама, октаноилкапролактама, нонаноилкапролактама, гексаноилкапролактама, деканоилкапролактама, ундеценоилкапролактама, формилкапролактама, ацетилкапролактама, пропаноилкапролактама, бутаноилкапролактама, пентаноилкапролактама, или их смесей. Конкретное семейство представляющих интерес активаторов отбеливания было раскрыто в патентном документе EP 624 154, и особенно предпочтительным в этом семействе является ацетилтриэтилцитрат (ATC). Ацетилтриэтилцитрат имеет то преимущество, что он безопасен для окружающей среды, так как он в конечном итоге разлагается до лимонной кислоты и спирта. Кроме того, ацетилтриэтилцитрат имеет хорошую гидролитическую стабильность в продукте при хранении, и он является эффективным активатором отбеливания. Наконец, он придает композиции хорошую способность усиливать моющее действие.

Может быть использован любой катализатор отбеливания, например, ацетат марганца или биядерные комплексы марганца, такие как описанные в патентном документе ЕР-А-1,741,774. Органические надкислоты, такие как пербензойная кислота и пероксикарбоновые кислоты, например, PAP, не требуют применения активатора или катализатора отбеливания, так как эти отбеливатели активны при относительно низких температурах, таких как около 30°С, и это содействует тому, что такие отбеливающие материалы особенно предпочтительны согласно настоящему изобретению.

Вторая композиция является щелочной и включает адъювант. Она предпочтительно имеет значение рН свыше 7,5, предпочтительно более 8, предпочтительно более 9. Величина рН предпочтительно составляет менее 13, предпочтительно менее 12, предпочтительно менее 11.

В одном варианте осуществления вторая композиция не содержит отбеливатель.

Адъювант может быть либо фосфатным адъювантом, либо бесфосфатным адъювантом, но предпочтительно является бесфосфатным. Его предпочтительно выбирают из соединений на основе аминокислот и/или соединений на основе сукцинатов. Термины «соединение на основе сукцината» и «соединение на основе янтарной кислоты» здесь используются как равнозначные. В композиции согласно настоящему способу могут быть применены обычные количества соединения на основе аминокислоты и/или соединения на основе сукцината. Предпочтительными примерами соединений на основе аминокислот, которые могут быть применены, являются MGDA (метилглициндиуксусная кислота, и ее соли и производные), и GLDA (глутамин-N,N-диуксусная кислота, и ее соли и производные).

Другие пригодные адъюванты описаны в патентном документе US 6,426,229, который включен здесь ссылкой. Конкретные пригодные адъюванты включают: например, аспарагиновую кислоту-N-моноуксусную кислоту (ASMA), аспарагиновую кислоту-N,N-диуксусную кислоту (ASDA), аспарагиновую кислоту-N-монопропионовую кислоту (ASMP), иминодиянтарную кислоту (IDA), N-(2-сульфометил)аспарагиновую кислоту (SMAS), N-(2-сульфоэтил)аспарагиновую кислоту (SEAS), N-(2-сульфометил)глутаминовую кислоту (SMGL), N-(2-сульфоэтил)глутаминовую кислоту (SEGL), N-метилиминодиуксусную кислоту (MIDA), α-аланин-N,N-диуксусную кислоту (α-ALDA), β-аланин-N,N-диуксусную кислоту (β-ALDA), серин-N,N-диуксусную кислоту (SEDA), изосерин-N,N-диуксусную кислоту (ISDA), фенилаланин-Ν,Ν-диуксусную кислоту (PHDA), антраниловую кислоту-N,N-диуксусную кислоту (ANDA), сульфаниловую кислоту-N,N-диуксусную кислоту (SLDA), таурин-N,N-диуксусную кислоту (TUDA) и сульфометил-N,N-диуксусную кислоту (SMDA), и их соли со щелочными металлами или аммониевые соли.

Дополнительные предпочтительные сукцинатные соединения описаны в патентном документе US-A-5,977,053 и имеют формулу:

в которой R, R¹, независимо друг от друга, обозначают Н или ОН, R², R³, R⁴, R⁵, независимо друг от друга, обозначают катион, водород, ионы щелочного металла и аммониевые ионы, причем аммониевые ионы имеют общую формулу R⁶R⁷R⁸R⁹N⁺, и R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, независимо друг от друга, обозначают водород, алкильные радикалы, имеющие от 1 до 12 С-атомов, или гидроксилзамещенные алкильные радикалы, имеющие от 2 до 3 С-атомов.

Предпочтительные примеры включают иминосукцинат тетранатрия. Особенно предпочтительными адъювантами на основе сукцинатных солей являются иминодиянтарная кислота (IDS) и (гидрокси)-иминодиянтарная кислота (HIDS), и их соли со щелочными металлами или аммониевые соли.

Согласно настоящему изобретению особенно предпочтительно, чтобы адъювант включал метилглициндиуксусную кислоту, глутамин-N,N-диуксусную кислоту, иминосукцинат тетранатрия или (гидрокси)-иминодиянтарную кислоту, и их соли или производные.

Еще одним предпочтительным адъювантом является 2-(1-карбоксиэтокси)-2-метилмалоновая кислота.

Другие адъюванты включают неполимерные органические молекулы с карбоксильной(-ными) группой(-ами). Адъювантные соединения, которые представляют собой органические молекулы, содержащие карбоксильные группы, включают лимонную кислоту, фумаровую кислоту, винную кислоту, малеиновую кислоту, молочную кислоту, и их соли. В частности, могут быть использованы соли этих органических соединений со щелочными или щелочноземельными металлами, и в особенности соли натрия. Особенно предпочтительным не содержащим фосфор адъювантом является цитрат натрия. Такие поликарбоксилаты, которые включают две карбоксильных группы, включают, например, водорастворимые соли малоновой кислоты, (этилендиокси)диуксусной кислоты, малеиновой кислоты, дигликолевой кислоты, винной кислоты, тартроновой кислоты, и фумаровой кислоты. Такие поликарбоксилаты, которые содержат три карбоксильных группы, включают, например, водорастворимый цитрат. Соответственно этому, пригодной гидроксикарбоновой кислотой является, например, лимонная кислота.

Другие адъюванты включают гомополимеры и сополимеры поликарбоновых кислот и их частично или полностью нейтрализованных солей, мономерные поликарбоновые кислоты и гидроксикарбоновые кислоты и их соли, фосфаты и фосфонаты, и смеси таких веществ. Предпочтительными солями вышеуказанных соединений являются соли аммония и/или щелочных металлов, то есть, соли лития, натрия и калия, и в особенности предпочтительными солями являются соли натрия. Предпочтительны вспомогательные адъюванты, которые являются органическими. Полимерная поликарбоновая кислота представляет собой гомополимер акриловой кислоты. Другие пригодные вспомогательные адъюванты раскрыты в патентном документе WO 95/01416, на содержание которого здесь приводится прямая ссылка.

Пригодные хелатирующие агенты предпочтительно выбирают из 1-гидроксиэтилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (HEDP), этилендиаминдиянтарной кислоты (EDDS), этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), диэтилентриаминпентауксусной кислоты (DTPA), диэтилентриаминпентаметиленфосфоновой кислоты (DTPMPA), нитрилотриуксусной кислоты (NTA), аспарагиновой кислоты-диэтоксиянтарной кислоты (AES), аспарагиновой кислоты-N,N-диуксусной кислоты (ASDA), этилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты (EDTMP), иминодифумаровой (IDF), иминодивиннокаменной кислоты (IDT), иминодималеиновой кислоты (IDMAL), иминодияблочной кислоты (IDM), этилендиаминдифумаровой кислоты (EDDF), этилендиаминдияблочной кислоты (EDDM), этилендиаминдивиннокаменной кислоты (EDDT), этилендиаминдималеиновой кислоты (EDDMAL), аминотриметиленфосфоновой кислоты (ATMP); и их солей и смесей.

Где любой описываемый здесь хелатирующий агент присутствует в виде соли, он может присутствовать как соль металла, например, соль щелочного металла, или может присутствовать в форме аммониевой или четвертичной аммониевой соли. Пригодные соли металлов включают соли калия, натрия, бора, магния, цинка, или их смеси. В особенности предпочтительны соли натрия. Пригодные аммониевые соли включают соли аммиака и этаноламина.

Общее количество присутствующего адъюванта предпочтительно составляет количество по меньшей мере 20 вес.%, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 25 вес.%, предпочтительно в количестве до 70 вес.%, предпочтительно до 65 вес.%, более предпочтительно до 60 вес.% композиции. Фактическое количество, используемое в композиции, будет зависеть от природы применяемого адъюванта.

Другие традиционные ингредиенты могут быть включены в данную композицию, насколько это уместно, такие как полимер, сопутствующий адъювант, поверхностно-активное вещество, краситель, отдушка, противопенная присадка, консервант, защитный материал/антикоррозионный ингредиент.

Антикоррозионные ингредиенты могут обеспечивать защиту от коррозии стекла и/или металла, и термин включает агенты, которые предназначены для предотвращения или сокращения потускнения цветных металлов, в частности, серебра и меди.

Известно включение источников многовалентных ионов в композиции моющих средств, и, в частности, в композиции для автоматического мытья посуды, для обеспечения защиты от коррозии. Например, многовалентные ионы, и в особенности ионы цинка, висмута и/или марганца, вводились за их способность ингибировать такую коррозию. Органические и неорганические редокс-активные вещества, которые известны как пригодные для применения в качестве ингибиторов коррозии серебра/меди, упомянуты в патентных документах WO 94/26860 и WO 94/26859. Подходящими неорганическими редокс-активными веществами являются, например, соли металлов и/или металлические комплексы, выбранные из группы, состоящей из солей и/или комплексов цинка, висмута, марганца, титана, циркония, гафния, ванадия, кобальта и церия, причем металлы находятся в состояниях окисления II, III, IV, V или VI. В особенности пригодные соли металлов и/или металлические комплексы выбирают из группы, состоящей из MnSO₄, цитрата Mn(II), стеарата Mn(II), ацетилацетоната Mn(II), [1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната] Mn(II), V₂O₅, V₂O₄, VO₂, TiOSO₄, K₂TiF₆, K₂ZrF₆, CoSO₄, Co(NO₃)₂, ацетата цинка, сульфата цинка и Ce(NO₃)₃. Может быть использован любой источник многовалентных ионов, причем источник предпочтительно выбирают из сульфатов, карбонатов, ацетатов, глюконатов и металл-белковых соединений. Соли цинка являются особенно предпочтительными ингибиторами коррозии.

Другими агентами для защиты стеклянных изделий являются катионные полимеры. Особенно предпочтительный полимер представляет собой PEI, или полиэтиленимин.

Предпочтительными антикоррозионными агентами для серебра/меди являются бензотриазол (BTA) или бис-бензотриазол, и их замещенные производные. Другие пригодные агенты представляют собой органические и/или неорганические редокс-активные вещества и парафиновое масло. Производные бензотриазола представляют собой соединения, в которых доступные центры замещения в ароматическом цикле частично или полностью замещены. Пригодными заместителями являются линейные или разветвленные С_1-20-алкильные группы и гидроксильная, тиольная, фенильная группа или атом галогена, такого как фтор, хлор, бром и иод. Предпочтительным замещенным бензотриазолом является толилтриазол.

Здесь также могут быть включены полимеры, предназначенные для повышения эффективности очистки фасонных изделий или композиций моющих средств.

Например, могут быть использованы имеющие сульфонатные группы полимеры. Предпочтительные примеры включают сополимеры соединений CH₂=CR¹-CR²R³-O-C₄H₃R⁴-SO₃X, в которых R¹, R², R³, R⁴ независимо представляют алкил с 1-6 атомами углерода или водород, и X представляет водород или щелочный металл, с любыми другими пригодными мономерными компонентами, в том числе модифицированными акриловой, фумаровой, малеиновой, итаконовой, аконитовой, мезаконовой, цитраконовой и метиленмалоновой кислотами, или их солями, малеиновым ангидридом, акриламидом, алкиленом, винилметиловым простым эфиром, стиролом, и любыми смесями их. Другими пригодными сульфонированными мономерами для введения в содержащие сульфонатные группы (со)полимеры являются 2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновая кислота, 2-метакриламидо-2-метил-1-пропансульфоновая кислота, 3-метакриламидо-2-гидроксипропансульфоновая кислота, аллилсульфоновая кислота, металлилсульфоновая кислота, 2-гидрокси-3-(2-пропенилокси)пропансульфоновая кислота, 2-метил-2-пропен-1-сульфоновая кислота, стиролсульфоновая кислота, винилсульфоновая кислота, 3-сульфопропилакрилат, 3-сульфопропилметакрилат, сульфометилакриламид, сульфометилметакриламид, и их водорастворимые соли.

Пригодные сульфонированные полимеры также описаны в патентных документах US 5308532 и WO 2005/090541.

Пригодные регулирующие пенообразование агенты представляют собой все те, которые традиционно применяются в этой области, например, такие как силиконы и их производные, и парафиновое масло.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что нет необходимости во введении протеазы или амилазы в композиции. Первая и/или вторая композиции предпочтительно по существу не содержат протеазу/амилазу, предпочтительно по существу не включают ферменты. В одном варианте осуществления они содержат не более 0,1 вес.% ферментов, предпочтительно не более 0,01 вес.% ферментов, предпочтительно не более 0,001 вес.% ферментов, предпочтительно не более 0,0001 вес.% ферментов, предпочтительно не более, чем следовые количества ферментов, предпочтительно без ферментов.

Предпочтительные варианты осуществления в отношении температуры, продолжительности и т.д., изложены в пунктах формулы изобретения.

Возможно применение стадии ополаскивания между первой и второй стадиями, для смывания любого непрореагировавшего отбеливателя или других ингредиентов с посуды. Как известно, отбеливатель дезактивирует ферменты, так что это может быть полезным в случае, где вторая композиция содержит ферменты. Однако в предпочтительных вариантах осуществления изобретения ферменты не применяются, и тем самым нет необходимости в принятии мер для обеспечения того, что отбеливатель не будет переноситься во вторую стадию. В одном варианте осуществления не нужно удалять промывную воду из внутренности посудомоечной машины и добавлять свежую воду для второй стадии.

Необязательные третья и/или четвертая стадии могут быть проведены с использованием деминерализованной воды. Это является более благоприятным сравнительно даже с умягченной водой, поскольку нет ионных частиц, присутствующих в промывной воде, которые могут осаждаться на очищенной столовой посуде. Это приводит к сокращению образования пленки и пятен. Поэтому деминерализованная вода во время стадии(-ий) ополаскивания является весьма предпочтительной.

Третья композиция может содержать одно или несколько поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активное вещество может включать неионные, анионные, катионные, амфотерные или цвиттерионные поверхностно-активные агенты, или могут быть использованы подходящие смеси их. Многие такие пригодные поверхностно-активные вещества описаны в издании Kirk Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 3-е издание, том 22, стр. 360-379, «Surfactants and Detersive Systems» («Поверхностно-активные вещества и системы моющих средств»), включенном здесь ссылкой. Как правило, согласно настоящему изобретению предпочтительны устойчивые к отбеливателям поверхностно-активные вещества.

Согласно настоящему изобретению, особенно предпочтительны неионные поверхностно-активные вещества. Предпочтительным классом неионных поверхностно-активных веществ являются этоксилированные неионные поверхностно-активные вещества, полученные реакцией моногидроксиалканола с 6-20 атомами углерода. Поверхностно-активные вещества предпочтительно имеют по меньшей мере 12 молей, в особенности предпочтительно по меньшей мере 16 молей, и еще более предпочтительно по меньшей мере 20 молей, как, например, по меньшей мере 25 молей, этиленоксида на моль спирта.

Особенно предпочтительными неионными поверхностно-активными веществами являются неионные производные из линейноцепочечного алифатического спирта с 16-20 атомами углерода, и по меньшей мере 12 молями, особенно предпочтительно по меньшей мере 16, и еще более предпочтительно по меньшей мере 20 молями этиленоксида на моль спирта.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, неионные поверхностно-активные вещества могут дополнительно включать структурные единицы пропиленоксида в молекуле. Эти РО-единицы предпочтительно составляют до 25% по весу, предпочтительно до 20% по весу, и еще более предпочтительно до 15% по весу от общей молекулярной массы неионного поверхностно-активного вещества.

Могут быть использованы поверхностно-активные вещества, которые представляют собой этоксилированные моногидроксиалканолы, которые дополнительно включают структурные единицы полиоксиэтилен-полиоксипропиленового блок-сополимера. Спиртовая часть таких поверхностно-активных веществ составляет более 30%, предпочтительно более 50%, более предпочтительно свыше 70% по весу общей молекулярной массы неионного поверхностно-активного вещества.

Еще один класс пригодных неионных поверхностно-активных веществ включает обращенные блок-сополимеры полиоксиэтилена и полиоксипропилена, и блок-сополимеры полиоксиэтилена и полиоксипропилена, инициированные триметилолпропаном

Еще один предпочтительный класс неионных поверхностно-активных веществ может быть описан формулой:

R¹O[CH₂CH(CH₃)O]x[CH₂CH₂O]y[CH₂CH(OH)R²]

где R¹ представляет алифатическую углеводородную группу с линейной или разветвленной цепью из 4-18 атомов углерода, или их смеси, R² представляет алифатический углеводородный остаток с линейной или разветвленной цепью из 2-26 атомов углерода, или их смеси, x представляет значение между 0,5 и 1,5, и y представляет значение по меньшей мере 15.

Еще одну группу предпочтительных неионных поверхностно-активных веществ представляют полиоксиалкилированные неионные соединения с блокированными концевыми группами формулы:

R¹O[CH₂CH(R³)O]x[CH₂]kCH(OH)[CH₂]jOR²

где R¹ и R² представляют имеющие линейную или разветвленную цепь, насыщенные или ненасыщенные, алифатические или ароматические углеводородные группы с 1-30 атомами углерода, R³ представляет атом водорода или метильную, этильную, н-пропильную, изопропильную, н-бутильную, 2-бутильную или 2-метил-2-бутильную группу, x представляет значение между 1 и 30, и k и j представляют значения между 1 и 12, предпочтительно между 1 и 5. Когда значение x составляет >2, каждый R³ в вышеуказанной формуле может быть различным. R¹ и R² предпочтительно представляют имеющие линейную или разветвленную цепь, насыщенные или ненасыщенные, алифатические или ароматические углеводородные группы с 6-22 атомами углерода, где особенно предпочтительна группа с 8-18 атомами углерода. Для группы R³ в особенности предпочтительны H, метил или этил. Особенно предпочтительные значения x включают величины между 1 и 20, предпочтительно между 6 и 15.

Как описано выше, в случае x>2, каждый R³ в формуле может быть различным. Например, когда x=3, группа R³ могла бы быть выбрана для формирования структурных единиц этиленоксида (R³=H) или пропиленоксида (R³=метил), которые могут быть использованы в любом едином порядке, например, (PO)(EO)(EO), (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) и (PO)(PO)(PO). Значение 3 для x представляет только один пример, и могут быть выбраны бóльшие значения, благодаря чему возникало бы большее число вариаций единиц (EO) или (PO).

Особенно предпочтительными полиоксиалкилированными спиртами с блокированными концевыми группами вышеуказанной формулы являются такие, где k=l и j=l, и исходные молекулы имеют упрощенную формулу:

R¹O[CH₂CH(R₃)O]xCH₂CH(OH)CH₂OR²

В контексте настоящего изобретения является полезным применение смесей различных поверхностно-активных веществ, например, смесей алкоксилированных спиртов и содержащих гидроксигруппы алкоксилированных спиртов.

Другие пригодные поверхностно-активные вещества раскрыты в патентном документе WO 95/01416, на содержание которого здесь приводится прямая ссылка.

Третья композиция может включать дополнительные необязательные ингредиенты. В одном варианте осуществления третья обрабатывающая композиция имеет источник кислотности. Источник кислотности может быть органической карбоновой кислотой. Предпочтительным примером является лимонная кислота.

Применяемые здесь композиции могут включать источник кислотности или источник щелочности для получения желательного значения рН. Предпочтительные силикаты представляют собой силикаты натрия, такие как дисиликат натрия, метасиликат натрия и кристаллические филлосиликаты. Источник кислотности может надлежащим образом быть любым пригодным кислотным соединением, например, поликарбоновой кислотой. Например, источник щелочности может представлять собой карбонат или бикарбонат (такой как соли щелочных металлов или щелочноземельных металлов). Источник щелочности может надлежащим образом быть любым подходящим оснóвным соединением, например, любой солью сильного основания и слабой кислоты. Когда желательна щелочная композиция, в числе подходящих источников щелочности находятся силикаты.

Здесь описывается автоматическая посудомоечная машина, предназначенная для осуществления способа согласно первому аспекту изобретения.

Автоматическая посудомоечная машина согласно настоящему изобретению будет иметь способность дозировать по меньшей мере две различных композиции в различные моменты времени на протяжении цикла мойки. Предпочтительно, чтобы машина была способна независимо дозировать три или более композиций.

Посудомоечная машина может обеспечивать любую надлежащую адаптацию, чтобы она могла подавать первую композицию в виде аэрозоля и вторую композицию в виде струи. Устройства, пригодные для создания тонкодисперсного аэрозоля, включают, но не ограничиваются этим, ультразвуковые или пьезоактуаторы, нагревательные элементы, композиции, включающие пропеллент, создающие кавитацию устройства, насосы с высоким напряжением сдвига, или соответственно конфигурированные форсунки. В дополнение, внутри машины могут присутствовать многочисленные устройства для создания аэрозоля.

В некоторых вариантах осуществления аэрозоль подается распылителем. Струя может подаваться через сопло. В альтернативном варианте, посудомоечная машина может включать форсунку, которую можно регулировать между первой конфигурацией для подачи первой композиции в виде аэрозоля и второй конфигурацией для подачи второй композиции в форме струи.

Предпочтительно, чтобы машина имела многообразные функции мойки с различными настройками температуры, продолжительностей циклов и режимов расходования воды и сушки. Предпочтительно, чтобы машина обеспечивала как длительные циклы мойки для сильно загрязненной столовой посуды, так и короткие циклы мойки. По меньшей мере в одном из коротких циклов мойки будет применяться способ согласно изобретению, тем самым потребитель может выбирать, когда использовать короткий цикл и когда применять более длительный цикл, соответственно его индивидуальным требованиям.

Машина предпочтительно имеет способ приготовления деминерализованной воды. Он может представлять собой обратный осмос.

В дополнение к наличию простых программ, автоматическая машина согласно настоящему изобретению также может иметь способность контролировать автоматическое дозирование (или отмеренное дозирование). Это позволяло бы машине, на основе входных сигналов от датчиков, увеличивать или уменьшать количество химикатов, добавляемых на каждой стадии мойки. Датчики также могут быть способны удлинять или укорачивать последовательные циклы сообразно условиям. Датчики, которые могут быть использованы, предусматривают измерение рН, мутности, температуры, влажности, проводимости, и т.д. Для достижения этого в машине может потребоваться способность к обработке данных.

Сушка могла бы отслеживаться датчиком влажности так, чтобы сушка (если требуется) проводилась бы только в пределах продолжительности, которая была необходима, и не дольше.

Предпочтительно, что машина будет иметь возможность подключения к другим устройствам. Это может принимать форму wi-fi, 3G мобильных данных, Bluetooth, и т.д. Это может обеспечивать возможность дистанционного мониторинга и/или контроля машины. Это также предпочтительно позволяет подключать машину к интернету.

Изобретение дополнительно описывается со ссылкой на нижеследующие неограничивающие Примеры. Дополнительные примеры в пределах области изобретения будут очевидными квалифицированному специалисту в этой области технологии.

Примеры

Пример 1 - Испытания на плотных загрязнениях согласно IKW (Немецкой ассоциации производителей и распространителей косметики, моющих и чистящих средств и средств по уходу)

Чтобы продемонстрировать настоящее изобретение, однокамерную бытовую посудомоечную машину (Miele G661) модифицировали дополнительным интерфейсом, позволяющим авторам настоящего изобретения контролировать скорость вращения распылительного коромысла, температуру воды и слив воды. Отверстия в распылительном коромысле верхней полки также были модифицированы, чтобы обеспечивать сокращение потребления воды во время определенных частей цикла.

Согласно способу (2005)IKW, чашки были загрязнены чаем, и стеклянные стаканы были загрязнены пригоревшим молоком. Они были загружены в посудомоечную машину вместе с ножами из нержавеющей стали и прочими стеклянными предметами, которые были приготовлены согласно IKW-методу для оценки эффективности ополаскивания.

Приготовили следующие композиции:

Первая композиция: - в 0,5 литра воды с жесткостью 9° dH растворили/диспергировали следующие ингредиенты: 2,04 г перкарбоната натрия, 3,14 г совместно гранулированного силиката натрия/MGDA, 0,70 г TAED, 0,84 г HEDP, 6 мг катализатора отбеливания на основе марганца.

Вторая композиция - в 2,5 литрах воды с жесткостью 9° dH растворили/диспергировали следующие ингредиенты: 1,57 г совместно гранулированного силиката натрия/MGDA, 0,42 г HEDP, 83 мг Plurafac^® LF 223.

Третья композиция - в 0,5 литра деминерализованной воды растворили/диспергировали Plurafac^® LF 300.

Четвертая композиция - 0,5 литра деминерализованной воды.

Первую композицию предварительно нагревали до температуры 50°С и наносили на посуду с использованием бутылки с клавишным пульверизатором для моделирования создания аэрозоля посудомоечной машиной в первой стадии. Через 3 минуты, без слива оставшейся композиции из камеры, вторую композицию добавляли при температуре 50°С в донную часть камеры посудомоечной машины, и запускали посудомоечную машину для циркуляции композиции через нормальный механизм распылительного коромысла машины, тем самым с подачей композиции в виде струи. Эту вторую стадию проводили в течение 10 минут, и затем слили промывную воду из камеры. Третью композицию (предварительно нагретую до температуры 65°С) наносили на посуду с использованием бутылки с клавишным пульверизатором такого же типа, как использованный в первой стадии. Через 2 минуты на посуду нанесли четвертую композицию (предварительно нагретую до температуры 65°С) с использованием бутылки с клавишным пульверизатором такого же типа, как использованный в первой стадии. Ее оставляли действовать в течение 2 минут, после чего промывную воду слили из камеры. Никакой стадии активной сушки не применяли; просто открыли дверцу машины, чтобы дать возможность водяному пару улетучиться, и посуду оставили высыхать естественным путем в течение 30 минут перед проведением оценки.

Сравнительный Пример 1

В качестве контроля в точности повторили испытание Примера 1, причем модификация состояла только в применении воды с жесткостью 9° dH (без добавления ингредиентов моющего средства) вместо каждой из композиций от первой до четвертой.

Сравнительный Пример 2

Загрязненную чаем и молоком посуду приготовили таким же образом, как в Примере 1. Поместили ее в посудомоечную машину Miele G698 SC Plus, и вложили в диспенсер традиционную таблетку, содержащую перкарбонат натрия, силикат натрия, MGDA, TAED, HEDP, катализатор отбеливания на основе марганца, неионное поверхностно-активное вещество, протеазу и амилазу. Машину запустили с использованием программы «Short 45°C».

Оценка и результаты - эффективность очистки

В конце программ чашки и загрязненные молоком стаканы оценили согласно методу IKW с использованием шкалы очистки от 1 до 10 (причем 10 представляет оптимальную очистку).

Пригоревшее молоко представляет собой неподатливое загрязнение, и квалифицированный специалист посчитал бы необходимой в композиции моющего средства протеазу, способную удалить его. Неожиданно эти эксперименты показали, что этот соответствующий изобретению способ обеспечивает эффективность очистки от такого пятна, эквивалентную циклу «экспресс-мойки» согласно прототипу, несмотря на то, что ферменты вообще не использовались, и значительно более низкий объем воды (4 литра в целом сравнительно с 13 литрами). В дополнение, соответствующий изобретению способ обеспечивает исключительную эффективность отбеливания.

Оценка и результаты - эффективность ополаскивания

В конце программ ножи и стаканы оценивали на наличие пятен и образования пленки с использованием шкалы от 1 до 10 (причем 10 представляет оптимальный результат).

*В этом случае запятнанность была настолько сильной, что оценку пленкообразования провести не удалось.

Можно видеть, что в примере согласно изобретению достигается значительное улучшение, в особенности для наличия пятен.

Пример 2

Испытание проводили на серии слегка и свежезагрязненной посуды, моделируя значимую для потребителя небольшую нагрузку. Посуду вымыли с использованием варианта осуществления соответствующего изобретению способа, изложенного в Примере 1, и сравнивали с эквивалентным испытанием, в котором использовали только воду. Посуду обследовали на наличие признаков повторного осаждения загрязнений в конце испытаний. Эти эксперименты выявили, что применение только воды с таким же профилем цикла мойки, как в изобретении, недостаточно для предотвращения повторного осаждения. Напротив, при использовании моющих средств, указанных в соответствующем изобретению способе, повторное осаждение было значительно сокращено в целом, и полностью предотвращено для некоторых загрязнений.

Реферат

Изобретение относится к способу автоматической мойки посуды в посудомоечной машине, имеющей моечную камеру, включающему: в первой стадии, подачу первой композиции на посуду в камере в форме аэрозоля; и после этого, во второй стадии, подачу второй композиции на посуду в камере в форме струи; в котором первая и вторая композиции являются различными, причем первая композиция включает отбеливатель и вторая композиция является щелочной и включает адъювант. Изобретение также представляет посудомоечную машину, приспособленную для осуществления соответствующего изобретению способа. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Формула