Биоразлагаемые хелатирующие агенты в детергентных составах: что работает, где

Жесткая вода портит моющее средство еще до того, как потребитель заметит. Ионы кальция и магния захватываются поверхностно-активными веществами, образуют нерастворимую мыльную пену и оставляют после себя серую пленку, из-за которой белье выглядит грязным даже после полного цикла стирки. Биоразлагаемые хелатирующие агенты в моющих формулах решают эту проблему на молекулярном уровне, связывая эти ионы металлов, чтобы поверхностно-активные вещества могли выполнять свою работу. В этом руководстве объясняется, к какому детергенту относится хелатирующий агент, подкрепленный химией рецептуры, а не маркетинговыми заявлениями.

Европейские разработчики сталкиваются с более жестким набором ограничений, чем их коллеги в других местах. Фосфаты запрещены в потребительских продуктах для стирки и мытья посуды. EDTA входит в списки запрещенных веществ в нескольких розничных магазинах. Моющее средство по-прежнему необходимо очищать в жесткой воде и оставаться стабильным на полке в течение 18-24 месяцев. Поиск подходящего биоразлагаемого хелатирующего агента для вашего моющего средства означает соответствие хелатора конкретным условиям, с которыми сталкивается ваш продукт на полке и при стирке.

Как хелатирующие агенты на самом деле работают в моющем средстве

Молекула поверхностно-активного вещества имеет водолюбивую головку и нефтелюбивый хвост. В мягкой воде хвост захватывает почву, а голова втягивает ее в моечный раствор. В жесткой воде ионы кальция и магния сначала прикрепляются к голове, нейтрализуя поверхностно-активное вещество еще до того, как оно попадет в почву. Моющее средство теряет чистящую способность, и потребитель винит бренд.

Хелатирующий агент оборачивается вокруг этих ионов металла, как коготь, образуя стабильную кольцевую структуру, которая удерживает кальций и магний вдали от поверхностно-активных веществ. Хелатируемый металл остается растворенным в промывочной воде, пока не пойдет в канализацию. Звучит просто, но детали pH, температуры и типа ионов меняют, какой хелатор работает лучше всего.

Например, жидкость для белья, работающая при pH 9 с умеренной кальциевой твердостью, нуждается в GLDA-Na4. Та же жидкость для белья в зоне, где магний доминирует в водоснабжении, может вместо этого нуждаться в смеси GLDA-MGDA. Таблетка для посудомоечной машины, работающая при pH 12 и 65 градусах Цельсия, нуждается в MGDA-Na3, потому что GLDA теряет прочность связывания при таком сочетании pH и температуры.

Какой биоразлагаемый хелатирующий агент для какого типа моющего средства

Приведенная ниже таблица сопоставляет каждый формат моющего средства с хелатором, который лучше всего работает в его рабочих условиях.

Эти рекомендации взяты из стендовых испытаний при типичных европейских уровнях жесткости воды от 200 до 400 частей на миллион. Ваш местный химический состав воды может изменить выбор, поэтому всегда подтверждайте это тестом на целевую жесткость.

Моющие средства для стирки: почему GLDA лидирует

Жидкости для белья представляют собой самые мягкие условия для хелатирующего агента. рН остается ниже 10, температура редко превышает 40 градусов по Цельсию в европейских стиральных машинах, а время контакта достаточно долго, чтобы хелатор связывал кальций и магний до того, как поверхностно-активное вещество будет потреблено. GLDA-Na4 хорошо справляется с этой задачей и приносит два дополнительных преимущества, которые ценят составители белья.

Во-первых, GLDA имеет индекс естественного происхождения ISO 16128, равный 0,56, что поддерживает чистое позиционирование. Во-вторых, он не мешает ферментам, которые многие современные жидкости для белья включают для удаления пятен. ЭДТА может связывать ионы кальция, которые необходимы ферментам в качестве сопутствующих факторов, снижая активность ферментов. GLDA проявляет меньшее вмешательство, поэтому ферменты, борющиеся с пятнами, остаются активными вместе с хелатором.

Порошковые моющие средства для стирки нагреваются и более щелочны, чем жидкости. GLDA по-прежнему работает при pH от 10 до 11, но если программа стирки достигает 60 градусов по Цельсию или выше, а вода несет тяжелую магниевую нагрузку, замена части GLDA на MGDA улучшает общий результат. Соотношение GLDA к MGDA 70: 30 охватывает большинство европейских условий порошковой стирки.

Автоматическая мытье посуды: MGDA владеет этим пространством

Моющие средства для посудомоечных машин прожевывают хелатирующие агенты так же, как горячая мойка прожевывает остатки пищи. рН составляет от 11 до 12,5, температура составляет от 50 до 70 градусов по Цельсию, а магний из жесткой воды атакует стеклянную посуду с каждым циклом. Результат без сильного хелатора: белые пленки на очках, пятна на столовых приборах и жалобы потребителей.

MGDA-Na3 превосходит в этих условиях, потому что его связывание с магнием остается сильным при уровнях pH, где другие хелаторы теряют сцепление. С тех пор, как ЕС запретил фосфаты в таблетках для посудомоечных машин в 2017 году, MGDA стала стандартной заменой STPP в этой категории. Каждый крупный европейский бренд посудомоечных машин теперь использует MGDA или строительную систему на основе MGDA.

Типичная формула таблеток для посудомоечной машины содержит MGDA от 15 до 30 процентов от общего веса в сочетании с карбонатом натрия, перкарбонатом натрия и активатором отбеливателя. MGDA задерживает магний, а перкарбонат отбеливает, а ферменты борются с крахмалом и белком. При таких уровнях использования стоимость одной таблетки остается в рамках бюджета бренда, а эффективность очистки соответствует или превышает старые фосфатные формулы.

Промышленная и институциональная уборка: высокие требования, та же химия

I & I уборка работает горячее, дольше и сложнее, чем потребительские товары. Кухонные обезжириватели работают при pH 12 и выше. Моющие средства для полов должны работать быстро и за короткое время контакта. Больничные дезинфицирующие средства должны оставаться стабильными наряду с агрессивными окислителями.

GLDA-Na4 покрывает большинство кухонных и напольных применений I & I, потому что его термическая стабильность достигает 170 градусов по Цельсию, что намного выше любой температуры стирки. Для стирки I & I в помещениях с очень жесткой водой смешивание GLDA и MGDA дает самый широкий ионный охват. Для дезинфицирующих средств на основе пероксида IDS-Na4 стабилизирует пероксид, связывая железо и медь, которые в противном случае катализировали бы его разложение.

Ключевое различие между рецептурами потребительского и I & I заключается в дозе. В потребительских товарах используются хелаторы от 0,5 до 2 процентов. Продукты I & I иногда достигают 5 процентов или более, потому что нагрузка на почву тяжелее, а жесткость воды в институциональных прачечных часто превышает 500 частей на миллион. Прежде чем заблокировать формулу, необходимо проверить фактический химический состав воды на вашем предприятии.

Соображения стоимости, которые должны знать составители

Биоразлагаемый хелатирующий агент на килограмм активного содержимого стоит дороже ЭДТА. Никто не оспаривает это. Соответствующее сравнение - стоимость за цикл стирки или стоимость за очищенный квадратный метр, а не стоимость за килограмм. Поскольку ГЛДА и МГДА связывают больше кальция и магния на грамм, чем ЭДТА, эффективная доза часто ниже. Формула, в которой используется 1,0% ЭДТА, может использовать 0,8% ГЛДА и обеспечивать такую же или лучшую очистку.

Избегаемые затраты также складываются. Никаких надбавок за фосфат при сбросе сточных вод. Никакой переформулировки, когда розничный торговец добавляет EDTA в свой ограниченный список. Нет сбоев в аудите клиентов, потому что данные об окружающей среде отсутствуют. Составители, которые сопоставляют эти избегаемые затраты с разницей в цене на сырье, обычно обнаруживают, что зеленый хелатор выходит вперед по общей стоимости рецептуры.

Практичный подход состоит в том, чтобы начать с частичной замены. Выполнить 50% старой дозы хелатора вместе с 50% новой, измерить эффективность очистки и отрегулировать оттуда. Большинство разработчиков приземляются на полную замену в течение двух или трех пробных раундов.

Чтобы узнать о химии взаимодействия поверхностно-активных веществ и строителей в системах моющих средств, см. этот ресурс Американского института очистки.

Для получения спецификаций, образцов и технической поддержки по биоразлагаемым хелатирующим агентам для вашей детергентной композиции посетите центр продукции Yuanlian Chemical и запросите бесплатный образец оценки для вашего стендового испытания.