Техническое руководство GLDA-Na4: биоразлагаемый хелатирующий агент для современных рецептур

Давление на разработчиков, чтобы отойти от стойких хелатирующих агентов, нарастало в течение многих лет. Фосфаты ограничены на большей части Европы. ЭДТА, какой бы эффективной она ни была, сталкивается с растущим вниманием к своей экологической стойкости. Европейский рынок решительно перешел к легко биоразлагаемым альтернативам, руководствуясь критериями Ecolabel ЕС и политикой закупок розничных продавцов. Задача заключалась в поиске замен, соответствующих техническим характеристикам действующей химии.

Диацетат глутамата тетранатрия - GLDA-Na4 - стал практичным решением. Он отвечает как нормативным требованиям, так и требованиям к производительности современных моющих средств, средств личной гигиены и промышленных чистящих составов. GLDA производится из L-глутаминовой кислоты, природной аминокислоты, и предлагает содержание на биооснове до 58% в соответствии с сертификатом USDA BioPreferred.

Химический профиль и хелатный механизм

Основные параметры. GLDA-Na4 (CAS 51981-21-6) имеет молекулярную формулу CHNNaO8 и молекулярную массу 351,1 г / моль. Название INCI - диацетат глутамата тетранатрия. Коммерческие жидкие сорта доступны при различном активном содержании - 38%, 47% и высокой активности 55% для концентрированных составов.

Класс высокой активности с активным содержанием 54,6-55,4% предлагает особые преимущества для форматов единичных доз, таких как контейнеры для белья с жидкостью и таблетки для посудомоечной машины, где содержание воды должно быть сведено к минимуму для поддержания целостности пленки. Ключевые спецификации для этого класса включают:

• Внешний вид: прозрачная жидкость
  

• Плотность: ~ 1500 кг / м3
  

• pH (1% w / v разбавление): 10,0-10,4
  

• Точка кристаллизации: < -15C
  

• Содержание НТА:
  

Хелатный механизм. В виде тетранатриевой соли пентадентатного лиганда GLDA образует стабильные комплексы 1: 1 с двухвалентными и трехвалентными ионами металлов через три карбоксилатные группы и один третичный амин. Теоретические секвестерирующие значения:

Эти значения демонстрируют широкую способность GLDA связывать металлы в широком диапазоне pH, что делает его подходящим для применения от кислотного удаления накипи до щелочной промышленной очистки.

Экологический профиль. GLDA классифицируется как легко биоразлагаемый в соответствии со стандартами OECD 301B с деградацией > 60% в течение 28 дней. Он также разлагается в анаэробных условиях и в конечном итоге полностью превращается в CO₂ и воду. Продукт соответствует требованиям Ecolabel, не содержит NTA и не содержит предупреждения Предложения 65.

Технические преимущества перед традиционными хелатирующими агентами

стабильность рН. GLDA сохраняет свои хелатирующие характеристики в широком рабочем окне от рН 2 до 13. Эта универсальность особенно ценна для составов для автоматической мытья посуды и промышленных применений для очистки, где для удаления белка и крахмала требуется высокая щелочность. Цитрат, для сравнения, показывает значительно сниженную эффективность хелатирования выше рН 8. EDTA, хотя и эффективна, не соответствует требованиям к охране окружающей среды, которые предоставляет GLDA.

Высокотемпературная стабильность. Благодаря термогравиметрическому анализу GLDA не разлагается через 6 часов при 170 ° C или через неделю при 150 ° C. Эта термическая стабильность делает его подходящим для применений, требующих повышенных температур обработки или эксплуатации, включая автоматическое мытье посуды (типичные температуры стирки 60-70 ° C), окрашивание текстиля и промышленную очистку котлов.

Совместимость с отбеливателем. GLDA стабилизирует системы отбеливания пербората и перкарбоната за счет связывания ионов переходных металлов - железа, меди, марганца, - которые в противном случае катализировали бы разложение пероксида. Это продлевает срок годности продукта и сохраняет эффективность отбеливания в течение периода хранения.

Консервантная синергия. Поскольку GLDA содержит природные аминокислотные компоненты, он проявляет более сильное сродство к связыванию со стенками бактериальных клеток. Это может нарушить клеточный электролитный баланс и ингибировать микробную активность. Исследования показали, что GLDA обеспечивает preservative-boosting синергию с биоцидами, потенциально снижая использование консервантов на 20-80% в некоторых составах. Например, смешивание GLDA с имидазолидинилмочевиной снижает необходимое использование против Pseudomonas aeruginosa на 50%.

Первичные промышленные применения

Автоматические моющие средства для мытья посуды. GLDA является одним из самых эффективных биоразлагаемых хелатирующих агентов для связывания кальция в щелочных составах для автоматического мытья посуды. Он предотвращает пятнистость и образование пятен на стеклянной посуде, удаляет пятна от чая и крахмала и повышает эффективность ополаскивания. В сочетании с глюкогептонатами эффективность очистки твердых поверхностей еще больше повышается. GLDA также указан как предпочтительный строительный компонент в составах для посудомоечных машин вместе с MGDA и IDS.

Сверхпрочные жидкие моющие средства для стирки. В составах для стирки GLDA предотвращает дезактивацию анионных поверхностно-активных веществ - LAS, AES - ионами кальция и магния в жесткой воде. Он также предотвращает отложения "известкового мыла", которые образуются, когда жирные кислоты реагируют с ионами жесткой воды. Это сохраняет моющую способность в различных типах почв, продлевая срок годности продукта за счет стабилизации цепей ненасыщенных жирных кислот против окисления.

Средства личной гигиены. GLDA используется в шампунях, средствах для мытья тела и чистящих средствах для лица в качестве стабилизатора следов металла. Предотвращает прогорклость в маслосодержащих составах, стабилизирует системы консервантов и улучшает характеристики пены. Продукт соответствует Европейской директиве EC 1223 / 2009 о косметических продуктах и принят стандартами Whole Foods Market Premium Body Care. Низкий профиль раздражения делает его подходящим для составов для чувствительной кожи.

Промышленная очистка и очистка воды. В системах CIP GLDA контролирует образование накипи и удаляет существующие отложения кальция. Он действует как ингибитор накипи в мембранах обратного осмоса и системах охлаждающей воды. В транспортных очистителях он удаляет отложения масла и железа в слабокислых, нейтральных или мягких щелочных условиях.

Рекомендации по применению для формуляторов

Жидкость против порошка. GLDA в основном поставляется в виде жидкого раствора с активным содержанием 38%, 47% или 55%. Высокоактивный класс 55% особенно хорошо подходит для форматов единичных доз, где содержание воды должно быть сведено к минимуму. Жидкий класс можно закачивать непосредственно в смесительные сосуды, устраняя риски пыли и снижая потребление энергии, связанные с растворением порошков.

Соображения совместимости. Храните GLDA в оригинальной упаковке или в резервуарах, изготовленных из ПВХ, ПП, ПЭ, нержавеющей стали или битуминизированных материалов. Избегайте контакта с алюминием, цинком, никелем, медью и медными сплавами. Продукт смешивается с водой в любом соотношении и остается жидким при температуре ниже -15 ° C, что облегчает обращение в зимних условиях Европы.

Оптимизация дозировки. Типичные уровни использования варьируются в зависимости от применения. В сверхпрочных жидких детергентах 0,2-0,5% активного GLDA часто достаточно для стабилизации состава и предотвращения дезактивации поверхностно-активного вещества. В автоматических таблетках для мытья посуды строители обычно включаются на более высоких уровнях - 2-5% от общей формулы - для обработки нагрузки кальция из воды и пищевых остатков.

Качественные спецификации. Для последовательной работы, убеждайтесь что поставка ГЛДА соотвествует для активного содержания, цвета (≤250 АПХА для высокоактивных рангов), и низкое содержание побочного продукта как НТА-На3 (

Цепочка поставок и нормативный статус

Европейское соответствие. GLDA полностью REACH-зарегистрирован для импорта и использования в Европейской экономической зоне. Он указан в программе EPA Safer Choice и одобрен для прямого выпуска в окружающую среду. Продукт USDA BioPreferred-certified с содержанием биоосновы 58%.

Растущий европейский рынок. Европа в настоящее время является крупнейшим рынком GLDA в мире, на который приходится примерно 38% мирового дохода. Это обусловлено правилами REACH, национальной экологической политикой и высоким спросом со стороны Германии, Франции и Нидерландов - стран с развитой химической промышленностью и твердой приверженностью устойчивой химии.

Стабильность поставок. Составители должны оценивать возможности поставщиков за пределами технических спецификаций. Стабильное качество продукта, включая низкие свободные аминокислотные остатки, чистый цвет и минимальное содержание НТА, зависит от надежных производственных процессов. Синтез GLDA включает в себя тщательный контроль температуры реакции и времени пребывания для минимизации образования побочных продуктов, таких как циклический GLMN.

Техническая поддержка и последующие шаги

GLDA-Na4 представляет собой практический путь для разработчиков, ведущих переход от фосфатов и EDTA. Он предлагает характеристики хелатирования, необходимые для применения в жесткой воде, и соответствует экологическим стандартам, которых теперь ожидают европейские регулирующие органы и розничные продавцы.

Наша лаборатория приложений предоставляет техническую поддержку для детергентов, средств личной гигиены и промышленных чистящих составов. Для получения данных хелатирования с учетом конкретных условий жесткости воды или систем поверхностно-активных веществ, а также для справочных руководств по составам и экспериментальных образцов свяжитесь с нашей технической командой.