MGDA-Na3 фосфат-свободный строитель: что он делает и как его дозировать

Запрет фосфатов, изменивший европейское мытье посуды в 2017 году, заставил разработчиков искать строителя, который мог бы делать то же, что и триполифосфат натрия, без экологического багажа. На эту роль вступила MGDA-Na3. В качестве нефосфатного строителя и хелатирующего агента тринатрийметилглицина диацетат контролирует магний и кальций при высоком pH и температуре, при которых происходит мытье посуды, а затем биоразлагается после того, как вода для полоскания уходит в канализацию.

Если вы переформулируете средство для мытья посуды или стирки и вам сказали попробовать MGDA, в этом руководстве объясняется химия, дозировка и распространенные ошибки, которые стоят разработчикам времени.

Что такое MGDA-Na3 и почему он заменил STPP

MGDA-Na3 имеет номер CAS 164462-16-2 и название INCI Trisodium Methylglycine Diacetate. Молекула начинается с глицина, простейшей аминокислоты, и получает две ацетатные группы, которые выполняют хелатную работу. В результате магний плотно связывается при высоком рН, что именно то, что нужно посудомоечной машине.

Триполифосфат натрия, или STPP, выполнял ту же работу через фосфатную группу. Беда заключалась в том, что произошло после стирки. Фосфаты питают цветение водорослей в реках и озерах, поэтому ЕС запретил их в таблетках для посудомоечных машин с 2017 года и в бытовой стирке ранее. MGDA-Na3 выполняет роль строителя без фосфора в молекуле, поэтому он проходит те же правила сброса, что и STPP.

Фокус магния имеет большее значение, чем кажется большинству разработчиков. Посудомоечная машина развивает белую пленку в основном из отложений магния и кальция, а не из почвы. Строитель, который фиксирует магний при pH от 11 до 12,5, в первую очередь предотвращает формирование пленки.

Химия: почему связывание магния побеждает в посудомоечной машине

Автоматическое мытье посуды работает горячим и щелочным способом. Цикл стирки составляет от 50 до 70 градусов по Цельсию и рН от 11 до 12,5. В этих условиях многие хелатирующие агенты теряют сцепление с ионами металлов. МГДА-На3 держится стабильно.

Ключом является постоянная стабильность в рабочем диапазоне pH. Магниевый комплекс MGDA остается нетронутым, где GLDA и другие аминокислотные хелаторы начинают высвобождать ион обратно в раствор. Это немалая разница. Хелатор, который теряет 20% своей связывающей способности при pH 12, оставляет видимые пятна на стекле, и потребитель сразу видит это.

Кальций также имеет значение, но в посудомоечной машине это вторичная проблема. MGDA адекватно обрабатывает кальций и превосходит магний. Формуляторы, которым нужно более тяжелое покрытие кальцием, часто смешивают MGDA с GLDA, которая сильно нацелена на кальций. Смесь покрывает оба иона, не превышая стоимость.

Дозирование MGDA-Na3 в таблетках для посудомоечных машин

Таблетки для посудомоечной машины несут самую высокую нагрузку MGDA среди всех потребительских форматов. Типичное автоматическое средство для мытья посуды использует MGDA-Na3 на 15-30% от общего веса таблетки. Остальное - карбонат натрия, перкарбонат натрия, активатор отбеливателя, ферменты и полимер для полоскания.

Логика дозирования соответствует жесткости воды, на которую ориентированы ваши рыночные цели. В регионах с мягкой водой ниже 150 частей на миллион работает нижний конец диапазона. В регионах с жесткой водой выше 300 частей на миллион вы приближаетесь к верхнему концу. Таблетка должна обеспечить достаточный строитель, чтобы нейтрализовать жесткость на протяжении всего цикла стирки и полоскания, а не только основной стирки.

Распространенной ошибкой является недодозировка MGDA, потому что она стоит больше на килограмм, чем STPP. Результатом является съемка на стекле в зонах с жесткой водой и жалоба потребителей, которая появляется в обзорах. Если вы сомневаетесь, введите дозу самой жесткой воды, с которой, по утверждению вашего продукта, нужно справиться, а затем проверите 50-цикличный тест посудомоечной машины на чистую стеклянную посуду.

Порошковые и гелевые форматы для мытья посуды используют аналогичную логику при немного более низких нагрузках. Гели работают с MGDA на уровне от 10 до 20 процентов, потому что полимер для полоскания несет большую часть обязанности по борьбе со съемкой. Порошки находятся между таблетками и гелями.

MGDA-Na3 в стиральных порошках

Стирка работает прохладнее и менее щелочной, чем мытье посуды, но магний по-прежнему вызывает проблемы. Серая пленка на тканях происходит от магний-кальциевых комплексов, которые откладываются и накапливаются при многократных стирках. MGDA-Na3 предотвращает это отложение, поддерживая чистящее действие моющего средства.

Большинство составителей белья смешивают MGDA с GLDA, а не используют их по отдельности. Смесь 50: 50 покрывает магний из MGDA и кальций из GLDA в диапазоне pH стирки. В жидком белье доза составляет от 1 до 3 процентов. В порошке он составляет от 2 до 4 процентов, потому что порошок дольше сидит на ткани и нуждается в большем строителе для удержания металлической нагрузки.

Стоит отметить совместимость ферментов. Современные моющие средства для стирки упаковывают ферменты протеазы, амилазы и липазы для удаления пятен. Некоторые строители мешают этим ферментам, удаляя ионы кальция, в которых они нуждаются в качестве кофакторов. MGDA-Na3 показывает меньше помех, чем старые хелаторы, поэтому ферменты остаются активными вместе со строителем.

Замена STPP: простая замена

Формуляторы, переключающиеся с STPP на MGDA-Na3, часто спрашивают о коэффициенте замещения. Короткий ответ - один к одному по функции строителя, а не по весу.

STPP обычно работает на уровне от 20 до 35 процентов в таблетке фосфатной эпохи. MGDA-Na3 работает на уровне от 15 до 30 процентов, потому что связывает больше металла на грамм. Точное соотношение зависит от вашей цели жесткости воды и остальной части формулы. Стендовое испытание с 50-цикличным тестом посудомоечной машины решает его за два-три раунда.

Сдвиг затрат реален, но меньше, чем предполагает цена за килограмм. MGDA стоит больше за килограмм, чем STPP, но вы используете его меньше, и вы отказываетесь от надбавок за фосфат, которые позволяют добавлять некоторые разгрузки. Формуляторы, которые проводят расчет общей стоимости, обычно считают разрыв управляемым, особенно после того, как появляются одобрение продавца и экологические претензии.

Биоразлагаемость и экологическая претензия

MGDA-Na3 легко биоразлагаем при тестировании OECD 301. После того, как промывная вода покидает машину, молекула распадается благодаря естественному микробному действию, а не накапливается в водных путях. Это имеет значение по двум причинам.

Во-первых, он защищает ваш продукт от ограничений на фосфаты и позволяет сделать оправданное заявление об охране окружающей среды. Во-вторых, это отвечает на растущий вопрос клиента о том, что происходит с моющим средством после того, как оно уходит в канализацию. Формуляторы, которые могут документировать биоразлагаемость, имеют более сильную историю как для регулирующих органов, так и для розничных продавцов.

Когда клиент запрашивает данные об окружающей среде, вы пересылаете отчет OECD 301 от своего поставщика. Признанный метод испытаний имеет гораздо больший вес, чем общее зеленое заявление на этикетке.

Для получения дополнительной информации о том, как строители и хелатирующие агенты работают в моющих системах, см. этот ресурс Американского института очистки.

Для получения спецификаций, образцов и поддержки рецептуры MGDA-Na3, GLDA-Na4 и полного спектра зеленых хелаторов посетите центр продуктов Yuanlian Chemical и запросите бесплатный образец оценки.