Результат интеллектуальной деятельности: МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО

Изобретение относится к жидким моющим средствам и может быть использовано для очистки доильных аппаратов, доильных машин с молокопроводом, молочных танков и другого молочного оборудования и молочной посуды в молочном козоводстве.

Известно моющее средство (патент №2129591, кл. C11D 3/20, C11D 3/33, C11D 3/04, C11D 3/08, 1999, «Катрил»), содержащее мас.%: гидроксид щелочного металла 1,0-2,0; метасиликат натрия 5,0-6,5; поверхностно-активное вещество 2,5-7,0; натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 6,0-7,0; одноатомный спирт 0,5-1,5; вода до 100.

Моющее средство неэффективно при очистке молочного оборудования в воде повышенной жесткости.

Наиболее близким по составу к заявленному средству является жидкое щелочное моющее средство для очистки молочного оборудования ЩМС-5 (патент №2472851, МПК C11D 3/20, C11D 1/66, C11D 3/02, 20.01.2013, Бюл.№2), содержащее мас.%: едкий калий 3,0-12,0, метасиликат натрия 3,0-12,0; триполифосфат натрия 3,0-12,0, алкилдиметиламинооксиды фракции C₈-С₁₀ 2,0-5,0; алкилполиглюкозиды, алкилфракции C₈-С₁₀ (средняя степень олигомеризации 1,5-1,7) 2,5-5,0; оксиэтилидендифосфоновая кислота 1,0-5,0; цитрат калия 1,0-8,0; вода до 100.

Моющее средство хорошо очищает молочные загрязнения от коровьего молока, но неэффективно удаляет пристенные адсорбционно-связанные молочные загрязнения от козьего жира. Содержание ионов Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ в козьем молоке - 285 мг на 100 мл, (в коровьем - 193 мг) при повышенной жирности и на порядок меньшей дисперсности жировых шариков, что делает их наиболее прочно связанными с очищаемой поверхностью оборудования. Кроме того, данное моющее средство не обеспечивает дезинфекцию доильных аппаратов и молокопроводящих замкнутых систем доильных установок с молокопроводом в козоводстве.

Задача изобретения - повысить эффективность очистки доильно-молочного оборудования в козоводстве.

Поставленная задача достигается за счет того, что моющее средство для очистки доильно-молочного оборудования в козоводстве, включающее минеральные компоненты: гидрооксид калия, метасиликат натрия с силикатным модулем не выше 2,45, триполифосфат натрия, поверхностно-активное вещество - окись алкилдиметиламина, отвечающее формуле C_нH_2n+1 (CH₃)₂·NO, где n=8, дополнительно содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту в качестве комплексообразователя и регулятора кислотности (рН) водного раствора композиции, моноэтиловый эфир этиленгликоля и в качестве дезинфицирующего средства - гипохлорит натрия, при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

Алкилдиметиламинооксиды - неионогенные ПАВ используются как безопасные детергенты для эффективного удаления жировых загрязнений и стабильного удержания их в объеме моющего раствора, для предотвращения ресорбции на очищенные поверхности.

Неиногенные ПАВ не образуют ионы в водных растворах, поэтому обладают основным свойством в композициях моющих средств: они невосприимчивы к жесткости воды и солям жесткости загрязнений, обладают повышенной стабилизирующей способностью к малодисперсным жировым загрязнениям, даже при низких концентрациях и температурах не образуют устойчивую пену и могут удерживать микродисперсные биопленочные молочные загрязнения в солюбилизированом виде в мицеллах ПАВ.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота (ТУ 6-09-5372-87) используется для связывания солей жесткости воды и загрязнений, поступающих в раствор при очистке доильного оборудования от остатков козьего молока.

Триполифосфат натрия используется для повышения диспергирующей способности и стабилизации загрязнений в водных растворах моющих средств.

Традиционные минеральные компоненты рецептур моющих средств не могут обеспечить весь комплекс требований, предъявляемый к очистке доильно-молочного оборудования в козоводстве, поэтому в состав заявленной композиции включены дополнительные компоненты:

- оксиэтилидендифосфоновая кислота для связывания солей жесткости и для регулирования кислотности;

- гипохлорит натрия в качестве дезинфицирующего компонента за счет образования в растворе иона гипохлорита, преобладающего при рН≤10,3;

- моноэтиловый эфир этиленгликоля для ускорения процесса разрушения белковой структуры «жировых шариков» молока за счет растворения гидрофобных составляющих их оболочки - стеринов и стеридов.

Изобретение проверялось на следующих примерах-составах, приведенных в табл. 1, созданных в лабораторных условиях.

Моющие средства готовили следующим образом. В емкость, имеющую водяную рубашку и мешалку, заливают воду в соответствии с рецептурой, указанной в табл. 1. При включенной мешалке загружают вначале щелочные соли, при этом в рубашку заливают горячую воду и подогревают смесь до 50-55°С и в течение 3-5 мин перемешивают. Затем загружают ПАВ - окись алкилдиметиламина, оксиэтилидендифосфоновую кислоту и моноэтиловый эфир этиленгликоля и в конце - гидрооксид натрия. После приготовления состав охлаждают до комнатной температуры.

Исследование эффективности моющего действия растворов щелочных моющих средств (согласно составам №1, №2, №3) проводили на лабораторной установке по методике, разработанной в МИИСП имени В.П. Горячкина (Дегтерев Г.П. Применение моющих средств. - М.: Колос, 1981, 240 с.).

Установка представляет собой емкость в форме цилиндра с механической мешалкой и водяной рубашкой, которая обеспечивает заданную температуру режимов очистки и сопоставимость условий испытаний.

В качестве модельных загрязнений использовали свежее козье сливочное масло.

Модельные образцы представляют собой шлифованные пластины из нержавеющей стали размером 70×30×2 мм.

Перед нанесением модельного загрязнения экспериментальные образцы тщательно промываются в горячем растворе (Т=60°С) щелочного моющего средства с использованием волосяной щетки. Ополаскивают образцы дистиллированной водой в двух последовательно установленных емкостях. Высушивают вначале между двумя листами фильтровальной бумаги, обезжиривают спиртом и высушивают. Загрязнитель, растопленный на водяной бане при температуре 50°С, равномерным слоем в количестве 0,90-0,95 г наносится с помощью мягкого шпателя на поверхность образца с одной стороны. После этого загрязненный образец кладется в термошкаф, прогретый до 50°С, и выдерживается в течение 30 мин для равномерного распределения загрязнений на пластине и лучшей их адгезии с поверхностью. Затем образец охлаждается при комнатной температуре, в результате этого масло затвердевает.

Очищающую способность растворов оценивали весовым способом, по массе остаточного загрязнения на образце после очистки. Экспериментальные образцы взвешивали в чистом виде, с нанесенным загрязнением и после очистки на аналитических весах «Vibra HTR-80E» (специальный (I) класс точности, ГОСТ 24104). Остаточное загрязнение образца М, выражаемое в граммах на единицу площади поверхности (г/м²), определяли по отношению разницы массы образца после очистки m₁ и массы чистого образца m к площади поверхности S по формуле

M=(m₁-m)/S.

Воду использовали при жесткости 8 ммоль/л. Опыты проводили в пяти повторностях при температурах моющего раствора 40°С и 50°С, при концентрации моющего средства 10 г/л и времени очистки 3 мин. Результаты испытания приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, растворы предложенного моющего средства обеспечивают эффективную очистку твердой поверхности от козьего сливочного масла как при низкой температуре 40°С, так и при повышенной 50°С. Зачастую при проведении санитарно-гигиенической очистки доильных аппаратов, молочного оборудования и молочной посуды в козоводстве в производственных условиях приходится выполнять вручную при допустимых низких температурах (40-45°С).

Взятые интервалы соотношений компонентов в рецептуре достаточны для достижения поставленной задачи изобретения. При нарушении их в сторону уменьшения, эффективность средства перестает соответствовать поставленной задаче, а при увеличении приводит к перерасходу веществ композиции, повышению себестоимости моющего средства и понижению экономической эффективности процесса очистки в целом. Только сочетание заявленных компонентов в определенных соотношениях позволяет достичь эффект, указанный в изобретении.

Заявленное средство удовлетворяет условию патентоспособности «изобретательный уровень», в частности сочетание поверхностно-активных веществ с оксиэтилидендифосфоновой кислотой, гипохлоритом натрия и моноэтилового эфира этиленгликоля, взятых только при определенных соотношениях компонентов, позволило получить технологический эффект, соответствующий поставленной задаче изобретения и качеству очистки.

Моющее средство представляет собой прозрачный раствор с легким желтым оттенком, плотностью 1138 кг/м³; при концентрации 10 г/л (1% по массе) раствор моющего средства имеет рН 10,3, умеренное пенообразование (20 мм) и поверхностное натяжение 45,5·10^-3 н/м, что обеспечивает необходимое качество очистки оборудования. Прозрачность, расслоение, помутнение, запах и щелочность указанных составов в течение 6 месяцев остаются постоянными.

Применение предлагаемого щелочного моющего средства для очистки доильно-молочного оборудования в молочном козоводстве обеспечивает высокую степень чистоты его рабочих поверхностей при использовании воды и загрязнений повышенной жесткости и низкотемпературных режимов очистки оборудования. Низкое и неустойчивое пенообразование данного моющего средства позволяет эффективно применять его при CIP-мойке доильно-молочного оборудования в замкнутых системах очистки молокопроводящих системах доильных установок.