EP4232541B1 - Flüssiges reinigungsmittelkonzentrat, gebrauchsfertige anwendungslösung, deren verwendungen und reinigungsverfahren - Google Patents

Flüssiges reinigungsmittelkonzentrat, gebrauchsfertige anwendungslösung, deren verwendungen und reinigungsverfahren Download PDF

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EP4232541B1
EP4232541B1 EP21793961.0A EP21793961A EP4232541B1 EP 4232541 B1 EP4232541 B1 EP 4232541B1 EP 21793961 A EP21793961 A EP 21793961A EP 4232541 B1 EP4232541 B1 EP 4232541B1
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EP
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cleaning agent
acid
agent concentrate
ready
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Dennis EISERT
Bastian WULFF
Matthias Springer
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Chemische Fabrik Dr Weigert GmbH and Co
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid cleaning agent concentrate, ready-to-use application solutions, their uses for cleaning and/or disinfecting objects and cleaning methods.
  • the invention is based on the object of providing a liquid cleaning concentrate and a ready-to-use application solution thereof, which enable very good cleaning performance with only a low application concentration and at the same time have a high material compatibility on various materials, in particular metal surfaces.
  • WO 02/02727 A1 relates to a liquid enzymatic cleaning composition in which the enzyme is stable at alkaline pH and in the presence of high water concentrations.
  • CN 106 635 488 A1 relates to enzyme-containing endoscope cleaning agents for the effective removal of biofilms and a process for its production.
  • the liquid cleaning agent concentrate according to the invention can be diluted with water or a water-containing solvent mixture to form the ready-to-use application solution.
  • this does not exclude the possibility of the liquid cleaning concentrate itself can contain water or a water-containing solvent mixture.
  • the liquid cleaning agent concentrate preferably has a pH value of 9-12, more preferably 10-12, even more preferably 10-11.
  • the liquid cleaning agent concentrate comprises at least one phosphonate.
  • a phosphonate is a salt of a phosphonic acid.
  • the phosphonate is preferably selected from the salts of phosphonobutanetricarboxylic acid (PBTC), aminotrismethylenephosphonic acid (ATMP), 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (HEDP), diethylenetriamine penta(methylenephosphonic acid) (DTPMP) and mixtures thereof.
  • the salts can be alkali salts, preferably sodium and potassium salts, more preferably sodium salts. More preferably, the phosphonate is the sodium salt of PBTC, the sodium salt of ATMP or mixtures thereof.
  • the phosphonate or the phosphonate mixture is present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 1 to 13 wt.%, more preferably 2 to 10 wt.%, even more preferably 3 to 8 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the phosphonate has the advantageous effect of acting as a corrosion inhibitor. It has also been observed that within the scope of the invention, the phosphonate serves to stabilize the cleaning formulation. Without phosphonate, considerable fluctuations in the pH value in the liquid cleaning agent concentrate are observed when individual ingredients are varied. The phosphonate therefore not only serves to inhibit corrosion, but also functions as a pH buffer.
  • the liquid cleaning agent concentrate comprises a first complexing agent selected from (hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), methylglycinediacetic acid (MGDA) and their salts.
  • the salts can be alkali salts, preferably sodium and potassium salts, more preferably sodium salts.
  • the first complexing agent is present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 0.5 to 10 wt.%, more preferably 1 to 8 wt.%, even more preferably 2 to 6 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the liquid cleaning agent concentrate further comprises a second complexing agent selected from HEDTA, EDTA, GLDA, IDS, MGDA and salts thereof, wherein the first and second complexing agents are different from one another.
  • the second complexing agent is the sodium salt of HEDTA, EDTA, GLDA, IDS or MGDA, more preferably the sodium salt of MGDA or HEDTA.
  • the second complexing agent is present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 0.5 to 10 wt.%, more preferably 1 to 8 wt.%, even more preferably 2 to 6 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the liquid cleaning agent concentrate comprises as phosphonate the sodium salt of PBTC, the sodium salt of ATMP or a mixture thereof, as first complexing agent the sodium salt of HEDTA and preferably as second complexing agent the sodium salt of MGDA.
  • the preferred combination of the first and second complexing agents, in addition to the phosphonate, and their selection have a significant influence on the cleaning performance and corrosion resistance of the liquid cleaning agent. It has been observed that the cleaning performance and the corrosion inhibition effect are in an opposing relationship to one another. Good corrosion inhibition results in poorer cleaning performance and vice versa.
  • the two properties can be adjusted as best as possible.
  • the liquid cleaning agent concentrate comprises at least one enzyme.
  • the enzyme is preferably a proteolytic enzyme or enzyme mixture.
  • the enzyme or enzyme mixture is present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 0.05 to 4 wt.%, more preferably 0.1 to 2 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the enzyme activity is preferably 30 ⁇ 10 -2 to 100 ⁇ 10 -2 KNPU/g, more preferably 70 ⁇ 10 -2 to 85 ⁇ 10 -2 KNPU/g.
  • the liquid cleaning agent concentrate may further comprise other components selected from surfactants, hydrotropes, alkanolamines, alkali metal hydroxides, solvents, corrosion inhibitors, fragrances and dyes.
  • the surfactants can be cationic surfactants, anionic surfactants, non-ionic surfactants, amphoteric surfactants and mixtures thereof.
  • Cationic surfactants are, for example, selected from alkylamines and polyamines.
  • Anionic surfactants are, for example, alkyl carboxylates and amino acid-based surfactants.
  • Non-ionic surfactants are, for example, selected from alkyl alkoxylates, alkylphenol ethoxylates, fatty alcohol alkoxylates, fatty acid amides, fatty acid alkoxylates, fatty acid alkyl esters, fatty amines, alkyl polyamines, fatty amide ethoxylates and amine oxides.
  • Amphoteric surfactants are, for example, selected from betaines, sultaines and glycinates. The surfactants are preferably selected from fatty alcohol alkoxylates, amino acid-based surfactants and mixtures thereof.
  • the fatty alcohol alkoxylate can be selected from fatty alcohol ethoxylates (FAEO) and fatty alcohol propoxylates (FAPO), butyl etherified fatty alcohol ethoxylates (FAEOBV), butyl etherified fatty alcohol propoxylates (FAPOBV), methyl etherified fatty alcohol ethoxylates (FAEOMV), methyl etherified fatty alcohol propoxylates (FAPOMV), butyl etherified fatty alcohol-based EO/PO copolymers (FAEOPOBV), methyl etherified fatty alcohol-based EO/PO copolymers (FAEOPOMV) and fatty alcohol-based EO/PO copolymers (FAEOPO).
  • the fatty alcohol alkoxylate is a fatty alcohol-based EO/PO copolymer.
  • the fatty alcohol alkoxylate can comprise 0-10 EO units, preferably 1-4 EO units, more preferably 1-2 EO units. Furthermore, the fatty alcohol alkoxylate can comprise 0-8 PO units, preferably 1-8 PO units, more preferably 4-8 PO units. Furthermore, the fatty alcohol alkoxylate can have at least one C6-C16 fatty alcohol residue, preferably C12-C15 fatty alcohol residue.
  • the fatty alcohol alkoxylate can be selected from the group consisting of C12-C15 fatty alcohol residue with 2EO/6PO units, C12-C15 fatty alcohol residue with 8EO/4PO units, methyl or butyl etherified C12-C14 fatty alcohol residue with 10EO units, C10-C12 fatty alcohol residue with 6EO/8PO units, C12-C14 fatty alcohol residue with 2EO/4PO units, C12-C14 fatty alcohol residue with 4EO/5PO units, methyl etherified C13-C15 fatty alcohol residue with 5EO/3PO units and C13-C15 fatty alcohol residue with 5EO/3PO units.
  • the fatty alcohol alkoxylate is selected from C12-C15 fatty alcohol residue with 2EO/6PO units, C12-C14 fatty alcohol residue with 2EO/4PO units and C12-C14 fatty alcohol residue with 4EO/5PO units.
  • the fatty alcohol alkoxylate may be present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 0.1 to 9 wt.%, preferably 0.4 to 2 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the addition of the fatty alcohol alkoxylate can dampen the effect of foam-forming surfactants.
  • the choice of fatty alcohol alkoxylate can be used to set the desired foaming behavior of the liquid cleaning agent concentrate. Strong foaming is disadvantageous, as it is not suitable for use in machine Cleaning processes, for example using instrument washing machines or cleaning and disinfection devices (RDG), require low-foaming components. During mechanical cleaning, pronounced foam formation leads to a drop in the dosing pump pressure and thus ultimately to the termination of the cleaning process.
  • the amino acid-based surfactant can be selected from compounds having a saturated or monounsaturated C10-C18 carbon residue, preferably a saturated C12-C16 carbon residue.
  • the amino acid-based surfactant can also be selected from sarcosines, taurines, glutamic acids and their salts.
  • the salts can be alkali salts, preferably sodium and potassium salts, more preferably sodium salts.
  • Preferred embodiments of the amino acid-based surfactant are selected from lauroylsarcosine, oleoylsarcosine, myristoylsarcosine, stearoylsarcosine and lauroylglutamic acid and their sodium salts. Lauroylsarcosine and lauroylglutamic acid and their sodium salts are particularly preferred.
  • the amino acid-based surfactant may be present in the liquid detergent concentrate in a weight proportion of 0.05 to 5 wt.%, preferably 0.1 to 2 wt.%, based on the total mass of the liquid detergent concentrate.
  • the liquid cleaning concentrate can comprise hydrotropes.
  • hydrotropes are compounds that act as solubilizers. According to the invention, these are in particular amphiphilic compounds with a relatively small polar part and a larger non-polar part, which can be used in both non-polar and are soluble in polar solvents.
  • the compounds defined as hydrotropes according to the invention have less hydrophobic properties and a higher solubility in water.
  • the polar part ensures a higher solubility in water, while the non-polar part acts as a functional group.
  • Hydrotropes according to the invention enable in particular the formulation of a clear and stable liquid cleaning agent concentrate and a clear ready-to-use application solution.
  • the compounds defined as surfactants are not hydrotropes.
  • hydrotropes can be selected from alkyl sulfates, preferably C6-C10 alkyl sulfates and their sodium salts, more preferably sodium octyl sulfate and sodium ethylhexyl sulfate; alkyl sulfonates, preferably C6-C10 alkyl sulfonates; aromatic sulfonates, preferably xylene sulfonate, p-toluene sulfonate and their sodium salts; propionates, preferably iso-octyl iminodipropionate, n-octyl iminodipropionate, caprylic and capric amphopropionate; C4-C10 ether carboxylic acids with 4-10 EO units, preferably alkyl(8)polyethercarboxylic acid with 8 EO units and alkyl(4-8)polyethercarboxylic acid with 5 EO
  • the hydrotrope acts to clarify the formulation within a certain temperature range and, if necessary, as a solubilizer for the fatty alcohol alkoxylate.
  • the hydrotrope can be present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 0.05 to 13 wt.%, preferably 0.1 to 7 wt.%, more preferably 0.15 to 3.5 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the alkanolamine is preferably selected from monoethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine and mixtures thereof.
  • the alkanolamine or its mixture serves in the context of the invention in particular to adjust the alkalinity of the liquid cleaning agent.
  • Monoethanolamine has the advantage of being a good protein cleaner.
  • the alkanolamine or its mixture is preferably present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 1 to 26% by weight, more preferably 4 to 18% by weight, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the alkali metal hydroxide is preferably sodium hydroxide and/or potassium hydroxide, more preferably potassium hydroxide.
  • the alkali metal hydroxide serves in particular to adjust the alkalinity of the liquid cleaning agent.
  • Potassium hydroxide is preferably present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 1 to 8 wt.%, more preferably 2 to 5 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning concentrate.
  • the solvent can be water or a water-containing solvent mixture. Preference is given to solvent mixtures which, in addition to water, comprise organic solvents selected from ethanol, 2-propanol, glycols, glycerin and mixtures thereof. A preferred glycol is 1,2-propylene glycol.
  • the organic solvent is preferably in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 0.5 to 10 wt. %, more preferably 3 to 7 wt. %, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • water is present in the liquid cleaning agent concentrate in a weight proportion of 30 to 90 wt.%, more preferably 35 to 70 wt.%, even more preferably 35 to 60 wt.%, even more preferably 35 to 50 wt.%, even more preferably 35 to 45 wt.%, based on the total mass of the liquid cleaning agent concentrate.
  • the invention is based on the surprising finding that the combination of at least one phosphonate and a first complexing agent in the liquid cleaning agent concentrate achieves very good cleaning performance with only a low application concentration and at the same time has a high material compatibility when used on various materials, in particular on metal surfaces.
  • the active ingredients contained in the liquid cleaning agent concentrate can be used in a significantly lower dosage than those of other cleaning agents known in the art. This is due in particular to a synergistic effect with regard to the cleaning performance achieved.
  • the cleaning performance of the concentrate with regard to blood, comprising the combination of phosphonate and first complexing agent is better than that of the respective individual components. This particularly applies to complexing agents selected from the class of aminopolycarboxylic acids and their salts.
  • the liquid cleaning agent concentrate according to the invention makes it possible to carry out cold dosing immediately after the water has been inlet, at a temperature preferably of 38°C or less, more preferably from 18 to 35°C, even more preferably from 20 to 30°C, even more preferably from 22 to 27°C, even more preferably at around 25°C, without the program being aborted due to excessive foam development.
  • a temperature preferably of 38°C or less, more preferably from 18 to 35°C, even more preferably from 20 to 30°C, even more preferably from 22 to 27°C, even more preferably at around 25°C, without the program being aborted due to excessive foam development.
  • Such cold water dosing is currently not possible with the liquid cleaning agents known from the state of the art and available on the market.
  • the cold dosing of the liquid cleaning agent concentrate has its own inventive content.
  • the liquid cleaning agent concentrate is the highest possible material compatibility when used on different materials. Particularly with regard to medical and/or surgical instruments and/or equipment, the corrosion protection of stainless steel and (color) anodized aluminum parts is important. Surprisingly, the concentrate has a high material compatibility when used on different materials. In particular, the presence of the combination of phosphonate and first complexing agent leads to a significantly improved corrosion inhibition behavior on stainless steel and (color) anodized aluminum parts. In addition, with more frequent use of the liquid cleaning agent concentrate according to the invention, an improved shine and an improved feel, especially of stainless steel parts, is surprisingly observed.
  • the phosphonate in the context of the invention not only functions as a complexing or dispersing agent, but also has a beneficial effect as a corrosion inhibitor. Furthermore, without phosphonate, considerable fluctuations in the pH value in the liquid cleaning agent concentrate are observed when individual recipe ingredients are varied. This therefore not only serves as a corrosion inhibitor, but also functions as a buffer.
  • the invention further relates to a ready-to-use application solution comprising 0.05 to 99.9% of the liquid cleaning agent concentrate according to the invention, wherein a pH value of the ready-to-use application solution is 9 or >9, preferably 9-12, more preferably 10-12, even more preferably 10-11.
  • the ready-to-use application solution preferably comprises 0.05 to 10%, more preferably 0.1 to 1% of the liquid cleaning agent concentrate according to the invention.
  • the components in the ready-to-use application solution are present in the following weight proportions:
  • the phosphonate or the phosphonate mixture is present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.0005 to 1.3 wt.%, more preferably 0.002 to 0.1 wt.%, even more preferably 0.003 to 0.08 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the first complexing agent is present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.00025 to 1.0 wt.%, more preferably 0.001 to 0.08 wt.%, even more preferably 0.002 to 0.06 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the second complexing agent is present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.00025 to 1.0 wt. %, more preferably 0.001 to 0.08 wt. %, even more preferably 0.002 to 0.06 wt. %, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the enzyme or enzyme mixture is present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.000025 to 0.04 wt.%, more preferably 0.0001 to 0.02 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the fatty alcohol alkoxylate can be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.00005 to 0.9 wt. %, more preferably 0.0004 to 0.02 wt. %, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the amino acid-based surfactant can be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.000025 to 0.5 wt.%, preferably 0.0001 to 0.02 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the hydrotrope can be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.000025 to 1.3 wt.%, preferably 0.0001 to 0.07 wt.%, even more preferably 0.00015 to 0.035 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the alkanolamine or its mixture can be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.0005 to 2.6 wt.%, preferably 0.004 to 0.18 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the alkali metal hydroxide may be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.0005 to 0.8 wt.%, preferably 0.002 to 0.05 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the organic solvent may be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 0.00025 to 1.0 wt.%, preferably 0.003 to 0.07 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • Water can be present in the ready-to-use application solution in a weight proportion of 90.0 to 99.985 wt.%, preferably 95.0 to 99.98 wt.%, more preferably 99.6 to 99.96 wt.%, based on the total mass of the ready-to-use application solution.
  • the invention also relates to the use of the liquid cleaning agent concentrate according to the invention or the ready-to-use application solution according to the invention for cleaning and/or disinfecting objects, preferably for mechanical cleaning and/or disinfecting objects.
  • the liquid cleaning agent concentrate or the ready-to-use application solution is preferably dosed cold, more preferably at a temperature of 38°C or less, even more preferably from 18 to 35°C, even more preferably from 20 to 30°C, even more preferably from 22 to 27°C, even more preferably at about 25°C.
  • cleaning and/or disinfection expresses that the liquid cleaning agent concentrate and the ready-to-use application solution are used in both the combination of cleaning and disinfection in a single process step as well as in program sequences in which a cleaning step is followed by a separate disinfection step.
  • the ready-to-use application solution is preferably prepared cold, more preferably at a temperature of 38°C or less, even more preferably from 18 to 35°C, even more preferably from 20 to 30°C, even more preferably from 22 to 27°C, even more preferably at about 25°C.
  • the ready-to-use application solution can be prepared by dosing the liquid cleaning concentrate according to the invention.
  • the ready-to-use application solution can also be prepared manually starting from the liquid cleaning concentrate according to the invention.
  • Batch (I) is a liquid cleaning agent concentrate according to the invention, which was prepared from the following components: 3.5 wt.% endoprotease 10 wt.% 50% PBTC 8.5 wt.% 45% KOH 6.0 wt.% 40% MGDA, 3Na 6.0 wt.- 40% HEDTA 0.5 wt.% Fatty alcohol alkoxylate C12-C15 with 2EO/4PO 3.2 wt.% 42% sodium octyl sulfate 16 wt.% 99% triethanolamine to 100 wt.% Water
  • Approach (II) is a comparison not according to the invention without phosphonate with an otherwise identical formulation, whereby the pH value was set identically to approach (I).
  • the synergistic effect of the phosphonate in combination with aminopolycarboxylates as a complexing agent can be clearly demonstrated on the basis of the tests carried out.
  • the open circuit potential (OCP) of the system was determined. To ensure sufficient equilibrium, this was done over a period of 600 s.
  • the current density-potential curve was then recorded over a potential range of -0.1 to +1.5 V based on the measured OCP. For this purpose, a step size of 0.001 V was set at a scan speed of 0.01 V/s.
  • a measuring setup consisting of an Autolab PGSTAT204 potentiostat and a corrosion measuring cell for flat samples (Metrohm AG) with a three-electrode arrangement and a silver/silver chloride reference electrode was used.
  • Ground stainless steel sheets of grades 1.4034 and 1.4301 were used as test specimens.
  • Electrochemical corrosion tests were carried out on test specimens of the two stainless steel qualities 1.4034 (chrome steel; less corrosion resistant; cf. Figure 2 ) and 1 .4301 (chrome-nickel steel; more corrosion-resistant; cf. Figure 3 ).
  • a 10% application solution of the batches (I) and (II) was prepared in a 0.9% solution of sodium chloride (corresponding to physical saline solution) in order to obtain the required corrosive conditions and current density-potential curves were recorded.
  • the pH values were 10.5 for batch (I) with phosphonate and 11.5 for batch (II) without phosphonate.
  • Preparation of the test plate heparinized, reactivated sheep blood The heparinized sheep blood and the protamine sulfate/protamine chloride were stored in a climate chamber at 6°C until the test. To prepare the test soil, the sheep blood and the protamine sulfate/protamine chloride should have reached a temperature of 20°C. The grease-free stainless steel plates were stretched onto a rack and should be aligned horizontally as straight as possible.
  • the deionized water must completely cover the bottom of the horizontally placed dish.
  • the dish was covered with a lid at least 2 hours before starting (conditioning the atmosphere). After 1 hour, the wet test specimens with the coagulated blood contamination were taken out of the plastic tray and dried at room temperature.
  • test plates The quality of the dry test plates was checked. Plates with air bubbles on the soil or with irregularities were sorted out. A green marking dot was stuck on all other plates. The test plates were stored in screw-top test tubes at room temperature until they were used in the immersion test.
  • the evaluation was carried out visually using the dried platelets. In addition, the evaluation was also carried out using the integrals of the remaining blood residues in relation to the total area of the test specimen using the ImageJ software.
  • Figure 5 shows the results of the immersion cleaning tests with the inventive approach (I) and approach (II) without phosphonate, using heparinized sheep blood as soil.
  • the liquid cleaning concentrate according to the invention and its ready-to-use application solution from approach (I) show, in comparison to the cleaning concentrate and its application solution from approach (II) without phosphonate, improved corrosion protection with regard to stainless steel, better material compatibility e.g. with aluminum, and improved cleaning performance with regard to blood, despite a lower pH value, which usually has an opposite effect.
  • a buffering effect of the desired pH value was found through the presence of the phosphonate over a wide concentration range.
  • the complexing agent MGDA was combined in a liquid cleaning concentrate according to the invention in addition to the contained phosphonate PBTC with a second complexing agent (ie HEDTA, EDDS, IDS, GLDA, polyaspartate, EDTA) and In all test approaches in this series, the corrosion inhibition properties and the cleaning performance with regard to sheep blood were investigated. The combinations with EDDA and polyaspartate are not in accordance with the invention.
  • the corrosion tests were carried out with grey cast iron chips GG25 in accordance with DIN 51360 Part 2 at a concentration of the application solutions of 2.5%. The tests were carried out and evaluated in a similar way to the corrosion tests on phosphonates described above. The tests with polyaspartate and DTPMP are not in accordance with the invention.
  • test specimens were prepared with heparinized, reactivated sheep blood as described above.
  • Implementation of the immersion test Concentration: 2.0 ml/l Water qualities: deionized water Temperature: 45°C ⁇ 1°C holding time: 4 minutes Stirring speed: 350 rpm (stirrer IKA RCT classic) test plate: Heparinized, reactive sheep blood
  • the cleaning results were evaluated visually using the dried plates. In addition, the evaluation was also carried out by integrating the area relative to other individual tests.
  • the liquid cleaning agent concentrate according to the invention and the ready-to-use application solution enable cold dosing directly after the water has been added, preferably at a temperature of 38°C or less, even more preferably from 18 to 35°C, even more preferably from 20 to 30°C, even more preferably from 22 to 27°C, even more preferably at about 25°C, without the program being aborted due to excessive foam development. This is currently not possible with the cleaning agents known from the prior art.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat, gebrauchsfertige Anwendungslösungen, deren Verwendungen zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen und Reinigungsverfahren.
  • Medizinische und chirurgische Instrumente und Apparate werden im Krankenhaus üblicherweise unter Verwendung alkalischer Reinigungsmittel maschinell gereinigt und anschließend chemisch oder thermisch desinfiziert. Stark alkalische Reinigungsmittel können dabei aggressiv gegenüber empfindlichen Oberflächen wirken. Daher werden mildalkalische enzymatische Reinigungsmittel bevorzugt, die jedoch die Nachteile einer nicht zufriedenstellenden Reinigungsleistung sowie hohe Einsatzkonzentrationen aufweisen. Zudem enthalten die im Stand der Technik bekannten enzymatischen Reinigungsmittel häufig weitere aggressive Bestandteile, die nicht auf allen Oberflächen gut verträglich sind und insbesondere auf Metalloberflächen korrosiv wirken können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein flüssiges Reinigungskonzentrat sowie eine gebrauchsfertige Anwendungslösung hiervon bereitzustellen, die sehr gute Reinigungsleistungen bei nur einer geringen Einsatzkonzentration ermöglichen und zugleich eine hohe Materialverträglichkeit auf verschiedenen Werkstoffen, insbesondere Metalloberflächen, aufweisen.
  • WO 02/02727 A1 betrifft eine flüssige enzymatische Reinigungszusammensetzung, in der das Enzym bei alkalischem pH-Wert und in Gegenwart von hohen Wasserkonzentrationen stabil ist.
  • CN 106 635 488 A1 betrifft Enzym-haltige Endoskop-Reinigungsmittel zur wirksamen Entfernung von Biofilmen und ein Verfahren zur dessen Herstellung.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9, 11 und 14. Anspruch 1 umfasst dabei ein flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat, umfassend:
    1. a. mindestens ein Phosphonat,
    2. b. einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus (Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure, Methyl-glycindiessigsäure und deren Salzen,
    3. c. einen zweiten Komplexbildner ausgewählt aus (Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, Iminodibernsteinsäure, Methylglycindiessigsäure und deren Salzen, wobei der erste und zweite Komplexbildner verschieden voneinander sind, und
    4. d. mindestens ein Enzym, vorzugsweise proteolytisches Enzym,
    wobei ein pH-Wert des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats 9 oder >9 ist.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen befinden sich in den Unteransprüchen.
  • Im Rahmen der Erfindung kann das erfindungsgemäße flüssige Reinigungsmittelkonzentrat mit Wasser oder einem wasserhaltigen Lösungsmittelgemisch zu der gebrauchsfertigen Anwendungslösung verdünnt werden. Dieses schließt jedoch nicht aus, dass das flüssige Reinigungskonzentrat selbst Wasser oder ein wasserhaltiges Lösungsmittelgemisch enthalten kann.Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat weist vorzugsweise einen pH-Wert 9-12, weiter vorzugsweise 10-12, noch weiter vorzugsweise 10-11, auf.
    • 1. Phosphonat
  • Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst mindestens ein Phosphonat. Im Rahmen der Erfindung handelt es sich bei einem Phosphonat um ein Salz einer Phosphonsäure. Das Phosphonat ist vorzugsweise ausgewählt aus den Salzen der Phosphonobutantricarbonsäure (PBTC), der Aminotrismethylenphosphonsäure (ATMP), der 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), der Diethylentriamin-penta(methylenphosphonsäure) (DTPMP) und Gemischen hiervon. Bei den Salzen kann es sich um Alkalisalze, vorzugsweise Natrium- und Kaliumsalze, weiter vorzugsweise Natriumsalze, handeln. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem Phosphonat um das Natriumsalz der PBTC, das Natriumsalz der ATMP oder Gemische hiervon.
  • Vorzugsweise ist das Phosphonat oder das Phosphonatgemisch in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 1 bis 13 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 2 bis 10 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
  • Das Phosphonat zeigt im Rahmen der Erfindung zum einen die vorteilhafte Wirkung als Korrosionsinhibitor. Zum anderen konnte beobachtet werden, dass das Phosphonat im Rahmen der Erfindung zur Stabilisierung der Reinigungsformulierung dient. Ohne Phosphonat werden bei der Variation einzelner Inhaltsstoffe erhebliche Schwankungen des pH-Wertes in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat beobachtet. Das Phosphonat dient somit nicht nur zur Korrosionsinhibierung, sondern fungiert auch als pH-Puffer.
    • 2. Komplexbildner
  • Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus (Hydroxyethyl)ethylendiamintrie-ssigsäure (HEDTA), Methylglycindiessigsäure (MGDA) und deren Salzen. Bei den Salzen kann es sich um Alkalisalze, vorzugsweise Natrium- und Kaliumsalze, weiter vorzugsweise Natriumsalze, handeln.
  • Vorzugsweise ist der erste Komplexbildner in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
  • Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst ferner einen zweiten Komplexbildner, der ausgewählt ist aus HEDTA, EDTA, GLDA, IDS MGDA und deren Salzen, wobei der erste und zweite Komplexbildner verschieden voneinander sind. Vorzugsweise ist der zweite Komplexbildner das Natriumsalz der HEDTA, der EDTA, der GLDA, der IDS oder der MGDA, weiter vorzugsweise das Natriumsalz der MGDA oder der HEDTA.
  • Vorzugsweise ist der zweite Komplexbildner in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
  • In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat als Phosphonat das Natriumsalz der PBTC, das Natriumsalz der ATMP oder ein Gemisch hiervon, als ersten Komplexbildner das Natriumsalz der HEDTA und vorzugsweise als zweiten Komplexbildner das Natriumsalz der MGDA.
  • Überraschenderweise hat die vorzugsweise Kombination des ersten und des zweiten Komplexbildners, zusätzlich zu dem Phosphonat, sowie deren Auswahl einen erheblichen Einfluss auf die Reinigungsleistung und das Korrosionsvermögen des flüssigen Reinigungsmittels. Es konnte beobachtet werden, dass die Reinigungsleistung und die Korrosionsinhibitionswirkung in einem gegensätzlichen Verhältnis zueinander stehen. Eine gute Korrosionsinhibition bedingt eine schlechtere Reinigungsleistung und umgekehrt. Durch die vorzugsweise Kombination von erstem und zweitem Komplexbildner, zusätzlich zu dem Phosphonat, können die beiden Eigenschaften jedoch bestmöglich eingestellt werden.
    • 3. Enzym
  • Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat umfasst mindestens ein Enzym. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Enzym um ein proteolytisches Enzym oder Enzymgemisch.
  • Vorzugsweise ist das Enzym oder das Enzymgemisch in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 4 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden. Die Enzymaktivität beträgt vorzugsweise 30×10-2 bis 100×10-2 KNPU/g, weiter vorzugsweise 70×10-2 bis 85×10-2 KNPU/g.
    • 4. Weitere Bestandteile
  • Das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat kann ferner weitere Bestandteile ausgewählt aus Tensiden, Hydrotropen, Alkanolaminen, Alkalimetallhydroxiden, Lösungsmitteln, Korrosionsschutzmitteln, Duftstoffen und Farbstoffen umfassen.
  • Bei den Tensiden kann es sich um kationische Tenside, anionische Tenside, nicht-ionische Tenside, amphotere Tenside und Gemische hiervon handeln. Kationische Tenside sind beispielsweise ausgewählt aus Alkylaminen und Polyaminen. Anionische Tenside sind beispielsweise Alkylcarboxylate und aminosäurebasierte Tenside. Nichtionische Tenside sind beispielsweise ausgewählt aus Alkylalkoxylaten, Alkylphenolethoxylaten, Fettalkoholalkoxylaten, Fettsäureamiden, Fettsäurealkoxylaten, Fettsäurealkylestern, Fettaminen, Alkylpolyaminen, Fettamidethoxylaten und Aminoxiden. Amphotere Tenside sind beispielsweise ausgewählt aus Betainen, Sultainen und Glycinaten. Vorzugsweise sind die Tenside ausgewählt aus Fettalkoholalkoxylaten, aminosäurebasierten Tensiden und Gemischen hiervon.
  • Das Fettalkoholalkoxylat kann ausgewählt sein aus Fettalkoholethoxylaten (FAEO)und Fettalkoholpropoxylaten (FAPO), butylveretherten Fettalkoholethoxylaten (FAEOBV), butylveretherten Fettalkoholpropoxylaten (FAPOBV), methylveretherten Fettalkoholethoxylaten (FAEOMV), methylveretherten Fettalkoholpropoxylaten (FAPOMV), butylveretherten fettalkoholbasierten EO/PO-Copolymeren (FAEOPOBV), methylveretherten fettalkoholbasierten EO/PO-Copolymeren (FAEOPOMV) und fettalkoholbasierten EO/PO-Copolymeren (FAEOPO). Vorzugsweise ist das Fettalkoholalkoxylat ein fettalkoholbasiertes EO/PO-Copolymer.
  • Das Fettalkoholalkoxylat kann 0-10 EO-Einheiten, vorzugsweise 1-4 EO-Einheiten, weiter vorzugsweise 1-2 EO-Einheiten umfassen. Ferner kann das Fettalkoholalkoxylat 0-8 PO-Einheiten, vorzugsweise 1-8 PO-Einheiten, weiter vorzugsweise 4-8 PO-Einheiten umfassen. Des Weiteren kann das Fettalkoholalkoxylat mindestens einen C6-C16-Fettalkoholrest, vorzugsweise C12-C15-Fettalkoholrest aufweisen. Das Fettalkoholalkoxylat kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus C12-C15-Fettakoholrest mit 2EO/6PO-Einheiten, C12-C15-Fettalkoholrest mit 8EO/4PO-Einheiten, methyl- oder butylverethertem C12-C14-Fettalkoholrest mit 10EO-Einheiten, C10-C12-Fettalkoholrest mit 6EO/8PO-Einheiten, C12-C14-Fettalkoholrest mit 2EO/4PO-Einheiten, C12-C14-Fettalkoholrest mit 4EO/5PO-Einheiten methylverethertem C13-C15-Fettalkoholrest mit 5EO/3PO-Einheiten und C13-C15-Fettalkoholrest mit 5EO/3PO-Einheiten. Vorzugsweise ist das Fettalkoholalkoxylat ausgewählt aus C12-C15-Fettakoholrest mit 2EO/6PO-Einheiten, C12-C14-Fettalkoholrest mit 2EO/4PO-Einheiten und C12-C14-Fettalkoholrest mit 4EO/5PO-Einheiten.
  • Das Fettalkoholalkoxylat kann in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,1 bis 9 Gew.-%, vorzugsweise von 0,4 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden sein.
  • Die Zugabe des Fettalkoholalkoxylats kann die Wirkung von schaumbildenden Tensiden dämpfen. Durch die Wahl des Fettalkoholalkoxylats kann ein gewünschtes Schaumverhalten des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats eingestellt werden. Ein starkes Schäumen ist nachteilig, da für die Anwendbarkeit in maschinellen Reinigungsverfahren, beispielsweise mittels Instrumentenspülmaschine oder Reinigungs- und Desinfektionsgeräten (RDG), schaumarme Bestandteile erforderlich sind. Eine ausgeprägte Schaumbildung führt bei der maschinellen Reinigung zu einem Abfall des Dosierpumpendrucks und somit schließlich zu einem Abbruch des Reinigungsprozesses.
  • Das aminosäurebasierte Tensid kann ausgewählt sein aus Verbindungen mit einem gesättigten oder einfach ungesättigten C10-C18-Kohlenstoffrest, vorzugsweise einem gesättigten C12-C16-Kohlenstoffrest.
  • Das aminosäurebasierte Tensid kann ferner ausgewählt sein aus Sarcosinen, Taurinen, Glutaminsäuren und deren Salzen. Bei den Salzen kann es sich um Alkalisalze, vorzugsweise Natrium- und Kaliumsalze, weiter vorzugsweise Natriumsalze, handeln. Bevorzugte Ausführungsformen des aminosäurebasierten Tensids sind ausgewählt aus Lauroylsarcosin, Oleoylsarcosin, Myristoylsarcosin, Stearoylsarcosin und Lauroylglutaminsäure und deren Natriumsalzen. Besonders bevorzugt sind Lauroylsarcosin und Lauroylglutaminsäure und deren Natriumsalze.
  • Das aminosäurebasierte Tensid kann in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden sein.
  • Das flüssige Reinigungskonzentrat kann Hydrotrope umfassen. Im Rahmen der Erfindung handelt es sich bei "Hydrotropen" um Verbindungen, die als Lösungsvermittler fungieren. Erfindungsgemäß handelt es sich hierbei insbesondere um amphiphile Verbindungen mit einem relativ kleinen polaren Teil und einem größeren nicht-polaren Teil, die sowohl in nicht-polaren als auch in polaren Lösungsmitteln löslich sind. Die erfindungsgemäß als Hydrotrope definierten Verbindungen weisen weniger hydrophobe Eigenschaften und eine höhere Löslichkeit in Wasser auf. Der polare Teil stellt eine höhere Löslichkeit in Wasser sicher, während der nicht-polare Teil als funktionelle Gruppe fungiert. Erfindungsgemäße Hydrotrope ermöglichen insbesondere die Formulierung eines klaren und stabilen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats sowie einer klaren gebrauchsfertigen Anwendungslösung. Erfindungsgemäß stellen die als Tenside definierten Verbindungen keine Hydrotrope dar.
  • Im Rahmen der Erfindung können Hydrotrope ausgewählt sein aus Alkylsulfaten, vorzugsweise C6-C10-Alkylsulfaten und deren Natriumsalze, weiter vorzugsweise Natrium-Octylsulfat und Natrium-Ethylhexylsulfat; Alkylsulfonaten, vorzugsweise C6-C10-Alkylsulfonaten; aromatischen Sulfonaten, vorzugsweise Xylolsulfonat, p-Toluolsulfonat und deren Natriumsalzen; Propionaten, vorzugsweise iso-Octyliminodipropionat, n-Octyliminodipropionat, Capryl- und Caprinamphopropionat; C4-C10-Ethercarbonsäuren mit 4-10 EO-Einheiten, vorzugsweise Alkyl(8)polyethercarbonsäure mit 8 EO-Einheiten und Alkyl(4-8)polyethercarbonsäure mit 5 EO-Einheiten; Alkyl-, Alkyldi-, Alkylpolyglycosiden und Gemischen hiervon, wobei der Alkylrest vorzugsweise ein verzweigter oder unverzweigter C4-C16-Alkylrest ist und der Glycosidrest vorzugsweise ausgewählt ist aus Hexoseeinheit und Pentoseeinheit, weiter vorzugsweise ausgewählt ist aus Glucopyranoseeinheit und Xylopyranoseeinheit. Vorzugsweise ist das Hydrotrop Natrium-Octylsulfat, Natrium-Ethylhexylsulfat oder ein Gemisch hiervon.
  • Im Rahmen der Erfindung fungiert das Hydrotrop zur Klarstellung der Formulierung innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs und ggf. als Lösungsvermittler für das Fettalkoholalkoxylat.
  • Das Hydrotrop kann in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 7 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,15 bis 3,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden sein.
  • Das Alkanolamin ist vorzugsweise ausgewählt aus Monoethanolamin, Triethanolamin, Monoisopropanolamin und Gemischen hiervon. Das Alkanolamin oder dessen Gemisch dient im Rahmen der Erfindung insbesondere dazu, die Alkalität des flüssigen Reinigungsmittels einzustellen. Monoethanolamin weist den Vorteil auf, ein guter Proteinreiniger zu sein. Vorzugsweise ist das Alkanolamin oder dessen Gemisch in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 1 bis 26 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 4 bis 18 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Alkalimetallhydroxid um Natriumhydroxid und/oder Kaliumhydroxid, weiter vorzugsweise um Kaliumhydroxid. Das Alkalimetallhydroxid dient im Rahmen der Erfindung insbesondere dazu, die Alkalität des flüssigen Reinigungsmittels einzustellen. Vorzugsweise ist Kaliumhydroxid in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 1 bis 8 Gew.-%, weiter vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungskonzentrats, vorhanden.
  • Bei dem Lösungsmittel kann es sich um Wasser oder ein wasserhaltiges Lösungsmittelgemisch handeln. Bevorzugt sind Lösungsmittelgemische, die neben Wasser organische Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, 2-Propanol, Glykolen, Glycerin und Gemischen hiervon umfassen. Ein bevorzugtes Glykol ist 1,2-Propylenglykol. Vorzugsweise ist das organische Lösungsmittel in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
  • Vorzugsweise ist Wasser in dem flüssigen Reinigungsmittel-konzentrat in einem Gewichtsanteil von 30 bis 90 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 35 bis 70 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise von35 bis 60 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 35 bis 50 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 35 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-masse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, vorhanden.
  • Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass die Kombination von mindestens einem Phosphonat und einem ersten Komplexbildner in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat eine sehr gute Reinigungsleistung bei nur einer geringen Einsatzkonzentration erzielt und zugleich eine hohe Materialverträglichkeit bei der Anwendung auf verschiedenen Werkstoffen, insbesondere auf Metalloberflächen, aufweist.
  • Es konnte beobachtet werden, dass die in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat enthaltenen Wirkstoffe in einer deutlich geringeren Dosierung als die von anderen im Stand der Technik bekannten Reinigungsmitteln eingesetzt werden können. Dieses ist insbesondere auf eine synergistische Wirkung hinsichtlich der erzielten Reinigungsleistung zurückzuführen. Die Reinigungsleistungen des Konzentrates hinsichtlich Blut umfassend die Kombination von Phosphonat und erstem Komplexbildner ist besser als die, der jeweiligen Einzelkomponenten. Dieses betrifft insbesondere Komplexbildner ausgewählt aus der Stoffklasse der Aminopolycarbonsäuren und deren Salzen.
  • Im Stand der Technik erfolgt das Eindosieren von enzymatischen, mildalkalischen, flüssigen Reinigungsmitteln, die vorzugsweise Tenside enthalten, bei der maschinellen Reinigung üblicherweise bei einer Wassertemperatur von etwa 40°C. Dieses ist notwendig, da bei geringeren Temperaturen eine zu starke Schaumneigung der Reiniger vorliegt. Nachteilig hieran ist allerdings, dass die Laufzeit der Reinigungsprogramme länger ist, da zunächst die Aufheizzeit von der Einlauftemperatur (meist ca. 18-22°C) bis auf 40°C abgewartet werden muss, bevor der Reiniger wirken kann. Das erfindungsgemäße flüssige Reinigungsmittelkonzentrat ermöglicht es jedoch, eine Kaltdosierung bereits direkt nach dem Wassereinlauf, bei einer Temperatur vorzugsweise von 38°C oder weniger, weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C, durchzuführen, ohne dass es zu einem Programmabbruch aufgrund von zu starker Schaumentwicklung kommt. Eine solche Kaltwasserdosierung ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten und marktüblichen flüssigen Reinigungsmitteln derzeit nicht möglich. Das Kaltdosieren des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats weist eigenständig erfinderischen Gehalt auf.
  • Eine weitere wichtige Anforderung an das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat ist eine möglichst hohe Materialverträglichkeit bei der Anwendung auf verschiedenen Werkstoffen. Insbesondere im Hinblick auf medizinische und/oder chirurgische Instrumente und/oder Apparate ist der Korrosionsschutz von Edelstahl- und (farb-)eloxierten Aluminiumteilen von Bedeutung. Überraschenderweise weist das Konzentrat bei der Anwendung auf verschiedenen Werkstoffen eine hohe Materialverträglichkeit auf. Insbesondere die Anwesenheit der Kombination von Phosphonat und erstem Komplexbildner führt zu einem deutlich verbesserten Korrosionsinhibitionsverhalten auf Edelstahl- und (farb-)eloxierten Aluminiumteilen. Zudem wird überraschenderweise bei einem häufigeren Gebrauch des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats ein verbesserter Glanz sowie eine verbesserte Haptik insbesondere von Edelstahlteilen beobachtet.
  • Es konnte beobachtet werden, dass das Phosphonat im Rahmen der Erfindung zudem nicht nur als Komplexierungs- bzw. Dispergierungsmittel fungiert, sondern auch vorteilhafte Wirkung als Korrosionsinhibitor zeigt. Ferner werden ohne Phosphonat bei der Variation einzelner Rezepturinhaltsstoffe erhebliche Schwankungen des pH-Wertes in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat beobachtet. Dieses dient somit nicht nur als Korrosionsinhibitor, sondern fungiert ergänzend auch als Puffer.
  • Zusätzlich konnte festgestellt werden, dass die vorzugsweise Kombination zweier Komplexbildner, zusätzlich zu dem Phosphonat, und deren Auswahl einen erheblichen Einfluss auf die Reinigungsleistung sowie das Korrosionsinhibitionsvermögen hat. Komplexbildner mit größeren Komplexbildungskonstanten für Ca2+- und Mg2+-Ionen zeigen in Kombination eine bessere Reinigungsleistung bezüglich Blut. Es konnte beobachtet werden, dass die Reinigungsleistung und das Korrosionsvermögen in einem gegensätzlichen Verhältnis zueinander stehen. Eine gute Korrosionsinhibition bedingt eine schlechtere Reinigungsleistung und umgekehrt. Durch die vorzugsweise Kombination von einem ersten und einem zweiten Komplexbildner, zusätzlich zu dem Phosphonat, können diese Eigenschaften jedoch bestmöglich optimiert werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner eine gebrauchsfertige Anwendungslösung umfassend 0,05 bis 99,9% des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats, wobei ein pH-Wert der gebrauchsfertigen Anwendungslösung 9 oder >9, vorzugsweise 9-12, weiter vorzugsweise 10-12, noch weiter vorzugsweise 10-11, ist.
  • Vorzugsweise umfasst die gebrauchsfertige Anwendungslösung 0,05 bis 10%, weiter vorzugsweise 0,1 bis 1% des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats.
  • Die zuvor aufgeführten Bestandteile, Eigenschaften und vorteilhaften Effekte der gebrauchsfertigen Anwendungslösung entsprechen dabei denen, die zuvor für das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat definiert wurden. Jedoch sind die Bestandteile in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in den folgenden Gewichtsanteilen vorhanden:
    Vorzugsweise ist das Phosphonat oder das Phosphonatgemisch in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,0005 bis 1,3 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,002 bis 0,1 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,003 bis 0,08 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden.
  • Vorzugsweise ist der erste Komplexbildner in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00025 bis 1,0 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,001 bis 0,08 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,002 bis 0,06 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden.
  • Vorzugsweise ist der zweite Komplexbildner in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00025 bis 1,0 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,001 bis 0,08 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,002 bis 0,06 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden.
  • Vorzugsweise ist das Enzym oder Enzymgemisch in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,000025 bis 0,04 Gew.-%, weiter vorzugsweise von 0,0001 bis 0,02 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden.
  • Das Fettalkoholalkoxylat kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00005 bis 0,9 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,0004 bis 0,02 Gew.-%%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Das aminosäurebasierte Tensid kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,000025 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,0001 bis 0,02 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Das Hydrotrop kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,000025 bis 1,3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,0001 bis 0,07 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise 0,00015 bis 0,035 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Das Alkanolamin oder dessen Gemisch kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,0005 bis 2,6 Gew.-%, vorzugsweise von 0,004 bis 0,18 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Das Alkalimetallhydroxid kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,0005 bis 0,8 Gew.-%, vorzugsweise von 0,002 bis 0,05 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Das organische Lösungsmittel kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 0,00025 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,003 bis 0,07 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Wasser kann in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung in einem Gewichtsanteil von 90,0 bis 99,985 Gew.-%, vorzugsweise 95,0 bis 99,98 Gew.-%, weiter vorzugsweise 99,6 bis 99,96 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der gebrauchsfertigen Anwendungslösung, vorhanden sein.
  • Gegenstand der Erfindung ist zudem die Verwendung des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrates oder der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen Anwendungslösung zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen, vorzugsweise zur maschinellen Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat oder die gebrauchsfertige Anwendungslösung vorzugsweise kalt dosiert, weiter vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, noch weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C.
  • Eine maschinelle Reinigung erfolgt im Rahmen der Erfindung ohne menschliches Zutun während eines automatischen Programmablaufes, vorzugsweise in einer Instrumentenspülmaschine oder im RDG. Mit der Formulierung "Reinigung und/oder Desinfektion" wird zum Ausdruck gebracht, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat und die gebrauchsfertige Anwendungslösung sowohl bei der Kombination von Reinigung und Desinfektion in einem einzigen Verfahrensschritt als auch bei Programmabläufen verwendet werden kann, bei denen einem Reinigungsschritt ein separater Desinfektionsschritt nachfolgt.
  • Bei den Gegenständen handelt es sich vorzugsweise um medizinische und/oder chirurgische Instrumente und/oder Apparate. Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zur Reinigung von medizinischen und/oder chirurgischen Instrumenten und/oder Apparaten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    1. a) Herstellen einer gebrauchsfertigen Anwendungslösung nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    2. b) Reinigen der medizinischen und/oder chirurgischen Instrumente und/oder Apparate mit der gebrauchsfertigen Anwendungslösung.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die gebrauchsfertige Anwendungslösung vorzugsweise kalt hergestellt, weiter vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, noch weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C. Die Herstellung der gebrauchsfertigen Anwendungslösung kann dabei durch die Dosierung des erfindungsmäßen flüssigen Reinigungskonzentrats erfolgen. Optional kann die gebrauchsfertige Anwendungslösung auch manuell ausgehend von dem erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat hergestellt werden.
  • Die Offenbarung wird nun anhand einiger Ausführungsformen unter Bezugnahmen auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
    • Figur 1:
    Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei verschiedenen Konzentrationen der Anwendungslösungen (d.h. 1a) 10%ig und 1b) 5%ig)
    Figur 2:
    Stromdichte-Potential-Kurven der anodischen Teilreaktionen auf Prüfkörpern der Edelstahlqualität 1.4034, wobei die Messungen mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I), dem Ansatz (II) ohne Phosphonat und Salzlösungen verschiedener pH-Werte als Vergleiche dargestellt sind
    Figur 3:
    Stromdichte-Potential-Kurven der anodischen Teilreaktionen auf Prüfkörpern der Edelstahlqualität 1.4031, wobei die Messungen mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I), dem Ansatz (II) ohne Phosphonat und Salzlösungen verschiedener pH-Werte als Vergleiche dargestellt sind
    Figur 4:
    Lage der Korrosionspotentiale, d.h. der StromdichteMinima, (oben) und graphische Ergebnisse der Tafelanalyse mit Prüfkörpern der Edelstahlqualität 1.4034 (unten)
    Figur 5:
    Ergebnisse der Tauchreinigungsversuche mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) und dem Ansatz (II) ohne Phosphonat als Vergleich mit heparinisiertem Schafsblut als Anschmutzung
    Figur 6:
    Reinigungsleistung von gebrauchsfertigen Anwendungslösungen umfassend Phosphonat und MGDA bezüglich Schafblut bei Variation eines zweiten Komplexbildners, aufgetragen im Vergleich mit log(K)-Literaturwerten für Ca2+ und Mg2+
    Figur 7:
    Reinigungsleistung und Korrosionsverhalten von gebrauchsfertigen Anwendungslösungen umfassend Phosphonat und MGDA bezüglich Schafblut bei Variation eines zweiten Komplexbildners, aufgetragen im Vergleich mit log (K) -Literaturwerten für Ca2+ und Mg2+
    Figur 8:
    Druck- und Temperaturkurven für die Kaltwasserdosierung eines erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats in einer Konzentration von 3 ml/l bei 25°C
    Figur 9:
    Druck- und Temperaturkurven für die Kaltwasserdosierung der aus dem Stand der Technik bekannten und marktüblichen Reiniger mit der jeweils standardmäßig empfohlenen Konzentration bei 25°C
    1. Phosphonat 1. Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil (nicht gemäß der Erfindung)
  • Vier verschiedene Phosphonate (d.h. die Natriumsalze der ATMP, HEDP, PBTC, DTPMP) und zwei weitere Komplexbildner (d.h. Natriumglucoheptonat, HEDTA) wurden in äquimolarem Verhältnis in einer ansonsten gleichbleibenden flüssigen Reinigungsformulierung auf ihre Korrosionsinhibitionswirkung untersucht, wobei der pH-Wert gegebenenfalls eingestellt wurde. Zur Beurteilung erfolgten Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei verschiedenen Konzentrationen der Anwendungslösungen (d.h. 10%ig und 5%ige).
    1. a. Geräte und Materialien
      • Petrischalen Ø 100 mm (Glas oder Kunststoff)
      • Filterpapier Ø 70 mm 589 der Fa. Whatman aschefrei, mittelschnell filtrierend
      • Grauguß GG 25-Späne nach DIN 51360 T2 (Fa. Riegger Industriehandel, Artikel 03-39)
      • VE-Wasser
    2. b. Durchführung
      Auf das in die Petrischale eingelegte Filterpapier wurden mit Hilfe eines Löffelspatels 2,0 g ± 0,1 g der Späne eingewogen. Die Späne wurden möglichst mittig auf einer Fläche von Ø 40-50 mm verteilt. Die Späne und das Filterpapier wurden gleichmäßig mit 2 ml der 10%igen bzw. 5%igen gebrauchsfertigen Anwendungslösung benetzt und die Petrischale mit dem Deckel verschlossen. Die so vorbereiteten Proben wurden 2 Stunden ± 10 Minuten bei Raumtemperatur (20-25°C) ohne direkte Sonneneinstrahlung oder Zugluft gelagert. Die Späne wurden entfernt und verworfen. Das Filterpapier wurde unter fließendem VE-Wasser abgespült und für 5-10 Sekunden in Aceton geschwenkt. Das Filterpapier wurde bei Raumtemperatur (20-25°C) getrocknet. Sofort nach der Trocknung wurde der Korrosionsgrad bestimmt. Jede Prüfung wurde als Doppelbestimmung durchgeführt.
    3. c. Auswertung
      Für die Auswertung wurde, anstelle einer visuellen Beurteilung, die Fläche der auftretenden Korrosion zur Gesamtfläche des verwendeten Filterpapiers in Beziehung gesetzt. Die Integrale der Flächen wurden mithilfe der Software ImageJ ermittelt.
    4. d. Ergebnis
      Figur 1 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsversuche mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei verschiedenen Konzentrationen der Anwendungslösungen (Probe 1: Na-ATMP, Probe 2: Na-HEDP, Probe 3: Na-PBTC, Probe 4: Na-Glucoheptonat, Probe 5: Na-DTPMP, Probe 6: Na-HEDTA; Probe Ref: Vergleich ohne Zusatz), wobei Figur 1a) die Versuche mit 10%i-gen gebrauchsfertigen Anwendungslösungen und Figur 1b) die Versuche mit 5%igen gebrauchsfertigen Anwendungslösungen zeigen. In beiden Fällen wurden die besten Ergebnisse mit den gebrauchsfertigen Anwendungslösungen enthaltend Na-ATMP (Probe 1) und Na-PBTC (Probe 3) erhalten.
    2. Untersuchungen des pH-Wertes (nicht gemäß der Erfindung)
  • Es konnte gezeigt werden, dass das Phosphonat als Korrosionsinhibitor fungiert. Ein weiterer Effekt des Phosphonates kann bei einer systematischen Variation anderer Komponenten, z.B. des Komplexbildners, bei einer ansonsten gleichbleibenden Zusammensetzung des Reinigungsmittelkonzentrats beobachtet werden. Tabelle 1: pH-Werte bei Variation von Komplexbildnern in An- oder Abwesenheit von Phosphonat (PBTC)
    Komplexbildner pH-Wert ohne Phosphonat pH-Wert mit Phosphonat
    HEDTA 12,6 10,9
    EDDS 11,0 10,61
    IDS 11,7 10,9
    GLDA 12,4 10,9
    Polyaspartat 11,6 10,8
    EDTA 12,6 10,9
    MGDA 12,3 10,9
    - 10,8
    1eingesetzter Rohstoff nur zu ¾ deprotoniert
  • Es zeigt sich, dass der pH-Wert stabil ist, wenn Phosphonat zugegen ist. Fehlt dieses, wird bei der Variation der Inhaltsstoffe, d.h. beim Zusatz verschiedener Komplexbildner, erhebliche Schwankungen des pH-Werts beobachtet (siehe Tabelle 1). Das Phosphonat dient somit in dem flüssigen Reinigungskonzentrat und der gebrauchsfertigen Anwendungslösung nicht nur als Korrosionsinhibitor, sondern fungiert auch als Puffer.
    • 2. Kombination von Phosphonat und Komplexbildner
  • Es wurden elektrochemische Korrosionsmessungen und Tauchreinigungsversuche mit heparinisiertem Schafblut durchgeführt. Hierfür wurden zwei Ansätze hergestellt. Ansatz (I) ist ein erfindungsgemäßes flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat, das aus den folgenden Bestandteilen hergestellt wurde:
    3,5 Gew.-% Endoprotease
    10 Gew.-% 50%ige PBTC
    8,5 Gew.-% 45%ige KOH
    6,0 Gew.-% 40%ige MGDA, 3Na
    6,0 Gew.- 40%ige HEDTA
    0,5 Gew.-% Fettalkoholalkoxylat C12-C15 mit 2EO/4PO
    3,2 Gew.-% 42%iges Na-Octylsulfat
    16 Gew.-% 99%iges Triethanolamin
    auf 100 Gew.-% Wasser
  • Ansatz (II) ist ein Vergleich nicht gemäß der Erfindung ohne Phosphonat bei einer ansonsten gleichbleibenden Rezepturformulierung, wobei der pH-Wert identisch zu dem Ansatz (I) eingestellt wurde. Anhand der durchgeführten Versuche kann die synergistische Wirkung des Phosphonats in Kombination mit Aminopolycarboxylaten als Komplexbildner anschaulich belegt werden.
    • 1. Elektrochemische Korrosionsmessungen a. Messmethode
  • Es wurde jeweils zunächst die Leerlaufspannung (open circuit potential, OCP) des Systems bestimmt. Um eine hinreichende Gleichgewichtseinstellung zu gewährleisten, geschah dies über einen Zeitraum von 600 s. Im Anschluss wurde die Stromdichte-Potential-Kurve über einen Potentialbereich von -0.1 bis +1.5 V bezogen auf das gemessene OCP aufgenommen. Dazu wurde eine Schrittweite von 0.001 V bei einer Scangeschwindigkeit von 0.01 V/s eingestellt.
    • b. Durchführung
  • Zur Durchführung der elektrochemischen Korrosionsexperimente wurde ein Messaufbau bestehend aus einem Potentiostaten Autolab PGSTAT204 sowie einer Korrosionsmesszelle für flache Proben (Metrohm AG) mit einer Dreielektrodenanordnung und einer Silber/Silberchlorid-Referenzelektrode verwendet. Als Prüfkörper kamen geschliffene Edelstahlbleche der Qualitäten 1.4034 und 1.4301 zum Einsatz.
  • Es wurden elektrochemische Korrosionsversuche auf Prüfkörpern der zwei Edelstahlqualitäten 1.4034 (Chromstahl; weniger korrosionsbeständig; vgl. Figur 2) und 1.4301 (Chrom-Nickel-Stahl; korrosionsbeständiger; vgl. Figur 3) durchgeführt. Dazu wurde jeweils eine 10%ige Anwendungslösung der Ansätze (I) und (II) in einer 0.9%igen Lösung von Natriumchlorid (entsprechend phys. Kochsalzlösung) hergestellt, um die erforderlichen korrosiven Bedingungen zu erhalten und Stromdichte-Potential-Kurven aufgenommen. Die pH-Werte betrugen 10.5 von Ansatz (I) mit Phosphonat und 11.5 von Ansatz (II) ohne Phosphonat. Trotz des geringeren pH-Werts der Anwendungslösung von Ansatz (I) ergaben die Messungen niedrigere Korrosionsströme als bei der Phosphonat-freien Variante mit höherem pH-Wert (siehe Figur 2). Grundsätzlich wäre zu erwarten gewesen, dass die Korrosionsbeständigkeit von Stählen mit steigendem pH-Wert ebenfalls zunimmt, sodass eine verbesserte Beständigkeit bei zudem im Vergleich niedrigerem pH-Wert auf einen deutlichen Inhibitionseffekt hinweist.
  • Um auszuschließen zu können, dass der pH-Wert für das beobachtete Verhalten verantwortlich ist, erfolgten weitere Versuche mit Salzlösungen, bei denen der pH-Wert mit Kalilauge auf 10.5 bzw. 11.5 eingestellt wurde. Dies entspricht den gemessenen pH-Werten der beiden Anwendungslösungen, ohne dass jedoch Bestandteile der Reinigungslösungen das Korrosionsverhalten beeinflussen könnten. Als Referenz wurde zudem ein Versuch mit Natriumchlorid-Lösung ohne pH-Einstellung durchgeführt (pH = 7.9). Die dazugehörigen Stromdichte-Potential-Verläufe (siehe Figur 2) zeigen deutlich, dass der Korrosionsstrom mit steigendem pH-Wert abnimmt. So ist erwartungsgemäß ein niedrigerer Strom bei pH = 11.5 gegenüber pH = 10.5 und pH = 7.9 zu beobachten.
  • Insbesondere in der Versuchsreihe mit dem weniger korrosionsbeständigen Stahl 1.4034 (vgl. Figur 2) lassen sich die Effekte des pH-Wertes alleine, sowie die zusätzliche Wirkung der beiden Formulierungen hervorragend differenzieren. So bilden hier auch die durch Tafel-Analyse ermittelten Korrosionspotentiale und Korrosionsraten der einzelnen Messungen die beschriebenen Effekte anschaulich ab. Diese finden sich in der nachfolgenden Tabelle 2 sowie in Figur 4.
  • Der steigende pH-Wert führte bei den NaCl-Lösungen zu einer Verringerung der Korrosionsrate, sowie zu einer Verschiebung des Korrosionspotentials in Richtung positiverer Potentiale. Die Zugabe der Anwendungslösungen verstärkte im selben pH-Bereich beide Effekte, wobei die erfindungsgemäße Variante mit Phosphonat die am stärksten in Richtung positiverer Werte verschobenen Korrosionspotentiale aufweist, obwohl der pH-Wert hier, wie zuvor beschrieben, niedriger ist als bei der Vergleichsvariante ohne Phosphonat. Tabelle 2: Korrosionspotentiale und Korrosionsraten aus der Tafelanalyse der durchgeführten Korrosionsexperimente, wobei die Versuche der Ansätze (I) und (II) jeweils als Doppelbestimmung (A) und (B) durchgeführt wurden
    Stahl 1.4034 Korrosionspotential [V] Korrosionsrate [mm/Jahr]
    0.9% NaCl pH=7.9 -0.332 0.046
    0.9% NaCl pH=10.5 -0.289 0.006
    0.9% NaCl pH=11.5 -0.287 0.004
    Ansatz II (A) -0.269 0.001
    Ansatz II (B) -0.238 0.001
    Ansatz I (A) -0.227 0.001
    Ansatz I (B) -0.221 0.001
    • 2. Reinigungsversuche im Tauchbad a. Geräte und Materialen
    • Edelstahlplättchen (leicht angeraut, Fläche 1 cm × 9 cm)
    • Schafblut heparinisiert mit 10 IE/ml
  • Protaminsulfat oder Protaminchlorid: ACILA GmbH
    • Markierungspunkte Ø 8mm grün
    • VE-Wasser
    b. Durchführung
  • Herstellung der Prüfplättchen heparinisiertes, reaktiviertes Schafblut:
    Das heparinisierte Schafblut und das Protaminsulfat/Protaminchlorid wurden bis zum Versuch im Klimaschrank bei 6°C gelagert. Für die Herstellung der Prüfanschmutzung sollte das Schafblut und das Protaminsulfat/Protaminchlorid eine Temperatur von 20°C erreicht haben. Die fettfreien Edelstahlplättchen wurden auf ein Rack gespannt und sollten horizontal möglichst gerade ausgerichtet sein.
  • 75 µl Protaminsulfat oder Protaminchlorid wurden mit 5 ml heparinisierten Schafblut in einem 50 ml-Becherglas auf einem Magnetrührer kurz gemischt. Von dieser Lösung wurden auf jedes Plättchen 100 µl pipettiert und mit einer Impföse gleichmäßig verteilt ohne die Befestigungslöcher und die seitlichen Flächen dabei zu kontaminieren. Danach erfolgte eine Inkubation jeder Charge für 1 Stunde bei Raumtemperatur in wasserdampfgesättigter Luft (100% Luftfeuchtigkeit LF). Das Gestell der Plättchen kann ins VE-Wasser eintauchen, jedoch müssen die Plättchen oberhalb des Wasserspiegels gelagert werden. Zur Einstellung von 100% LF wurde der Boden einer 8,5 l Plastikdose mit mindestens 1 l VE-Wasser gefüllt. Das VE-Wasser muss den Boden der horizontal aufgestellten Schale vollständig bedecken. Die Schale wurde mind. 2 Stunden vor Start mit einem Deckel versehen (Konditionierung der Atmosphäre). Nach 1 Stunde wurden die nassen Prüfkörper mit der koagulierten Blutanschmutzung aus der Plastikschale genommen und bei Raumtemperatur getrocknet.
  • Die Qualität der trockenen Prüfplättchen wurde überprüft. Plättchen mit Luftblasen auf der Anschmutzung oder die Unregelmäßigkeiten aufweisen wurden aussortiert. Auf alle anderen Plättchen wurde je ein grüner Markierungspunkt geklebt. Bis zur Verwendung im Tauchversuch wurden die Prüfplättchen in Reagenzgläsern mit Schraubverschluss bei Raumtemperatur gelagert.
  • Durchführung Tauchversuch:
    Konzentration: 2,5 ml/l
    Wasserqualitäten: VE-Wasser
    Temperatur: 45°C ± 1°C
    Haltezeit: 4 min
    Rührgeschwindigkeit: 350 U/min (Rührer IKA RCT classic)
    Prüfplättchen: Heparinisiertes, reakt. Schafblut
  • Tauchreinigungsversuche wurden mit beiden Versuchsansätzen bei einer Dosierung von 2.5 ml/l in VE-Wasser und einer Temperatur von 45°C bei einer Kontaktzeit von 4 Minuten durchgeführt. Mit jeder Rezepturvariante erfolgten vier Einzelexperimente, der Rückstand wurde mit einer 0,1%igen Amidoschwarzlösung eingefärbt und die Fläche bestimmt. Die Mittelwerte der Vierfachbestimmungen sind in Abbildung 3 aufgetragen.
    • c. Auswertung
  • Die Auswertung erfolgte visuell mit den getrockneten Plättchen. Zusätzlich erfolgte auch hier die Auswertung mithilfe der Integrale der verbleibenden Blutrückstände in Relation zur Gesamtfläche des Prüfkörpers unter Zuhilfenahme der Software ImageJ.
    • d. Ergebnisse
  • Figur 5 zeigt die Ergebnisse der Tauchreinigungsversuche mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) und Ansatz (II) ohne Phosphonat, wobei heparinisiertes Schafblut als Anschmutzung verwendet wurde.
  • Wie Figur 5 zeigt, wurde mit dem erfindungsgemäßen Ansatz (I) ein etwas besseres Reinigungsergebnis bei der Entfernung heparinisierten Schafblutes erzielt als mit dem vergleichenden Ansatz (II), der kein Phosphonat und nur Aminopolycarboxylate als Komplexbildner enthält. Zudem lag der pH-Wert der erfindungsgemäßen Anwendungslösung von Ansatz (I) mit 10.5 sogar etwas niedriger als bei der Anwendungslösung von Ansatz (II), für die ein pH-Wert von 10.7 bestimmt wurde.
  • Das erfindungsgemäße flüssige Reinigungskonzentrat sowie dessen gebrauchsfertige Anwendungslösung von Ansatz (I) zeigen, im Vergleich zu dem Reinigungskonzentrat und dessen Anwendungslösung von Ansatz (II) ohne Phosphonat, einen verbesserten Korrosionsschutz bezüglich Edelstahl, eine besserer Materialverträglichkeit z.B. mit Aluminium, sowie eine verbesserte Reinigungsleistung bezüglich Blut, trotz eines niedrigeren pH-Wertes, der für gewöhnlich einen gegenteiligen Effekt hat. Darüber hinaus wurde eine Pufferwirkung des gewünschten pH-Wertes durch die Anwesenheit des Phosphonates über einen breiten Konzentrationsbereich festgestellt.
    • 3. Kombination von Komplexbildnern
  • Der Komplexbildner MGDA wurde in einem erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungskonzentrat zusätzlich zu dem enthaltenen Phosphonat PBTC jeweils mit einem zweiten Komplexbildner (d.h. HEDTA, EDDS, IDS, GLDA, Polyaspartat, EDTA) kombiniert und von sämtlichen Versuchsansätzen dieser Reihe die Korrosionsinhibitionseigenschaften sowie die Reinigungsleistung bezüglich Schafblut untersucht. Dabei sind die Kombinationen mit EDDA und Polyaspartat nicht gemäß der Erfindung.
    • 1. Korrosionsversuche
  • Die Korrosionsversuche erfolgten mit Graugussspänen GG25 in Anlehnung an DIN 51360 Teil 2 bei einer Konzentration der Anwendungslösungen von 2,5%. Die Durchführung und Auswertung der Versuche erfolgte dabei analog zu den bereits oben ausgeführten Korrosionsversuchen der Phosphonate. Dabei sind die Versuche mit Polyaspartat und DTPMP nicht gemäß der Erfindung.
    • 2. Reinigungsversuche im Tauchbad a. Geräte und Materialen
    • Edelstahlplättchen (leicht angeraut, Fläche 1 cm x 9 cm)
    • Schafblut heparinisiert mit 10 IE/ml
      Protaminsulfat oder Protaminchlorid: ACILA GmbH
    • Markierungspunkte Ø 8mm grün
    • VE-Wasser
    b. Durchführung
  • Die Herstellung der Prüfkörper mit heparinisiertem, reaktivierten Schafblut erfolgte wie zuvor beschrieben. Durchführung Tauchversuch:
    Konzentration: 2,0 ml/l
    Wasserqualitäten: VE-Wasser
    Temperatur: 45°C ± 1°C
    Haltezeit: 4 min
    Rührgeschwindigkeit: 350 U/min (Rührer IKA RCT classic)
    Prüfplättchen: Heparinisiertes, reakt. Schafblut
  • Tauchreinigungsversuche wurden mit beiden Versuchsansätzen bei einer Dosierung von 2,0 ml/l in VE-Wasser und einer Temperatur von 45°C bei einer Kontaktzeit von 4 Minuten durchgeführt. Mit jeder Rezepturvariante erfolgten vier Einzelexperimente, der Rückstand wurde mit einer 0,1%igen Amidoschwarzlösung eingefärbt und die Fläche bestimmt.
    • c. Auswertung
  • Die Auswertung der Reinigungsergebnisse erfolgte visuell mit den getrockneten Plättchen. Zusätzlich erfolgte auch hier die Auswertung durch Integration der Fläche relativ zu weiteren Einzelversuchen.
    • 3. Ergebnisse der Korrosions- und Reinigungsversuche
  • Zum einen konnte beobachtet werden, dass die Auswahl des zweiten Komplexbildners sowohl einen Einfluss auf die Reinigungsleistung als auch auf das Korrosionsverhalten des flüssigen Reinigungsmittels hat (vgl. Figuren 6 und 7). Zum anderen konnte eine wechselseitige Beziehung zwischen Korrosionsverhalten und Reinigungsleistung gefunden werden (vgl. Figur 7). So führt ein verbesserter Korrosionsschutz zu einer Verschlechterung der Reinigungswirkung und umgekehrt. Ein weiterer Zusammenhang ist zudem zwischen der Reinigungsleistung und den Komplexstabilitäten (log(K)) der Komplexbildner mit Ca2+- und Mg2+-Ionen zu beobachten (vgl. Figur 6). Der Einsatz von Komplexbildnern mit höheren log(K)-Werten führt in der gebrauchsfertigen Anwendungslösung zu einer verbesserten Reinigungsleistung, entsprechend verschlechterte sich diese, wenn Komplexbildner mit niedrigeren Stabilitätskonstanten verwendet werden. Besonders deutlich zu erkennen ist dieser Zusammenhang, wenn alle drei Parameter bei der Auftragung gegen den Mittelwert der log(K)-Werte für Ca2+- und Mg2+-Ionen in aufsteigender Reihenfolge angeordnet sind (vgl. Figur 7).
    • 4. Kaltwasserdosierung
  • Im Stand der Technik erfolgt das Eindosieren von enzymatischen, mildalkalischen, flüssigen Reinigungsmitteln, die vorzugsweise Tenside enthalten, für die maschinelle Reinigung üblicherweise bei einer Wassertemperatur von etwa 40°C. Dieses ist notwendig, da bei geringeren Temperaturen eine zu starke Schaumneigung der Reinigungsmittel vorliegt. Nachteilig an der Dosierung bei einer Temperatur von etwa 40°C ist allerdings, dass die Laufzeit der Reinigungsprogramme verlängert wird, da zunächst eine gewisse Dauer für das Aufheizen von der Einlauftemperatur (meist ca. 18-22°C) bis auf eine Temperatur von 40°C abgewartet werden muss, bevor das Reinigungsmittel wirken kann.
  • Das erfindungsgemäße flüssige Reinigungsmittelkonzentrat sowie die gebrauchsfertige Anwendungslösung ermöglichen hingegen eine Kaltdosierung bereits direkt nach dem Wassereinlauf, vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, noch weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C, ohne dass es zu einem Programmabbruch aufgrund von zu starker Schaumentwicklung kommt. Dies ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Reinigungsmitteln derzeit nicht möglich.
  • In Figur 8 wird der korrekte und vollständige Programmablauf (Druck- und Temperaturkurven) aus einer Reinigungs- und Desinfektionsanlage (UniClean PL II der Firma MMM) dargestellt. Hierbei erfolgte die Dosierung des erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats mit einer Konzentration von 3 ml/l bei 25°C.
  • Analog wurde dieses für einige der aus dem Stand der Technik bekannten und marktüblichen Reiniger mit der jeweils standardmäßig empfohlenen Konzentration bei 25°C durchgeführt (u.a. Dr. Weigert, neodisher MediClean forte, 6 ml/l, #681964; Ruhof, Endozyme AW plus, 3,5 ml/l; Dr. Schumacher, thermoshield Xtreme, 3 ml/l, #460764; Borer, deconex Twin pH10 + Twin Zyme, 3 ml/l + 1,5 ml/l, #0370073 + #0,397577; Prolystica, Prolystica 2x concentrate alkaline cleaner, 3 ml/l, #290186). Für diese Reinigungsmittel wird ein Programmabbruch, wie er in Figur 9 dargestellt ist, beobachtet.

Claims (15)

  1. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat umfassend:
    a. mindestens ein Phosphonat,
    b. einen ersten Komplexbildner ausgewählt aus (Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure, Methylglycindiessigsäure und deren Salzen,
    c. einen zweiten Komplexbildner ausgewählt aus (Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, Iminodibernsteinsäure, Methylglycindiessigsäureund deren Salzen, wobei der erste und zweite Komplexbildner verschieden voneinander sind, und
    d. mindestens ein Enzym, vorzugsweise proteolytisches Enzym,
    wobei ein pH-Wert des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats 9 oder >9 ist.
  2. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat einen pH-Wert 9-12, vorzugsweise 10-12, weiter vorzugsweise 10-11, aufweist.
  3. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Phosphonat ausgewählt ist aus Salzen der Phosphonobutantricarbonsäure (PBTC), der Aminotrismethylenphosphonsäure (ATMP), der 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), der Diethylentriamin-penta(methylenphosphonsäure) (DTPMP) und Gemischen hiervon.
  4. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Phosphonat das Natriumsalz der Phosphonobutantricarbonsäure, der Aminotrismethylenphosphonsäure, oder ein Gemisch hiervon ist.
  5. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Komplexbildner das Natriumsalz der (Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure oder das Natriumsalz der Methylglycindiessigsäure ist.
  6. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat als Phosphonat das Natriumsalz der Phosphonobutantricarbonsäure, das Natriumsalz der Aminotrimethylenphosphonsäure oder ein Gemisch hiervon, als ersten Komplexbildner das Natriumsalz der Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure, und vorzugsweise als zweiten Komplexbildner das Natriumsalz der Methylglycindiessigsäure, umfasst.
  7. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittel ferner weitere Bestandteile ausgewählt aus Tensiden, Hydrotropen, Alkanolaminen, Alkalimetallhydroxiden, Lösungsmitteln, Korrosionsschutzmitteln, Duftstoffen und Farbstoffen umfasst.
  8. Flüssiges Reinigungsmittelkonzentrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der folgenden Bestandteile in dem flüssigen Reinigungsmittelkonzentrat jeweils in den folgenden Gewichtsanteilen enthalten ist:
    - das Phosphonat oder Phosphonatgemisch in einem Gewichtsanteil von 1 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats;
    - der erste Komplexbildner in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats;
    - der zweite Komplexbildner in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 8 Gew.-% ,bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats;
    - das Enzym oder Enzymgemisch in einem Gewichtsanteil von 0,05 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats.
  9. Gebrauchsfertige Anwendungslösung umfassend 0,05 bis 99,9% des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein pH-Wert der gebrauchsfertigen Anwendungslösung 9 oder >9 ist.
  10. Gebrauchsfertige Anwendungslösung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat einen pH-Wert 9-12, vorzugsweise 10-12, weiter vorzugsweise 10-11, aufweist.
  11. Verwendung des flüssigen Reinigungsmittelkonzentrats nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder der gebrauchsfertigen Anwendungslösung nach einem der Ansprüche 9 oder 10 zur Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen, vorzugsweise zur maschinellen Reinigung und/oder Desinfektion von Gegenständen.
  12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Gegenständen um medizinische und/oder chirurgische Instrumente und/oder Apparate handelt.
  13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Reinigungsmittelkonzentrat oder die gebrauchsfertige Anwendungslösung kalt dosiert werden, vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C.
  14. Verfahren zur Reinigung von medizinischen und/oder chirurgischen Instrumenten und/oder Apparaten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Herstellen einer gebrauchsfertigen Anwendungslösung nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    b) Reinigen der medizinischen und/oder chirurgischen Instrumente und/oder Apparate mit der gebrauchsfertigen Anwendungslösung.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gebrauchsfertige Anwendungslösung kalt hergestellt wird, vorzugsweise bei einer Temperatur von 38°C oder weniger, weiter vorzugsweise von 18 bis 35°C, noch weiter vorzugsweise von 20 bis 30°C, noch weiter vorzugsweise von 22 bis 27°C, noch weiter vorzugsweise bei etwa 25°C.
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