MGDA-Na 3無リン酸ビルダー:それが何をするのか、そしてどのように投与するのか

2017年に欧州の食器洗いを再構築したリン酸塩禁止令により、フォーミュレーターたちは、環境負荷のないナトリウムトリポリリン酸塩ができるビルダーを探していました。MGDA-Na 3がその役割を果たしました。リン酸塩フリーのビルダーであり、キレート剤であるトリナトリウムメチルグリシンジアセテートは、食器洗いが行われる高いpHと温度でマグネシウムとカルシウムを抑制し、すすぎ水が排水口に流れた後に生分解します。

食器洗い用または洗濯用製品をリフォームしていて、MGDAを試すように言われた場合、このガイドでは化学、投与量、およびフォーミュレーターの時間を費やす一般的な間違いについて説明します。

MGDA-Na 3とは何か、そしてなぜSTPPに取って代わったのか

MGDA-Na 3は、CAS番号164462-16-2とINCI名トリナトリウムメチルグリシンジアセテートを持っています。この分子は、最も単純なアミノ酸であるグリシンから始まり、キレート作用を行う2つのアセテート基を獲得します。その結果、マグネシウムは高いpHでしっかりと結合し、それはまさに食器洗い機が必要とするものです。

ナトリウムトリポリリン酸塩(STPP)は、リン酸基を介して同じ役割を果たしました。問題は、洗浄後に何が起こったかでした。リン酸塩は、川や湖の藻類ブルームを養うため、EUは2017年以降、食器洗い機の錠剤や消費者の洗濯物で禁止しました。MGDA-Na 3は、分子中にリンがなくてもビルダーの役割を果たすため、STPPを殺した同じ排出規則を通過します。

マグネシウムに焦点を当てることは、ほとんどのフォーミュレーターが最初に認識する以上に重要です。食器洗い機のガラス製品は、土壌からではなく、主にマグネシウムとカルシウムの堆積物から白い膜を形成します。pH 11から12.5でマグネシウムをロックするビルダーは、最初の置くでその膜が形成されるのを防ぎます。

化学:なぜマグネシウム結合が食器洗い機で勝つのか

自動食器洗浄は高温でアルカリ性です。洗浄サイクルは摂氏50〜70度、pH 11〜12.5程度です。これらの条件下では、多くのキレート剤が金属イオンに対するグリップを失います。MGDA-Na 3は安定しています。

重要なのは、作業中のpH範囲全体での安定性定数です。MGDAのマグネシウム複合体は、GLDAやその他のアミノ酸キレート剤がイオンを溶液に放出し始める場所でそのまま残ります。これは小さな違いではありません。pH 12で結合能力の20%を低下させるキレート剤は、ガラスに目に見える斑点を残し、消費者はすぐにそれを見ることができます。

カルシウムも重要ですが、食器洗い機では二次的な問題です。MGDAはマグネシウムに優れながらカルシウムを適切に扱います。より重いカルシウムカバレッジが必要なフォーミュレーターは、しばしばカルシウムを強くターゲットにするGLDAとMGDAをブレンドします。ブレンドはコストをオーバーすることなく、両方のイオンをカバーします。

食器洗い機のタブレットにMGDA-Na 3を投与する

食器洗い機の錠剤は、どの消費者フォーマットよりも高いMGDA負荷を持っています。典型的な自動食器洗い洗剤は、総錠剤重量の15ー30%でMGDA-Na 3を使用します。残りは炭酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム、漂白活性剤、酵素、およびすすぎ助剤ポリマーです。

投与ロジックは、市場が目標とする水の硬度に従います。150 ppm以下の軟水域では、範囲の下限が機能します。300 ppm以上の硬水域では、上限に向けてプッシュします。錠剤は、メインウォッシュだけでなく、フルウォッシュとリンスサイクル全体で硬度を中和するために十分なビルダーを提供する必要があります。

よくある間違いは、STPPよりも1キログラムあたりのコストが高いため、MGDAの投与量を過小評価することです。その結果、硬水域のガラスに撮影され、レビューに表示される消費者の苦情が生じます。疑わしい場合は、製品が処理できると主張する最も硬水に対して投与し、クリーンなガラス製品に対して50サイクルの食器洗い機テストで確認してください。

粉末とゲルの食器洗い形式は、やや低い負荷で同様のロジックを使用します。ゲルは、すすぎ助剤ポリマーがより多くの抗フィルム作用を持つため、MGDAを10ー20%で実行します。粉末は錠剤とゲルの間に置かれます。

洗濯洗剤におけるMGDA-Na 3

洗濯物は食器洗いよりも涼しく、アルカリ性が低くなりますが、マグネシウムはまだ問題を引き起こします。布の灰色のフィルムは、マグネシウム-カルシウム複合体から来ており、繰り返し洗濯することで沈殿し、蓄積します。MGDA-Na 3は、洗剤の洗浄作用をサポートしながら、この沈殿物を防止します。

ほとんどの洗濯用フォーミュレーターは、単独で使用するのではなく、MGDAとGLDAをブレンドしています。50: 50のブレンドは、洗濯pH範囲全体でMGDAからのマグネシウムとGLDAからのカルシウムをカバーしています。液体洗濯では、投与量は1ー3%です。粉末では、粉末が生地に長く付着し、金属の負荷を保持するためにより多くのビルダーが必要なため、2ー4%です。

酵素の互換性は注目に値します。現代の洗濯洗剤は、シミ除去のためにプロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ酵素をパックしています。一部のビルダーは、補因子として必要なカルシウムイオンを除去することで、これらの酵素に干渉します。MGDA-Na 3は、古いキレート剤よりも干渉が少ないため、酵素はビルダーと一緒に活性を維持します。

STPPの置き換え:簡単な代替

STPPからMGDA-Na 3に切り替えるフォーミュレーターは、しばしば置換比率について尋ねます。短い答えは、重量ではなくビルダー関数による1対1です。

STPPは通常、リン酸塩時代の錠剤で20ー35%で実行されます。MGDA-Na 3は、1グラムあたりより多くの金属を結合するため、15ー30%で実行されます。正確な比率は、水の硬度目標とレシピの残りに依存します。50サイクルの食器洗い機テストを含むベンチトライアルで、2ー3ラウンドで解決します。

コストシフトは実際に起こっていますが、1キログラムあたりの価格が示唆するよりも小さいです。MGDAはSTPPよりも1キログラムあたりのコストが高くなりますが、それを少なく使用し、一部の排出許可に追加されるリン酸塩サーチャージを削減します。総コスト計算を実行するフォーミュレーターは、小売業者の承認と環境主張が登場すると、ギャップを管理できると考えています。

生分解性と環境に関する主張

MGDA-Na 3はOECD 301試験において容易に生分解性を示します。洗浄水が機械から出た後、分子は水路に蓄積するのではなく、自然な微生物作用によって分解されます。これには2つの理由があります。

まず、それはあなたの製品をリン酸塩の制限から解放し、あなたが弁護可能な環境主張をすることを可能にします。第二に、それは洗剤が排水口に落ちた後に何が起こるかについての顧客の増加する質問に答えます。生分解性を文書化できる製剤は、規制当局と小売業者の両方にとってより強いストーリーを持っています。

顧客が環境データを要求した場合、サプライヤーからOECD 301レポートを転送します。認識されたテスト方法は、ラベル上の一般的な緑色の主張よりもはるかに重要です。

洗剤システムでビルダーやキレート剤がどのように機能するかについては、American Cleaning Instituteのこのリソースを参照してください。

MGDA-Na 3、GLDA-Na 4、およびフルグリーンキレート剤の仕様、サンプル、および製剤サポートについては、Yuanlian Chemical製品センターを訪問し、無料の評価サンプルをリクエストしてください。