Costruttore senza fosfato MGDA-Na3: cosa fa e come dosarlo

Il divieto di fosfato che ha rimodellato il lavaggio dei piatti europeo nel 2017 ha lasciato i formulatori alla ricerca di un costruttore che potesse fare ciò che ha fatto il tripolifosfato di sodio, senza il bagaglio ambientale. MGDA-Na3 è entrato in quel ruolo. Come costruttore senza fosfato e agente chelante, il diacetato di metilglicina trisodica tiene sotto controllo il magnesio e il calcio all'alto pH e alla temperatura in cui avviene il lavaggio dei piatti, quindi si biodegrada dopo che l'acqua di risciacquo scende nello scarico.

Se stai riformulando un prodotto per lavastoviglie o bucato e ti è stato detto di provare MGDA, questa guida spiega la chimica, il dosaggio e gli errori comuni che costano tempo ai formulatori.

Che cos'è MGDA-Na3 e perché ha sostituito STPP

MGDA-Na3 porta il numero CAS 164462-16-2 e il nome INCI Trisodium Methylglycine Diacetate. La molecola parte dalla glicina, l'amminoacido più semplice, e guadagna due gruppi di acetato che fanno il lavoro chelante. Il risultato lega saldamente il magnesio a pH elevato, che è esattamente ciò di cui ha bisogno una lavastoviglie.

Il tripolifosfato di sodio, o STPP, ha fatto lo stesso lavoro attraverso il gruppo fosfato. Il problema è stato quello che è successo dopo il lavaggio. I fosfati alimentano le fioriture algali nei fiumi e nei laghi, motivo per cui l'UE li ha vietati nelle compresse per lavastoviglie dal 2017 e nella lavanderia dei consumatori in precedenza. MGDA-Na3 svolge il ruolo di costruttore senza alcun fosforo nella molecola, quindi passa le stesse regole di scarico che hanno ucciso STPP.

Il focus sul magnesio conta più di quanto la maggior parte dei formulatori si renda conto. I vetri per lavastoviglie sviluppano riprese bianche principalmente da depositi di magnesio e calcio, non dal suolo. Un costruttore che blocca il magnesio a pH 11 a 12,5 impedisce che le riprese si formino in primo luogo.

La chimica: perché il legante al magnesio vince in lavastoviglie

Il lavaggio automatico dei piatti funziona caldo e alcalino. Il ciclo di lavaggio si trova intorno a 50-70 gradi Celsius e pH da 11 a 12,5. In queste condizioni, molti agenti chelanti perdono la presa sugli ioni metallici. MGDA-Na3 rimane stabile.

La chiave è la costante di stabilità attraverso l'intervallo di pH di lavoro. Il complesso di magnesio di MGDA rimane intatto dove GLDA e altri chelanti di aminoacidi iniziano a rilasciare lo ione in soluzione. Questa non è una piccola differenza. Un chelante che scende del 20% della sua capacità di legame a pH 12 lascia macchie visibili sul vetro e il consumatore lo vede immediatamente.

Anche il calcio conta, ma in lavastoviglie è il problema secondario. MGDA gestisce adeguatamente il calcio mentre eccelle con il magnesio. I formulatori che hanno bisogno di una copertura di calcio più pesante spesso fondono MGDA con GLDA, che punta fortemente al calcio. La miscela copre entrambi gli ioni senza superare il costo.

Dosaggio MGDA-Na3 in compresse per lavastoviglie

Le compresse per lavastoviglie trasportano il più alto carico di MGDA di qualsiasi formato consumer. Un tipico detersivo per piatti automatico utilizza MGDA-Na3 al 15-30% del peso totale della compressa. Il resto è carbonato di sodio, percarbonato di sodio, un attivatore di candeggina, enzimi e un polimero di risciacquo.

La logica di dosaggio segue la durezza dell'acqua che il vostro target di mercato. Nelle regioni di acqua dolce al di sotto di 150 ppm, l'estremità inferiore della gamma funziona. Nelle regioni di acqua dura al di sopra di 300 ppm, si spinge verso l'estremità superiore. Il tablet deve fornire abbastanza costruttore per neutralizzare la durezza attraverso l'intero ciclo di lavaggio e risciacquo, non solo il lavaggio principale.

Un errore comune è sotto-dosaggio MGDA perché costa più per chilogrammo di STPP. Il risultato è la ripresa su vetro in zone di acqua dura e un reclamo del consumatore che si presenta nelle recensioni. In caso di dubbio, la dose per l'acqua più dura il prodotto afferma di gestire, quindi verificare con un test di lavastoviglie 50-ciclo su cristalleria pulita.

I formati di lavaggio dei piatti in polvere e gel utilizzano una logica simile a carichi leggermente inferiori. I gel eseguono MGDA al 10-20% perché il polimero di risciacquo svolge più del dovere anti-ripresa. Le polveri si trovano tra compresse e gel.

MGDA-Na3 nei detersivi per bucato

Il bucato è più fresco e meno alcalino del lavaggio dei piatti, ma il magnesio causa ancora problemi. Le riprese grigie sui tessuti provengono da complessi magnesio-calcio che si depositano e si accumulano su lavaggi ripetuti. MGDA-Na3 previene questo deposito sostenendo l'azione di pulizia del detergente.

La maggior parte dei formulatori per bucato mescola MGDA con GLDA piuttosto che usarli da soli. Una miscela 50: 50 copre il magnesio da MGDA e il calcio da GLDA attraverso l'intervallo di pH del lavaggio. Nel bucato liquido, la dose va dall '1 al 3%. In polvere, va dal 2 al 4% perché la polvere si trova più a lungo sul tessuto e ha bisogno di più costruttori per contenere il carico di metallo.

La compatibilità enzimatica è degna di nota. I moderni detergenti per bucato contengono enzimi proteasi, amilasi e lipasi per la rimozione delle macchie. Alcuni costruttori interferiscono con questi enzimi spogliando gli ioni di calcio di cui hanno bisogno come co-fattori. MGDA-Na3 mostra meno interferenze rispetto ai chelanti più vecchi, quindi gli enzimi rimangono attivi accanto al costruttore.

Sostituzione STPP: una sostituzione semplice

I formulatori che passano da STPP a MGDA-Na3 spesso chiedono informazioni sul rapporto di sostituzione. La risposta breve è uno a uno per funzione di costruttore, non per peso.

STPP funziona tipicamente a 20 - 35 per cento in una compressa dell'era del fosfato. MGDA-Na3 funziona a 15 - 30 per cento perché lega più metallo per grammo. Il rapporto esatto dipende dal vostro obiettivo di durezza dell'acqua e dal resto della formula. Una prova al banco con una prova della lavastoviglie di 50 cicli lo risolve in due - tre giri.

Il cambiamento di costo è reale ma più piccolo del prezzo per chilogrammo suggerisce. MGDA costa più per chilogrammo che STPP, ma ne usate meno e lasciate cadere i supplementi del fosfato che alcuni permessi di scarico aggiungono. I formulatori che eseguono il calcolo del costo totale di solito trovano il divario gestibile, specialmente una volta che l'approvazione del rivenditore e le dichiarazioni ambientali entrano nel quadro.

Biodegradabilità e rivendicazione ambientale

MGDA-Na3 è facilmente biodegradabile secondo i test OCSE 301. Dopo che l'acqua di lavaggio lascia la macchina, la molecola si rompe attraverso l'azione microbica naturale piuttosto che accumularsi nei corsi d'acqua. Questo è importante per due motivi.

In primo luogo, mantiene il tuo prodotto libero dalle restrizioni sui fosfati e ti consente di fare un reclamo ambientale difendibile. In secondo luogo, risponde alla crescente domanda del cliente su cosa succede al detergente dopo che va giù per lo scarico. I formulatori che possono documentare la biodegradabilità hanno una storia più forte sia per i regolatori che per i rivenditori.

Quando un cliente chiede i dati ambientali, inoltrate il rapporto OCSE 301 del vostro fornitore. Un metodo di prova riconosciuto ha molto più peso di una generica indicazione verde sull'etichetta.

Per ulteriori informazioni su come i costruttori e gli agenti chelanti lavorano nei sistemi detergenti, vedere questa risorsa dall'American Cleaning Institute.

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