清洗添加劑及使用該清洗添加劑的清洗方法
【專利摘要】本發明公開了一種玻璃瓶清洗添加劑和玻璃瓶清洗方法，用于通過主堿洗槽和次級堿槽中對玻璃瓶進行清洗的處理中，所述清洗添加劑由組分A、組分B和組分C組成，其中，組分A含有有機膦螯合劑，組分B含有過氧化物，以及組分C含有消泡劑，組分A施加于主堿洗槽中，組分B選擇性加入主堿洗槽，組分A和組分B施加于次級堿槽中，組分C選擇性加入主堿洗槽或次級堿槽中。其中，組分A的添加量為0.05-0.5%，組分B的添加量為0.1-0.5%，組分C的添加量為0-0.5%，基于所施加的主堿洗槽或次級堿槽中堿溶液的重量。主堿洗槽和次級堿槽中堿溶液為1.5-3%氫氧化鈉溶液。本發明清洗添加劑和清洗方法可以在相對低溫下，通常為50-70℃，實現穩定和良好的清洗效果。
【專利說明】清洗添加劑及使用該清洗添加劑的清洗方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明提供一種清洗添加劑以及使用該清洗添加劑的清洗方法，用于主堿洗槽和次級堿槽中清洗玻璃瓶，可以在相對低溫下實現穩定和良好的清洗效果。
【背景技術】
[0002]在工業上應用的清洗技術中，針對不同的清洗對象，例如玻璃瓶、金屬容器、塑料罐或者橡膠，由于容器的材質、形狀不同，具有不同的物理和化學性能，清洗劑的選擇以及處理工藝也相應不同。
[0003]清洗行業中常用的CIP清洗，也稱作原位清洗(Clean In Place)，是一種安全自動的清洗系統，已經很廣泛的應用在先進的食品、衛生和制藥行業。CIP清洗一般應用于大型設備、系統和裝置的清洗，對于玻璃瓶等小型物品的清洗并不適用。
[0004]回收玻璃瓶的清洗多用洗瓶機清洗，一般工業上清洗溫度設定為80_90°C，清洗速率為24，000-40，000瓶每小時。清洗劑的選擇對于清洗效果和清洗速率會有較大的影響。食品行業應用的清洗劑種類很多，主要有酸堿類等，其中氫氧化鈉和硝酸應用最為廣泛。在玻璃瓶清洗工業中一般采用在堿洗槽中通過堿洗的方式進行，在堿洗的過程中加入清洗添加劑，以促進清洗的效果。
[0005]目前，玻璃瓶清洗添加劑包括螯合劑和表面活性劑兩部分。螯合劑主要包括乙二胺四乙酸(EDTA)、葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸、檸檬酸、乳酸、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、有機膦等，通常采用其中的一種或幾種配合使用。表面活性劑多采用非離子表面活性劑和消泡劑等。
[0006]玻璃瓶清洗技術的關鍵在于徹底去除`瓶外標簽和清洗瓶內污垢。標簽去除的難易程度很大程度上取決于粘貼標簽時使用的膠水種類及標簽本身的風化程度。玻璃瓶污垢主要包括霉斑和泥沙兩種。霉斑和泥沙污垢經風吹日曬變得很干燥，牢固地附著在玻璃瓶上，而且玻璃瓶口相對一般容器比較小，因此瓶內的污垢很難被去除。
[0007]為了實現較好的清洗效果，通常需要經過清洗設備的重復清洗，或者人工反復涮洗，或者升高清洗溫度。通常而言，清洗溫度每升高10°C，化學反應速度會提高1.5^2.0倍，清洗速率也相應提高，清洗效果較好。
[0008]清洗溫度的升高會幫助縮短清洗時間，或者降低清洗劑的濃度，但是相應的能量消耗就會增加。雖然理論上認為霉菌在82°C被烘干，從而導致烘干的污垢更難以去除，但實際上在清洗實踐中發現，通過升高溫度甚至在90°C下清洗效果會更好。因此，清洗行業普遍采用升溫的方式增強清洗效果，清洗溫度一般設置為80°C~90°C，以清除玻璃表面的碳水化合物、蛋白質類、硬垢和其他難以去除的污染物質，特殊情況下也不能低于60°C。但是，高溫下清洗不僅能源消耗大，成本高，同時有諸多安全隱患，增加人員在操作上的風險，并且工作環境惡劣。
[0009]為了克服現有技術的上述缺陷，本發明在此專門針對玻璃瓶的清洗，提出新型的清洗添加劑以及相應的玻璃瓶清洗方法，特別用于堿性溶液清洗的環境下，可以在相對低溫下，實現相同或更好的清洗效果，從而節約能源，降低生產成本。
【發明內容】
[0010]本發明提供一種玻璃瓶清洗技術，用于堿性清洗環境下，通過采用本發明新型清洗添加劑和清洗方法，可以將玻璃瓶的清洗溫度降低到50-70°C，實現相同或更優的清洗效果，從而提高生產效率和節約能源。
[0011]本發明一方面提供一種玻璃瓶清洗添加劑,用于通過主堿洗槽和次級堿槽中對玻璃瓶進行清洗的處理中，所述清洗添加劑由組分A、組分B和組分C組成，其中，
[0012]組分A含有有機膦螯合劑，
[0013]組分B含有過氧化物，以及
[0014]組分C含有消泡劑，
[0015]組分A施加于主堿洗槽中，組分B選擇性加入主堿洗槽中，組分A和組分B施加于次級堿槽中，組分C選擇性加入主堿洗槽或次級堿槽中。
[0016]其中，有機膦螯合劑包括但不限于氨基三甲叉膦酸(ATMP)，羥基亞乙基二膦酸(HEDP)，乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPS)，乙二胺四甲叉基膦酸(EDTMPA)，二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)，多元醇磷酸酯(PAPE)，膦酰基羥基乙酸(HPAA)，1，6-己二胺四甲叉膦酸(HDTMPA)，多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)，二己烯三胺五甲叉膦酸(BHMTPMPA )。
[0017]有機膦螯合劑具有剝離粘性污垢的作用，可以高強度滲透和分散玻璃瓶上霉菌和泥沙，從而可以將其有效清·除。另外，本發明清洗添加劑中所包括的有機膦螯合劑對人體無毒害，促進污垢的溶解，對設備材質的腐蝕性小，并且具有很好的阻垢性能。
[0018]組分A也可以包括葡萄糖酸鹽、葡萄糖酸、乳酸、檸檬酸中的任意一種或者其中兩種或更多的混合物，優選包括葡萄糖酸鈉或葡萄糖酸。
[0019]通常而言，有機膦螯合劑用于溶解和分散玻璃瓶上污垢，其在堿性環境下對玻璃瓶上霉菌和泥沙具有較強的分散和溶解性，但是對鈣、鎂、鐵等金屬離子的絡合力不強，而葡萄糖酸鹽、葡萄糖酸、乳酸、檸檬酸或其混合物本身是一種螯合劑，其對鈣、鎂、鐵鹽具有相對強的絡合能力，而對其他污垢的去除力并不強。加入葡萄糖酸鹽或葡萄糖酸等組分后，組分A整體的螯合效果得到顯著增強。因此，在處理污染比較嚴重的玻璃瓶時可以在組分A中選擇加入葡萄糖酸鹽、葡萄糖酸、乳酸、檸檬酸中的任意一種或者其中兩種或更多的混合物。
[0020]本發明還包括含有過氧化物的組分B，所述過氧化物包括但不限于過氧化氫、過氧化鈉、過碳酸鈉、過硼酸鈉、過氧化鎂、過氧化鈣、過氧化鋇、過氧化鉀、二氧化氯、過氧乙酸、過氧辛酸和臭氧水其中的一種或其任意組合。所述過氧化物優選過碳酸鈉、過硼酸鈉、過氧化氫其中的一種或其任意組合。可替代地，所述過氧化物優選過氧化鎂、過氧化鈣、過氧化鋇其中的一種或其任意組合。
[0021]食品行業中，過氧化物一般用于食品殺菌和消毒，從來沒有被用作玻璃瓶的清洗添加劑。本發明人發現，在玻璃瓶清洗過程中，使用過氧化物作為清洗添加劑配方的一部分，和其他配方組合相互協同作用，具有良好的清洗效果。
[0022]通常而言，玻璃瓶的瓶口較小，在瓶內很難獲得有效攪動的機械力以去除污垢，需要經過人工涮洗或者設備反復沖洗，導致生產效率的降低。由于本發明清洗添加劑是與堿洗槽中堿溶液相配合使用，過氧化物遇到堿溶液會釋放氧氣，在清洗溶液中產生氣泡，這些溶液中不斷產生的氣泡增大了溶液的攪動，在玻璃瓶內部產生更大的機械力，從而將污垢打碎，降低其與玻璃瓶之間的吸附力，使之更容易被沖洗剝離。同時，過氧化物具有氧化和分解有機污垢的作用，使玻璃瓶內外的污垢變得更容易被清洗。在加入含有過氧化物的組分B后，本發明清洗添加劑相對于一般的玻璃瓶清洗添加劑具有更好的清洗效果，因而可以在相對較低的溫度下實現與現有技術相同或更優的效果。
[0023]另外，在本發明中所使用的這些過氧化物相對比較穩定，價格低廉，并且其分解后產生的物質無毒副作用，用于本發明食品行業中玻璃瓶清洗技術具有很高的安全性和實用價值。組分B通常在次級堿槽中加入，以節約成本，但是在處理污染比較嚴重的玻璃瓶時，也可以在主堿洗槽中清洗時就加入。
[0024]本發明清洗添加劑還包括組分C，組分C含有消泡劑，在清洗過程中起到消泡作用。消泡劑包括但不限于硅聚醚類、脂肪醇聚醚類、乙二胺聚醚類消泡劑或其任意組合。也可以選擇本領域常用的其他消泡劑。
[0025]在玻璃瓶清洗中，含有過氧化物的組分B在溶液中釋放氣泡也可能加劇洗瓶機內泡沫的產生，玻璃瓶本身攜帶的污垢也可能會產生泡沫，同時在生產中，所產生的氣泡有助于增強清洗的機械力，但是同時也要控制過量泡沫的產生，因為
[0026]1.過量泡沫會導致玻璃瓶與清洗溶液接觸不充分，導致清洗效率降低；
[0027]2.過量泡沫增加清洗難度，導致隨后噴淋清洗程序的延長，并且有清洗溶液殘留的風險；
[0028]3.泡沫太多會從洗瓶機內溢出，影響生產現場的衛生狀況。
[0029]因此，當施用本·發明組分B之后，如果有泡沫過量現象時，可以向次級堿槽中加入含有消泡劑的組分C以抑制上述不良現象的發生。如果沒有過量泡沫產生，也無需加入組分C。技術人員可以現場的狀況判斷加入合適量的組分C。
[0030]正是由于本發明清洗添加劑考慮并采用過氧化物與消泡劑的協同作用，在大大增加玻璃瓶清洗效果的前提下(氧化作用和增強的機械力)，實現了在相對低溫下(50-70°C)相對于現有技術相同或更優的清洗效果，同時也消除了泡沫可能過量產生所帶來的負面作用。
[0031]本發明消泡劑優選為聚醚-硅氧烷聚合物、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物，其比例為1-3:6:9，優選比例為1:2:3。可替代地，本發明消泡劑優選為非烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物、烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物，其比例為3-5:6:9，優選比例為1:2:3。其中，非烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物、烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物通常為甲基封端的C4-C18的脂肪醇聚烷氧基化合物。
[0032]有機硅消泡劑可在介質中形成低表面膜，使空氣泡不斷地破裂，遷移合成較大的氣泡，從而達到消泡的目的，而且有機硅消泡劑還具有顯著的抑泡效果，在破壞泡沫的同時，還可防止泡沫的產生。但是，有機硅消泡劑的相容性差、難于乳化。脂肪醇聚氧乙烯醚是一種非常有效的高分子類消泡劑，它能進入泡沫雙分子膜中，導致膜中表面張力局部降低，而膜的其余部分則仍保持著較大的表面張力，從而破裂泡沫，但作為消泡劑其乳化顆粒須大于50 μ m,否則只能加劇泡沫的產生或對泡沫有穩定作用，因而在具體生產及應用中存在一定的缺陷。本發明優選消泡劑中結合使用有機硅和脂肪醇聚氧乙烯醚，從而通過協同作用，消除了二者各自的缺陷，在二者同時使用時具有良好的消泡作用。
[0033]本發明清洗添加劑中的各組分是可以分別添加于不同的堿槽中，基于所施加的主堿洗槽或次級堿槽中堿溶液的重量，組分A的添加量為0.05-0.5%,組分B的添加量為0.l-ο.5%，組分C的添加量為0-0.5%。主堿洗槽和次級堿槽中堿溶液通常為1.5-3%氫氧化鈉溶液。
[0034]含有有機膦螯合劑組分A可以高強度滲透和分散玻璃瓶上霉菌和泥沙，從而有效剝離粘性污垢，在污垢被分散后，含有過氧化物的組分B可以更有效地進行氧化作用，從而將難以去除的有機污垢分解，反之也促進含有有機膦螯合劑組分A進一步剝離污垢，使后續程序中玻璃瓶清洗更容易。同時，由于本發明清洗添加劑所含有的過氧化物在堿洗槽中堿溶液作用下，釋放氧氣，在清洗溶液中產生氣泡，這些溶液中不斷產生的氣泡增大了溶液的攪動，產生更大的機械力，從而將污垢打碎，降低污垢與玻璃瓶之間的吸附力，使之更容易被沖洗。同時，本發明采用過氧化物與消泡劑的協同作用，在大大增加玻璃瓶清洗效果的前提下(氧化作用和增強的機械力)，實現了在相對低溫下相對于現有技術相同或更優的清洗效果，同時也消除了泡沫可能過量產生所帶來的負面作用。
[0035]本發明清洗添加劑組分的選擇是經過本發明人多次實驗而得到的，各組分之間相互協同作用，發揮穩定作用，從而實現在相對低溫下，通常為50-70°C，有效清洗玻璃瓶，能夠有效地去除回收玻璃瓶上的標簽，并且對含有重度霉斑或泥沙污垢的玻璃瓶具有顯著的清洗效果，甚至超過采用傳統方法在80°C時的清洗效果。通常而言，高溫下的堿溶液具有更強的腐蝕性，在清洗過程中很容易造成標簽破碎在堿洗槽中導致難以清除，并且對玻璃瓶的腐蝕性更強。因此，采用本發明清洗添加劑，實現低溫清洗，有助于標簽完整地剝離，便于堿洗槽的清潔和維護，也降低對玻璃瓶的腐蝕。
[0036]本發明另一方面提供一種玻璃瓶清洗方法，采用本發明的清洗添加劑，對玻璃瓶進行清洗，包括以下步驟:`[0037]( i )向主堿洗槽的堿溶液中加入含有有機膦螯合劑的組分A，組分B選擇性加入主堿洗槽中，充分混合；向下游的次級堿槽的堿溶液中加入含有有機膦螯合劑的組分A和含有過氧化物的組分B，充分混合；
[0038](ii)將玻璃瓶浸入主堿洗槽，與主堿洗槽內的混合溶液充分接觸；
[0039](iii)玻璃瓶離開主堿洗槽，進入并浸入下游的次級堿槽，與次級堿槽內的混合溶液充分接觸，并選擇性加入含有消泡劑的組分C ；以及
[0040](iv)玻璃瓶移出次級堿槽，進行噴淋清洗。
[0041]其中，在清洗步驟(i)_ (iii)中主堿洗槽和次級堿槽中的溫度可以設置并維持在50-80°C范圍內，也可以設置并維持在50-70°C范圍內。
[0042]本發明清洗方法包括在步驟(i)之前，玻璃瓶經過預噴淋、預浸泡和預升溫的處理，從而去除容易清除的表面污垢，有助于后續的清洗步驟。
[0043]在清洗過程中，技術人員可以根據堿槽中是否有泡沫產生的情況，來判斷是否需要或者加入有效量的含有消泡劑的組分C，進行消泡處理。組分B通常在次級堿槽中加入，但是在處理污染比較嚴重的玻璃瓶時，也可以在主堿洗槽中加入，增強清洗效果。[0044]通常而言，在將玻璃瓶進入主堿洗槽進行清洗時，由于污垢的溶解和分散，也可能產生泡沫，技術人員可以根據現場泡沫的情況，判斷是否需要向主堿洗槽中加入含有消泡劑的組分C進行消泡處理。
[0045]對玻璃瓶進行噴淋處理時，通常需要逐漸降低對玻璃瓶噴淋清洗的溫度，以防止玻璃瓶受熱不均而導致的破損。
[0046]清洗過程中，還可以包括從主堿洗槽和次級堿槽中清除脫落標簽的步驟。因此，本發明清洗方法低溫下處理有利于保持標簽完整性，從而便于脫標機等標簽去除設備對脫落標簽的清理，從而有利于清洗和維護堿洗槽。
[0047]同時，清洗一段時間后，堿溶液和組分A、B和C都會有一定的消耗，進行相應的濃度監控有助于技術人員判斷是否需要進一步補充進料，保持清洗溶液適合的濃度，實現清洗的連續進行和穩定的清洗效果。
[0048]本發明另一方面還提供一種玻璃瓶清洗系統，采用本發明玻璃瓶清洗添加劑，對玻璃瓶進行清洗，所述清洗系統包括:
[0049]主堿洗槽；
[0050]位于下游的次級堿槽；
[0051 ] 噴淋清洗裝置，位于次級堿槽的下游；
[0052]玻璃瓶傳送裝置，用于在玻璃瓶清洗系統各部件之間傳送玻璃瓶。
[0053]其中，所述主堿洗槽和次級堿槽中的堿溶液通常為1.5-3%氫氧化鈉溶液，主堿洗槽和次級堿槽中的溫度設置為50-80°C，也可以設置為50-70°C。
[0054]本發明清洗系統還包括位于主堿洗槽上游的預噴淋、預浸泡和預升溫的預處理裝置，還包括濃度監測系統，用于監測堿溶液、組分A、B和C濃度，還包括相應的進料裝置。并且本發明清洗系統還包括分別連接于主堿洗槽和次級堿槽的脫標機，用以及時清除脫落的標簽。
[0055]本發明中所用的名詞“主堿洗槽”和“次級堿槽”都是指用于容納堿溶液的容器，“主堿洗槽”和“次級堿槽”的區別在于次級堿槽是位于主堿洗槽的下游，而且次級堿槽可以包括一個或多個獨立的堿槽。
[0056]本發明的優點在于通過采用本發明玻璃瓶清洗添加劑和清洗方法，降低了清洗設備的操作溫度，從而使得操作更安全舒適，在低溫下設備損耗降低，節約冷卻水的用量，降低能源消耗，同時低溫處理也有益延長玻璃瓶回收后的使用壽命，以及有利于設備的清潔和維護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0057]圖1是根據本發明一個實施方式的玻璃瓶清洗流程示意圖。
[0058]圖2是根據本發明一個實施方式在60°C下清洗與現有技術在60°C和80°C下清洗，平均霉斑去除率對比的示意圖。
[0059]圖3是根據本發明一個實施方式在60°C下清洗與現有技術在60°C和80°C下清洗，平均泥沙去除率對比的示意圖。
[0060]圖4是根據本發明一 個實施方式在60°C下清洗與現有技術在60°C和80°C下清洗，平均去除標簽時間對比的示意圖。【具體實施方式】
[0061]一般而言，清洗效果受到以下四個因素影響:
_2] 清洗劑及其濃度
[0063]清洗劑的選擇與污潰的種類、要清洗的表面材質有關系。不同的材質需要選擇合適的清洗劑，既要提高清洗效果又要防止對清洗物品的腐蝕。同時，提高清洗劑濃度后可適當縮短清洗時間或彌補清洗溫度的不足。但是，清洗劑濃度提高后會造成清洗費用的增加，而且濃度的增高并不一定能有效地提高清洗效果，有時甚至會導致清洗時間的延長。
[0064]清洗時間
[0065]清洗劑的清洗時間越長，清洗效果會更好。但清洗時間的延長即意味著生產效率的下降和生產成本的提高。如果一味地追求縮短清洗時間，將可能會導致無法達到清洗效果。因此在工業上應用時需要根據實際情況確定合適的濃度。
[0066]清洗溫度
[0067]清洗溫度是指清洗循環時清洗劑所保持的溫度，這個溫度在清洗過程中應該是保持穩定的。使用氫氧化鈉，溫度一般為80°C ~90°C;若使用硝酸，溫度一般為60°C~80°C。清洗溫度的升高會幫助縮短清洗時間或降低清洗劑的濃度，但是相應的能量消耗就會增加。
[0068]清洗機械力
[0069]一般來說，通過保證清洗時一定清洗劑流速來提高流體的湍動性，從而增強清洗劑的沖擊力，這樣可以使清洗過程中產生一定的機械作用，從而取得較好的清洗效果。
[0070]本發明清洗添加劑`通過各組分的協同作用，在沒有增加濃度的情況下，在相同的清洗時間內，增強清洗機械力和清洗效果，可以在相對低溫下，實現相同或更優的清洗效
果O
[0071]本發明清洗添加劑和清洗方法也充分考慮到以下因素，即:在處理標簽的時候，需要將標簽整張去除，避免將標簽變成紙漿，避免溶解標簽上的墨水、顏色，將清洗過程中起泡的可能性降低，防止不良的粘膠反應。
[0072]本發明以下所記載和描述的【具體實施方式】僅用于示例和詳細說明本發明的技術方案，并非用于限定本發明的保護范圍。
[0073]采用本發明的清洗添加劑可以應用現有的洗瓶機設備，例如單端洗瓶機系統或者雙端洗瓶機系統，而無需特定的清洗設備，因此具有廣泛的應用范圍。
[0074]圖1示例在現有的洗瓶機系統內使用本發明清洗添加劑進行低溫清洗的流程示意圖。清洗時，玻璃瓶從洗瓶機系統入口進入，每個瓶子載入相應的瓶盒或者其他類似的傳送裝置中，經過預處理裝置的預噴淋、預浸泡和預升溫等，將玻璃瓶潤濕，沖去部分不牢固的污垢，然后進入主洗堿槽。預先在主堿洗槽中配置堿溶液，堿溶液通常為氫氧化鈉溶液，濃度為1.5-3%。基于主堿洗槽中堿溶液的重量，向主堿洗槽中加入濃度為0.05-0.5%含有有機膦螯合劑(例如HEDP)的組分A。在玻璃瓶污染非常嚴重的情況下，也可以在主堿洗槽中加入0.1-0.5%含有過氧化物(例如過碳酸鈉)的組分B。在清洗過程中，將主堿洗槽的清洗溫度設定并保持為50-70°C范圍內。在主堿洗槽中，玻璃瓶與堿溶液和清洗添加劑充分接觸，大部分標簽會在此脫落，由脫標裝置(例如脫標鏈帶)將標簽帶出。霉菌、泥沙等污垢也在主堿洗槽的清洗溶液作用下分散和溶解。[0075]在下游的次級堿槽中加入0.05-0.5%含有有機膦螯合劑(例如ATMP)的組分A和0.1-0.5%含有過氧化物(例如過氧化氫)的組分B，所述濃度是基于次級堿槽中堿溶液的重量。玻璃瓶隨著傳送裝置進入次級堿槽。在次級堿槽中，沒有完全脫落的標簽在此進一步被剝離，被帶出洗瓶機系統。玻璃瓶上的污垢進一步在清洗溶液的作用下在次級堿槽中完全分散、溶解。
[0076]由于含有過氧化物組分B的加入與次級堿槽中的堿溶液作用，產生氣泡，增強玻璃瓶清洗的機械力。在清洗的過程中，技術人員可以根據現場洗瓶機系統內泡沫情況調節組分C的添加量，添加濃度可以為0-0.5%，基于堿槽中堿溶液的重量。
[0077]隨后，瓶子離開次級堿槽后，進入噴淋區域。經過熱水噴淋、溫水噴淋及冷水噴淋，逐步降低玻璃瓶本身的溫度，并沖洗瓶子內外的污垢和附著的清洗溶液。最后，清洗干凈的瓶子由洗瓶機的出口離開。可以前往罐裝區域進行啤酒或其他飲品的包裝。
[0078]另外，在洗瓶機和罐裝區之間，通常需要檢測玻璃瓶清洗的潔凈程度。空瓶檢出率(Empty Bottle Inspection Rate,EBIR)是衡量回收瓶清洗效果和質量的重要指標。空瓶檢驗機(EBI)通過高分辨率照相機360度檢測瓶身、瓶底和瓶口的技術，與標準瓶做比較，將不合格的瓶子篩選出來。由于空瓶檢出率高會影響后續的加工效率，例如灌裝啤酒或者飲料等程序。因此，提高回收瓶的清洗效率，降低空瓶檢出率(EBIR)能夠有效提高生產效率。
[0079]在主堿洗槽中加入含有有機膦螯合劑組分A，可以高強度滲透和分散玻璃瓶上霉菌和泥沙，從而有效剝離粘性污垢，在污垢被分散后，向次級堿槽中加入含有過氧化物的組分B可以更有效地進行氧化作用，從而將難以去除的有機污垢分解，反之也促進堿槽中含有有機膦螯合劑的組分A進一步剝離污垢，使后續程序中玻璃瓶清洗更容易。同時，由于本發明清洗添加劑所含有的過氧化物組分B在堿洗槽中堿溶液作用下，釋放氧氣，在清洗溶液中產生氣泡，這些溶液中不斷產生的氣泡增大了溶液的攪動，產生更大的機械力，從而將污垢打碎，降低污垢與玻璃瓶之間的吸附力，使之更容易被沖洗。同時，本發明采用過氧化物組分B與消泡劑組分C的協同作用，在大大增加玻璃瓶清洗效果的前提下(氧化作用和增強的機械力)，實現了在相對低溫下(50-70°C )實現相同或更優的清洗效果，同時也考慮到過氧化物可能導致泡沫過量的潛在負面`影響。
[0080]另外，本領域技術人員可以根據玻璃瓶的污染程度、污染物性質及清洗工藝等因素決定清洗添加劑各組分的添加量，在本發明限定的濃度范圍內即可以達到通常所需的清洗效果，也無需過多使用清洗添加劑而造成清洗費用增加。
[0081]在清洗過程中，堿槽中堿溶液的濃度和清洗添加劑的濃度會不斷下降，技術人員需要定時檢測濃度并及時補充，或者通過特定的添加設備對堿和添加劑進行補充，以維持
一定濃度保障清洗效果。
[0082]本發明玻璃瓶清洗添加劑和清洗方法，可以實現在相對低溫有效清洗回收瓶。清洗溫度的降低毫無疑問可以節約能源，改善操作環境，實質上也進一步促進清洗效果。顯然，高溫下堿溶液對標簽本身的破碎或者標簽上油墨的溶解都會有更強的負面影響，而低溫下清洗技術，克服了這種缺陷。這樣，更有利于對清洗設備本身的清洗和維護。而且，試驗數據表明，本發明玻璃瓶清洗添加劑對重霉斑或重泥沙玻璃瓶的清洗具有明顯的效果，甚至超過采用傳統方法在80°C時的清洗效果。[0083]為了進一步說明本發明清洗添加劑和低溫清洗技術的有益效果， 申請人:在實驗室模擬現場清洗條件，進行了如下的對比試驗。
[0084]實驗1:霉斑去除試驗
[0085]所有測試都選取同一個工廠、同一時間、同種類型且霉斑污染程度類似的回收玻璃瓶。每組測試選取該類回收瓶8個樣本，觀察并記錄每個玻璃瓶的霉斑等級。將最嚴重的霉斑定義為5級，沒有霉斑定義為O級。記錄清洗前后每個玻璃瓶的霉斑等級。具體試驗過程如下:
[0086]霉斑清洗對照試驗I
[0087]I)挑選霉斑程度相近的回收玻璃瓶，記錄霉斑起始狀態，并且評價各玻璃瓶的霉斑等級；
[0088]2)用自來水配置兩份清洗溶液,每份清洗溶液都包括2%氫氧化鈉溶液和0.2%清洗添加劑施特龍BPU，是藝康公司一種除霉性能較好的洗瓶添加劑產品；
[0089]3)將兩份清洗溶液加熱并保持在溫度60°C，取兩個玻璃瓶先浸泡在第一份清洗溶液中，浸泡7分鐘后，取出瓶子，倒凈瓶子中的溶液；
[0090]4)將玻璃瓶放入第二份清洗溶液，浸泡3分鐘后，取出瓶子，倒凈瓶子中的溶液；
[0091]5)先后用溫水和冷水沖洗瓶子內部和外部；
[0092]6)用亞甲基藍對瓶子進行染色，然后觀察清洗后的霉斑級別，并記錄。
[0093]表1:使用現有技術在60°C清洗玻璃瓶后的霉斑等級
[0094]
【權利要求】
1.一種玻璃瓶清洗添加劑，用于通過主堿洗槽和次級堿槽中對玻璃瓶進行清洗的處理中，所述清洗添加劑由組分A、組分B和組分C組成，其中， 組分A含有有機膦螯合劑， 組分B含有過氧化物，以及 組分C含有消泡劑， 組分A施加于主堿洗槽中，組分B選擇性加入主堿洗槽，組分A和組分B施加于次級堿槽中，組分C選擇性加入主堿洗槽或次級堿槽中。
2.根據權利要求1所述的清洗添加劑，其特征在于，所述有機膦螯合劑選自氨基三甲叉膦酸，羥基亞乙基二膦酸，乙二胺四甲叉膦酸，乙二胺四甲叉基膦酸，二乙烯三胺五甲叉膦酸，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸，多元醇磷酸酯，膦酰基羥基乙酸，1，6-己二胺四甲叉膦酸，多氨基多醚基甲叉膦酸和二己烯三胺五甲叉膦酸中的一種或其任意組合。
3.根據權利要求1或2所述的清洗添加劑，其特征在于，所述組分A還含有葡萄糖酸鹽、葡萄糖酸、乳酸、檸檬酸或其混合物。
4.根據權利要求1或2所述的清洗添加劑，其特征在于，所述過氧化物選自過氧化氫、過氧化鈉、過碳酸鈉、過硼酸鈉、過氧化鎂、過氧化鈣、過氧化鋇、過氧化鉀、二氧化氯、過氧乙酸、過氧辛酸和臭氧水其中的一種或其任意組合。
5.根據權利要求4所述的清洗添加劑，其特征在于，所述過氧化物選自過碳酸鈉、過硼酸鈉、過氧化氫其中的一種或其任意組合。
6.根據權利要求4所述的清洗添加劑，其特征在于，所述過氧化物選自過氧化鎂、過氧化鈣、過氧化鋇其中的一種或其任意組合。
7.根據權利要求1或2所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑選自硅聚醚類、月旨肪醇聚醚類、乙二胺聚醚類或其任意組合。
8.根據權利要求7所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑為聚醚-硅氧烷聚合物、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物。
9.根據權利要求8所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑中聚醚-硅氧烷聚合物、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的比例為1-3:6:9。
10.根據權利要求8所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑中聚醚-硅氧烷聚合物、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的比例為1:2:3。
11.根據權利要求7所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑為非烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物、烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物。
12.根據權利要求11所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑中非烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物、烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的比例為3-5:6:9。
13.根據權利要求11所述的清洗添加劑，其特征在于，所述消泡劑中非烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物、烷基封端脂肪醇烷氧基聚合物和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚的比例為1:2:3ο
14.根據權利要求1-13任一項所述的清洗添加劑，其特征在于，組分A的添加量為.0.05-0.5%，組分B的添加量為0.1-0.5%，組分C的添加量為0-0.5%，基于所施加的主堿洗槽或次級堿槽中堿溶液的重量。
15.根據權利要求14所述的清洗添加劑，其特征在于，所述主堿洗槽和次級堿槽中堿溶液為1.5-3%氫氧化鈉溶液。
16.一種玻璃瓶清洗方法，采用權利要求1-15任一項所述清洗添加劑，對玻璃瓶進行清洗，包括以下步驟: (i )向主堿洗槽的堿溶液中加入含有有機膦螯合劑的組分A，選擇性加入組分B，充分混合；向下游的次級堿槽的堿溶液中加入含有有機膦螯合劑的組分A和含有過氧化物的組分B，充分混合； (?)將玻璃瓶浸入主堿洗槽，與主堿洗槽內的混合溶液充分接觸； (iii)玻璃瓶離開主堿洗槽，進入并浸入下游的次級堿槽，與次級堿槽內的混合溶液充分接觸，并選擇性加入含有消泡劑的組分C ；以及 (iv)玻璃瓶移出次級堿槽，進行噴淋清洗。
17.根據權利要求16所述的清洗方法，其特征在于，所述步驟(i)_(iii)中主堿洗槽和次級堿槽中的溫度為50-80°C。
18.根據權利要求17所述的清洗方法，其特征在于，所述步驟(i)_(iii)中主堿洗槽和次級堿槽中的溫度為50-70°C。
19.根據權利要求16或17所述的清洗方法，其特征在于，所述方法包括在步驟(i)之前，玻璃瓶經過預噴淋、預浸泡和預升溫的處理。
20.根據權利要求16`或17所述的清洗方法，其特征在于，所述方法包括在步驟(ii)中，向主堿洗槽中選擇性地加入含有消泡劑的組分C進行消泡處理。
21.根據權利要求16或17所述的清洗方法，其特征在于，在步驟(iv)中，逐漸降低對玻璃瓶噴淋清洗的溫度。
22.根據權利要求16或17所述的清洗方法，其特征在于，所述方法還包括從主堿洗槽和次級堿槽中清除脫落標簽的步驟，監控組分A、B和C以及堿溶液濃度的步驟，以及補充組分A、B和C以及堿溶液的進料步驟。
23.—種玻璃瓶清洗系統，使用權利要求1-15任一項所述玻璃瓶清洗添加劑，對玻璃瓶進行清洗，所述清洗系統包括: 主堿洗槽； 位于下游的次級堿槽； 噴淋清洗裝置，位于次級堿槽的下游； 玻璃瓶傳送裝置，用于在玻璃瓶清洗系統各部件之間傳送玻璃瓶。
24.根據權利要求23所述的清洗系統，其特征在于，所述主堿洗槽和次級堿槽中的溫度設置為50-80°C。
25.根據權利要求24所述的清洗系統，其特征在于，所述主堿洗槽和次級堿槽中的溫度設置為50-70°C。
26.根據權利要求23所述的清洗系統，其特征在于，所述主堿洗槽和次級堿槽中的堿溶液為1.5-3%氫氧化鈉溶液。
27.根據權利要求23所述的清洗系統，其特征在于，所述清洗系統包括位于主堿洗槽上游的預處理裝置用以預噴淋、預浸泡和預升溫。
28.根據權利要求23所述的清洗系統，其特征在于，所述清洗系統包括堿溶液、組分A、B和C的進料裝置和濃度監測裝置，還包括分別連接于主堿洗槽和次級堿槽的脫標機，用以清除脫落的玻璃瓶標 簽。
【文檔編號】C11D3/60GK103849498SQ201210501952
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2012年11月29日
【發明者】范多, 羅志輝, 劉玉寶 申請人:埃科萊布美國股份有限公司