DE102012020098B4 - Waschmaschine mit Farbstoffaufnahmesystem und Verfahren zu ihrem Betrieb - Google Patents

Abstract

Waschmaschine mit einem Laugenbehälter (1), einer Wäschetrommel (2), einem Wasserzulaufsystem (8,9,10), einer Pumpe (16), einer Programmsteuerung (12) und einem Speicherbehälter (3,4) für eine wässrige Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicherbehälter (3,4) und/oder dem Laugenbehälter (1) und/oder einer diese verbindenden Umlaufleitung (24,25,26) ein Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) angeordnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit einem Farbstoffaufnahmesystem sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Waschmaschine mit einem Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit und einem Farbstoffaufnahmesystem sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb.
• Ein Problem beim Waschen von Wäsche sind Farbstoffe, die in der Waschmaschine aus gefärbten Artikeln und/oder Kleidungsstücken ausbluten und sich auf helleren Artikeln und/oder Kleidungsstücken in derselben Beladung wieder ablagern. Üblicherweise wird die Wäsche vor dem Waschen von Hand in Gruppen ähnlicher Farbe sortiert. Dieses Verfahren führt zwar häufig zu zufrieden stellenden Ergebnissen, ist aber zeitaufwändig, unbequem und fehleranfällig. Ein einziger Fehler beim Sortieren der Wäsche kann eine ganze Beladung der Waschmaschine mit hellen Wäschestücken ruinieren. Es ist überdies bekannt, dass es bei einem Waschen von Wäschestücken mit unterschiedlicher Farbe zu einem unerwünschten Farbaustausch kommen kann. Um diesen Effekt zu verringern, können sogenannte Farbenfänger bzw. Farbcatcher zu den Wäschestücken in einer Wäschetrommel gegeben werden. Diese kommerziell erhältlichen Farbenfänger werden z.B. in Tuchform direkt mit den Wäschestücken in die Wäschetrommel gegeben, um die dort von farbigen Wäschestücken an die Waschlauge abgegebenen Farbstoffe aufzunehmen, bevor sie von anderen Wäschestücken aufgenommen werden können.
• Die WO 2007/088149 A1 beschreibt Farbfängertextilien und eine Methode für deren Herstellung. Hierzu wird ein Mittel zur Entfernung von kationischen Farbstoffen auf einem ungewebten Textil aufgebracht, das Textilstück dann bei einer Temperatur von 120 bis 180°C getrocknet und anschließend eine Druckpaste, die ein anionisches polyacrylisches Dispergiermittel oder ein Kondensationsprodukt aus einem sulfonierten Aromaten und Formaldehyd mit dispergierenden Eigenschaften umfasst, durch Druck auf dem Textil aufgebracht.
• Weitere farbstoffaufnehmende Materialien sind in den Dokumenten US 4 380 453 A , US 6 833 336 B2 und US 6 887 524 B2 beschrieben. Reinigungs- und sonstige Behandlungsmethoden unter Verwendung von insbesondere Polyamidpartikeln sind in der WO 2006/040539 A sowie in der WO 2007/128962 A beschrieben.
• Die derzeit üblichen Wäschebehandlungsprozesse in einer Waschmaschine bestehen aus mehreren Behandlungsschritten (Benetzungsphase, Vorwäsche, Hauptwäsche, Spülen), die jeweils mit einem mehr oder weniger großen Verbrauch an Wasser einhergehen. Jeder Wäschebehandlungsschritt beginnt im Allgemeinen mit der Zufuhr von frischem Wasser, welches am Ende des jeweiligen Behandlungsschrittes als Abwasser entsorgt wird. Für den Betrieb einer Waschmaschine ist der Wasserverbrauch eine wichtige Betriebsgröße. Aus ökonomischen und ökologischen Gründen ist es dabei wünschenswert, den Wasserverbrauch möglichst gering zu halten, wobei aufgrund der maschinenbaulichen Gegebenheiten und des Saugverhaltens der zu behandelnden Wäsche ein minimaler Verbrauch an Wasser vorgegeben ist.
• Eine bekannte Maßnahme zur Reduktion des Wasserverbrauchs in einem wasserführenden Haushaltsgerät besteht in der Bereitstellung eines Speicherbehälters. Darin kann eine im Haushaltsgerät eingesetzte wässrige Flüssigkeit bis zu einer nächsten Anwendung zwischengespeichert werden. Im Allgemeinen wird hierzu vor der Speicherung im Speicherbehälter eine Reinigung der wässrigen Flüssigkeit vorgenommen.
• Allerdings können im Wasser gelöste Farbstoffe, insbesondere aus in der Waschmaschine behandelten Wäschestücken, vor allem, wenn keine Farbenfänger eingesetzt werden, in den Speicherbehälter gelangen. Diese Farbstoffe können bei einer erneuten Nutzung des Wassers aus dem Speicherbehälter zu unerwünschten Verfärbungen auf den dann zu behandelnden Wäschestücken führen.
• Die DE 10 2009 055 276 A1 beschreibt eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Wäschetrommel, einem Wasserzulaufsystem und einem Laugenablaufsystem mit einer Pumpe, einer Programmsteuerung, einer Entsalzungsvorrichtung zum Erzeugen von entsalztem Wasser sowie einem Spülwasserspeicher, wobei die Waschmaschine einen Weichwasserbehälter aufweist, der über die Entsalzungsvorrichtung mit dem Wasserzulaufsystem verbunden ist.
• Die DE 197 09 085 A beschreibt ein Verfahren zum Waschen von Wäsche, insbesondere in einer Haushaltswaschmaschine, bei dem die Wäsche in einem Laugenbehälter während eines Waschabschnitts mit Waschflüssigkeit und während darauffolgender Spülabschnitte mit Spülflüssigkeit behandelt wird. Am Ende des jeweiligen Wasch-/Spülabschnitts wird der Laugenbehälter entleert, wobei Waschflüssigkeit und/oder Spülflüssigkeit mindestens eines Spülabschnitts in einen Auffangbehälter entleert werden und nach einer Aufbereitung durch ein Umkehrosmose-, Mikro-, Ultra- oder Nanofiltrationsverfahren unter Zwischenspeicherung in einem Speicherbehälter wiederverwendet werden. Die aufbereitete Wasch- oder Spülflüssigkeit wird einem späteren Spülabschnitt des gleichen Programmablaufs zugeführt.
• Die DE 38 05 565 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von verschmutzten Teilen mittels einer ein Wasch- oder Spülmittel enthaltenden Wasch- oder Spüllauge bei erhöhter Temperatur, bei denen nach dem Wasch- oder Spülvorgang die Wasch- oder Spüllauge durch ein Filter geleitet wird, welches Fett und/oder Schmutz aus der Wasch- oder Spüllauge entfernt, und die so gefilterte Wasch- oder Spüllauge mit dem darin enthaltenen Wasch- oder Spülmittel anschließend zur Verwendung bei einem weiteren Wasch- oder Spülvorgang gespeichert wird.
• Die EP 0 578 006 A1 beschreibt eine Methode zum Waschen von Kleidung oder Geschirr, umfassend mindestens eine Waschphase und eine Vielzahl von anschließenden Spülphasen, wobei diesen Phasen Wassereinfüllphasen vorangestellt sind, in welchen die Flüssigkeit in einen geeigneten, die zu behandelnden Dinge enthaltenden Behälter eingelassen wird. Anschließend gibt es Phasen, in denen die für eine einzelne Behandlung verwendete Flüssigkeit aus dem Behälter geführt wird. Die für die Spülphasen eingesetzte Flüssigkeit wird einer vorangehenden Reinigungsphase unterzogen, die aus mindestens einer Behandlung durch Umkehrosmose oder Ultrafiltration oder Nanofiltration oder deren Kombination besteht.
• Die EP 0 845 555 A1 beschreibt eine Methode und ein System zum Waschen von Textilien, bei dem in einem Schritt ein oder mehrere Wasch- und Spülzyklen durchgeführt werden und das Wasser aus diesem Schritt in eine Umkehrosmoseeinheit geführt wird, um aus dem Wasser Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird das Wasser in die Waschmaschine rezykliert.
• Die WO 2002/057531 A1 beschreibt ein System und eine Methode für ein ökonomisch und umweltfreundlich durchführbares zentrales Behandeln von Wäsche, bei dem das zum Waschen bzw. Spülen verwendete Wasser anschließend mit mindestens einem Filter filtriert wird.
• Die DE 196 30 089 C1 beschreibt ein Verfahren zum Aufbereiten von überwiegend mit Tensiden und/oder anderen organischen Inhaltsstoffen belastetem Abwasser, beispielsweise aus einer Textilwäscherei, wobei das Abwasser aus einem weniger belasteten Spülwasser und einer höher belasteten Waschlauge besteht. Dabei wird das Spülwasser nanofiltriert und separat die Waschlauge mikrofiltriert. Durch die Mikrofiltration werden beispielsweise Farbstoffe zurückgehalten, die dann ggf. durch eine Oxidation beseitigt werden können.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, eine Waschmaschine bereitzustellen, bei der in einer Waschmaschine mit einem Speicherbehälter für Wasser die Verschleppung von Farbstoffen in weitere Wäschebehandlungsverfahren unterbunden oder zumindest abgemildert wird.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Waschmaschine sowie ein Verfahren zur Behandlung von Wäsche in einer Waschmaschine gemäß jeweiligem unabhängigem Patentanspruch gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen der Waschmaschine entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens, auch soweit hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen ist.
• Die Erfindung betrifft somit eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Wäschetrommel, einem Wasserzulaufsystem, einer Pumpe, einer Programmsteuerung und einem Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit, wobei im Speicherbehälter und/oder dem Laugenbehälter und/oder einer diese verbindenden Umlaufleitung ein Farbstoffaufnahmesystem angeordnet ist. Die Waschmaschine der vorliegenden Erfindung ist eine Waschmaschine im eigentlichen Sinne oder ein Waschtrockner. Im Folgenden wird für beide Geräte der Ausdruck Waschmaschine verwendet.
• Hierbei ist das Farbstoffaufnahmesystem im Allgemeinen in Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit im Wesentlichen unlöslich. Hierbei bedeutet unlöslich im Allgemeinen eine Löslichkeit von weniger als 1 Gew.%, insbesondere von weniger als 0,1 Gew.%, in Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit.
• Das Farbstoffaufnahmesystem ist vorzugsweise farbstoffselektiv, um eine störende Beeinflussung von waschaktiven Substanzen oder anderen Zusätzen zu verhindern.
• Das Farbstoffaufnahmesystem hat erfindungsgemäß die Aufgabe, Farbstoffe reversibel oder irreversibel zu binden. Demgemäß ist die Art der Aufnahme der Farbstoffe nicht besonders beschränkt. Es können solche Materialien verwendet werden, die über unterschiedliche Wechselwirkungen die Aufnahme der Farbstoffe bewirken können. Derartige Wechselwirkungen können somit insbesondere Anion-Kation-Wechselwirkungen, aromatisch-aromatische Wechselwirkungen, Ladungswechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen, Absorption, Adsorption, und Komplexbildungen sein.
• Vorzugsweise enthält das Farbstoffaufnahmesystem mindestens ein in Wasser im Wesentlichen unlösliches, farbstoffaufnehmendes Polymer oder es besteht aus diesem. Hierbei ist das mindestens eine farbstoffaufnehmende Polymer vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die aus Polyamin, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen, Polyurethan, Polyester und Cellulose oder aus entsprechenden Copolymeren besteht. Hierbei kann die Art des farbstoffaufnehmenden Polymeren an die Art des aufzunehmenden Farbstoffes angepasst sein. Das farbstoffaufnehmende Polymer ist erfindungsgemäß bevorzugt ein im Wesentlichen neutrales Polymer. D.h. insbesondere, dass das farbstoffaufnehmende Polymer vorzugsweise über aromatisch-aromatische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen, Absorption, Adsorption, und Komplexbildungen die Aufnahme des Farbstoffes bewirkt.
• Vorteilhaft ist das Farbstoffaufnahmesystem in einer farbstoffaufnehmenden Wand der verbindenden Speicherleitung, des Laugenbehälters und/oder des Speicherbehälters enthalten.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine enthält das Farbstoffaufnahmesystem Farbstoffaufnahmekörper. Hierbei handelt es sich bei dem Farbstoffaufnahmekörper insbesondere um ein oder mehrere Platten und/oder Partikel. Diese sind vorzugsweise so gewählt, dass sie eine möglichst große Oberfläche haben. Die Platten können eben oder gebogen und so an den Aufbringungsort angepasst sein.
• Die Form der Partikel kann sehr unterschiedlich sein. Beispielsweise können die Partikel Granulat, Kugeln, kleine Zylinder oder ähnliches sein. Bei der Verwendung von Partikeln können diese in einer Filtervorrichtung eingesetzt werden oder die Partikel können beispielsweise durch ein Gitter oder ein Netz mit einer ausreichend feinen Maschenweite abgetrennt sein, um beispielsweise ein Abpumpen der Partikel zu verhindern.
• Partikel im Sinne der Erfindung weisen vorzugsweise eine durchschnittliche Masse in einem Bereich von 20 bis 50 mg auf.
• Hierbei enthält das Farbstoffaufnahmesystem vorzugsweise Polyamid oder besteht aus diesem. Es können aromatische oder aliphatische Polyamide eingesetzt werden. Außerdem kann sich das Polyamid von einer Aminocarbonsäure oder einem Lactam bzw. einem Diamin und einer Dicarbonsäure ableiten.
• Aliphatische Polyamide bestehen aus Monomeren, die sich von aliphatischen Grundkörpern ableiten, z.B. Polyamid 6 aus ε-Caprolactam (Polycaprolactam) oder Polyamid 66 aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure (PA 66).
• Da viele Farbstoffe ein aromatisches Gerüst aufweisen, kann es vorteilhaft sein, aromatische Polyamide einzusetzen, bei denen die Monomere sich von rein aromatischen Grundkörpern ableiten, z.B. ein Polyamid aus para-Phenylendiamin und Terephthalsäure (Aramid).
• Dazwischen ist auch die Verwendung von teilaromatischen Polyamiden möglich, bei denen die Monomere sich zum Teil von aromatischen Grundkörpern ableiten, z.B. Polyamid 6T aus Hexamethylendiamin und Terephthalsäure (PA 6T). Schließlich können neben diesen Homopolyamiden auch Copolyamide eingesetzt werden, die sich von mehreren unterschiedlichen Monomeren ableiten. Beispiele hierfür sind das PA aus Caprolactam, Hexamethylendiamin und Adipinsäure [NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO]_n-[NH-(CH₂)₅-CO]_m (PA 6/66), oder das Polyamid aus Hexamethylendiamin, Adipinsäure und Sebacinsäure [NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO]_n-[NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₈-CO]_m (PA 66/610).
• In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschmaschine enthält das Farbstoffaufnahmesystem ein in einer wässrigen Flüssigkeit unlösliches polymeres Substrat, auf dem eine Beschichtung aus einem polymeren farbstoffaufnehmenden Polymeren aufgebracht ist. Als Substrat kann beispielsweise eines der oben genannten Polymere verwendet werden, die allerdings auch für eine Beschichtung verwendet werden können.
• Von den oben angeführten Polymeren eignet sich für eine solche Beschichtung insbesondere ein Polyamin. Bevorzugt wird ein im Wesentlichen unlösliches vernetztes polymeres Amin eingesetzt.
• Vorteilhaft verfügt das erfindungsgemäß eingesetzte Farbstoffaufnahmesystem über die Fähigkeit, Farbstoffe aus der Lösung selektiv zu absorbieren, ohne die Waschmittelbestandteile störend zu beeinflussen. Die Zunahme der Selektivität im Vergleich zu anderen Farbstoffabsorptionsmitteln ergibt sich hier z.B. aus der Verwendung von unlöslichen Polyamin-Farbstoffaufnahmesystemen anstatt z.B. Farbstoffaufnahmesystemen mit quartärem Ammonium.
• Bei dieser Ausführungsform kann die Beschichtung mittels bekannten Verfahren auf das unlösliche Substrat, das z.B. als Partikel vorliegen kann, aufgetragen werden, einschließlich Tauchbeschichten, wodurch alle Seiten des Substrats beschichtet werden, und Beschichten einer Seite des Substrats mit anschließendem Anlegen eines Vakuums, um die Beschichtung durch das Substratnetz zu ziehen, wodurch die Beschichtung auf einer oder mehreren Seiten des Farbstoffaufnahmesystems vorliegt.
• Das Farbstoffaufnahmesystem kann jede Farbe aufweisen, eine hellere Farbe ist jedoch bevorzugt, so dass Farbstoffe und ggf. Schmutz, die von einem Farbstoffaufnahmesystem gesammelt wurden, von einem Benutzer der Waschmaschine leichter erkannt werden können.
• Das Farbstoffaufnahmesystem kann wasserdurchlässig sein, so dass die Waschlösung durchströmen kann, um die Aufnahme von Farbstoffen durch das Farbstoffaufnahmesystem zu steigern.
• Die erfindungsgemäße Waschmaschine weist einen Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter auf, z.B. für Spülwasser. Besonders das gebrauchte Wasser aus den letzten Spülgängen ist so sauber, dass es ohne weiteres anstelle von Frischwasser für die Benetzung und das Waschen von Wäsche verwendet werden kann.
• Die Größe des Speicherbehälters kann in einem weiten Bereich variieren. Im Allgemeinen beträgt dessen Aufnahmekapazität für eine wässrige Flüssigkeit ca. 70 bis 90 % der in der Waschmaschine für das Waschen von 6 bis 8 kg Wäsche vorgesehenen Wassermenge. Sind für das Waschen von 6 bis 8 kg Wäsche beispielsweise 14 bis 18 l Wasser vorgesehen, so beträgt die Aufnahmekapazität des Speicherbehälters in einer bevorzugten Ausführungsform 10 bis 16 l.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Waschmaschine einen ersten Farbstoffsensor zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit des Farbstoffaufnahmesystems auf. Dies kann nicht nur ein Farbstoffsensor im engeren Sinne sein, der die Anwesenheit von Farbstoffen quantitativ und/oder qualitativ bestimmt. Es kann auch ein Sensor zur Registrierung des Vorhandenseins eines Farbstoffaufnahmesystems in der Waschmaschine vorgesehen sein.
• Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein erster Farbstoffsensor, welcher stromabwärts oder stromaufwärts vom Farbstoffaufnahmesystem, vorzugsweise zwischen dem Speicherbehälter und dem Laugenbehälter, angeordnet ist und den Farbstoffgehalt des Wassers in einer Umlaufleitung oder des aus dem Speicherbehälter ausfließenden Wassers misst.
• Der erste Farbstoffsensor ist vorzugsweise mit der Programmsteuerung verbunden und kann somit zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit des Farbstoffaufnahmesystems herangezogen werden. Dabei misst der erste Farbstoffsensor einen Gehalt an Farbstoffverunreinigungen I_imp im Wasser, der das Farbstoffaufnahmesystem verlässt, und vergleicht den gemessenen Gehalt I_imp mit einem vorgegebenen und z.B. in der Programmsteuerung gespeicherten oberen Grenzwert I_imp(max). Hierbei kann vorzugsweise bei Erreichen oder Überschreiten von I_imp(max) eine Erschöpfung der Aufnahmefähigkeit des Farbstoffaufnahmesystems angezeigt werden. Geht die Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe zur Neige, steigt der von einem optischen Sensor, insbesondere UV-Sensor, registrierte Absorptionswert des Wassers an. Über eine Anzeigeeinrichtung der Waschmaschine kann dann akustisch oder optisch die Notwendigkeit einer Reinigung oder eines Austausches des Farbstoffaufnahmesystems angezeigt werden. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass auch trotz fehlender Farbstoffaufnahmefähigkeit ein Wäschebehandlungsverfahren durchgeführt wird.
• Es kann zusätzlich ein zweiter Farbstoffsensor vorgesehen sein, welcher im Laugenbehälter einer Waschmaschine angeordnet ist und einen Gehalt FS an Farbstoffen in der dort vorhandenen Flüssigkeit misst und den gemessenen Gehalt FS mit einem vorgegebenen Wert FS(min) vergleicht. Die Programmsteuerung kann dann beispielsweise dafür sorgen, dass bei Erreichen oder Unterschreiten von FS(min) die Reinigung der wässrigen Flüssigkeit durch kontinuierliches in Kontakt bringen mit einem Farbstoffaufnahmesystem beendet wird und/oder die wässrige Flüssigkeit zur Zwischenspeicherung in den Speicherbehälter gepumpt wird. Der zweite Farbsensor ist vorzugsweise ein optischer Sensor, der optische Eigenschaften einer Flüssigkeit misst, die sich für Wasser und Farbstoffe enthaltendes Wasser unterscheiden. Entsprechend kann in einer wässrigen Lösung eine Anwesenheit von Farbstoffen qualitativ und quantitativ bestimmt werden. Der zweite Farbstoffsensor befindet sich vorzugsweise im unteren Bereich des Laugenbehälters.
• Der zweite Farbstoffsensor ermöglicht eine Entscheidung darüber, ob der Gehalt an Farbstoffen eventuell zu groß ist, so dass die wässrige Flüssigkeit besser als Abwasser entsorgt werden soll. Überdies ermöglichen die Signale des zweiten Sensors die Beeinflussung der Steuerung des Farbstoffaufnahmesystems und/oder der Pumpe.
• Für eine quantitative Bestimmung des Gehalts an Farbstoffen können in einem Speicher der Programmsteuerung ggf. hinterlegte Daten zum Zusammenhang zwischen Art und Konzentration der Farbstoffe und dem Signal des jeweiligen Farbstoffsensors (z.B. UV-Sensor) herangezogen werden.
• Wie bereits angedeutet, kann die Waschmaschine vorteilhaft zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung für die Funktionstüchtigkeit des mindestens einen Farbstoffaufnahmesystems aufweisen. Ein Benutzer der Waschmaschine kann dann leicht erkennen, ob das Farbstoffaufnahmesystem ausgetauscht oder regeneriert werden muss. Wird eine fehlende Funktionstüchtigkeit angezeigt, beispielsweise weil die Farbstoffaufnahme nicht mehr ausreichend oder überhaupt nicht mehr erfolgt, kann durch eine akustische und/oder optische Anzeige auf eine notwendige Reinigung oder sogar einen notwendigen Ersatz eines Farbstoffaufnahmesystems hingewiesen werden.
• Hierzu könnte beispielsweise eine akustische Anzeigeeinrichtung verwendet werden, wie z.B. ein oder mehrere Buzzer mit unterschiedlichen Geräuschen oder Tönen, oder ein Sprachsynthesizer mit Nachrichten wie „Farbstoffaufnahmesystem wechseln“ oder „Farbstoffaufnahmesystem reinigen“. Entsprechende qualitative und quantitative Informationen über die Anwesenheit von Farbstoffen in der wässrigen Flüssigkeit können auch über eine optische Anzeigeeinrichtung (LED oder LCD) gegeben werden.
• Das Farbstoffaufnahmesystem ist vorteilhaft austauschbar und kann zum Austausch der Waschmaschine reversibel entnommen werden.
• Alternativ oder in Ergänzung zur Anzeigevorrichtung kann das Farbstoffaufnahmesystem an sich einen Indikator für eine Farbänderung infolge der Aufnahme von Farbstoffen aufweisen. Ein Benutzer der Waschmaschine kann dann visuell erkennen, inwieweit ein Austausch oder eine Reinigung des Farbstoffaufnahmesystems notwendig ist. Unabhängig hiervon kann, wenn Farbstoffe von dem Farbstoffaufnahmesystem gebunden werden, eine Farbänderung dem Benutzer der Waschmaschine anzeigen, dass Farbstoffe aus der Waschlösung eingefangen wurden und eine Wiederablagerung auf Wäschestücken verhindert wurde.
• Diese Maßnahmen schließen allerdings nicht aus, dass die wässrige Flüssigkeit bei einer fehlenden Funktionsfähigkeit des Farbstoffaufnahmesystems, beispielsweise durch Erschöpfung der Aufnahmekapazität, durch einen Bypass am Farbstoffaufnahmesystem vorbei wieder in den Laugenbehälter geführt wird. Alternativ hierzu kann bei einer festgestellten Funktionsstörung des Farbstoffaufnahmesystems das Leiten der wässrigen Flüssigkeit entlang oder durch das Farbstoffaufnahmesystem unterbrochen werden. Im Allgemeinen erfolgt das Leiten der wässrigen Flüssigkeit durch das Farbstoffaufnahmesystem unter Benutzung einer Pumpe. Hierzu kann beispielsweise eine im Allgemeinen in einer Waschmaschine als Teil eines Laugenablaufsystems vorhandene Pumpe benutzt werden. Die Unterbrechung des Durchleitens bzw. der Reinigung der wässrigen Flüssigkeit von Farbstoffen kann dann beispielsweise durch Anhalten der Pumpe herbeigeführt werden.
• In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Menge an Farbstoffaufnahmesystem in der Waschmaschine so gewählt sein, dass die Farbaufnahme während einer typischen Lebenszeit der Waschmaschine funktioniert. Dann kann das Farbstoffaufnahmesystem sogar vollständig wartungsfrei sein.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Waschmaschine so ausgestaltet, dass eine im Laugenbehälter vorhandene wässrige Flüssigkeit mindestens zeitweise während eines Wäschebehandlungsschritts durch in Kontakt bringen mit dem Farbstoffaufnahmesystem von Farbstoffen gereinigt und wieder dem Laugenbehälter zugeführt werden kann oder zugeführt wird. Hierbei ist es wiederum bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Waschmaschine so ausgestaltet ist, dass die wässrige Flüssigkeit im Laugenbehälter während der gesamten Dauer sämtlicher Wäschebehandlungsschritte eines Waschprogramms in Kontakt mit dem Farbstoffaufnahmesystem gebracht wird.
• Überdies ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Waschmaschine eine Regenerationsvorrichtung für das Farbstoffaufnahmesystem aufweist. Hierzu kann beispielsweise eine spezielle, auf Art und Menge an Farbstoffaufnahmesystem abgestimmte Reinigungslösung in einem Reinigungsbehälter vorhanden sein. Die Reinigungslösung oder evtl. zur Reinigung eingesetztes Wasser kann zur Verbesserung einer Reinigungswirkung auch erwärmt werden.
• So kann ein spezieller Reinigungszyklus durchgeführt werden, bei dem durch das Einbringen geeigneter chemischer Stoffe die Farbe aus dem Farbstoffaufnahmesystem gelöst wird, um anschließend aus der Waschmaschine abgeführt zu werden.
• Die erfindungsgemäße Waschmaschine umfasst eine Programmsteuerung, über welche die durchzuführenden Programme gesteuert werden. Vorzugsweise ist die Programmsteuerung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden, die zusätzlich auch Eingabeeinrichtungen für die Eingabe von Daten durch den Benutzer umfassen kann.
• Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Behandlung von Wäsche in einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Wäschetrommel, einem Wasserzulaufsystem, einer Pumpe, einer Programmsteuerung und einem Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit, wobei im Speicherbehälter und/oder dem Laugenbehälter und/oder einer diese verbindenden Umlaufleitung ein Farbstoffaufnahmesystem angeordnet ist, und wobei eine im Laugenbehälter und/oder im Speicherbehälter vorhandene wässrige Flüssigkeit durch in Kontakt bringen mit dem Farbstoffaufnahmesystem von Farbstoffen gereinigt wird.
• Parallel zum Wasch- und Spülprozess kann in Ausführungsformen der Erfindung eine wässrige Flüssigkeit in der Waschmaschine von darin enthaltenen Farbstoffen gereinigt werden.
• Ein in der erfindungsgemäßen Waschmaschine durchzuführendes Wäschebehandlungsverfahren beginnt im Allgemeinen mit einer Benetzung der in die Wäschetrommel eingebrachten Wäschestücke mit Wasser und einem in Kontakt bringen der Wäschestücke mit einem Waschmittel. Der Reinigungsprozess wie auch der Spülprozess läuft nun im Allgemeinen unter ständigem Reversieren der Trommel mit an die jeweilige Textilart angepassten Reversierrhythmen ab, vorteilhaft mit einem gelegentlichen Hochdrehen der Drehzahl der Wäschetrommel (<200 UpM; z.B. gemäß der DE-10326551 ). In Abhängigkeit von einem visuell oder automatisch mittels eines Farbstoffsensors festgestellten Gehalt der wässrigen Flüssigkeit an Farbstoffen kann dann ein Teil der wässrigen Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter kontinuierlich mit einem Farbstoffaufnahmesystem in Kontakt gebracht und dadurch von Farbstoffen gereinigt werden. Die gelösten Waschmittelbestandteile bleiben vorzugsweise erhalten und können weiterhin am Waschprozess teilnehmen.
• Die in einem Speicherbehälter gespeicherte und von Farbstoffen gereinigte wässrige Flüssigkeit wird in einem späteren Waschverfahren wieder verwendet, z.B. beim nächsten Waschgang.
• Die Signale des ersten und/oder zweiten Farbstoffsensors können während des erfindungsgemäßen Verfahrens kontinuierlich oder diskontinuierlich gemessen werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens misst ein erster Farbstoffsensor einen Farbstoffgehalt FS in dem aus dem ein Farbstoffaufnahmesystem aufweisenden Behälter oder einer Umlaufleitung austretenden Wasser und vergleicht ihn mit einem vorgegebenen oberen Grenzwert FS(max). Bei Erreichen oder Überschreiten von FS(max) wird dann eine Erschöpfung des Farbstoffaufnahmesystems angezeigt.
• Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Verschleppung von Farbstoffen von einem Waschzyklus in den nachfolgenden unterbunden oder zumindest abgemildert werden kann. Die Gefahr einer ungewollten Wäscheverfärbung bzw. Vergrauung wird reduziert. Da das Farbstoffaufnahmesystem immer in der Waschmaschine vorhanden ist, können die schädlichen Auswirkungen eines Vergessens des Sortierens der Wäschestücke oder der Einbringung von Farbstofffängern in die Trommel vermieden werden.
• In Ausführungsformen der Erfindung kann zudem während der Wäschebehandlung durch Waschen und/oder Spülen eine Reinigung der wässrigen Flüssigkeit von Farbstoffen vorgenommen werden. Dies verbessert den Prozess der Farbstoffaufnahme aus dem Wasser, indem weniger Zeit und/oder ein geringerer Bedarf an Raum und Oberfläche für das Farbstoffaufnahmesystem notwendig sind. Es sind zudem keine zusätzlichen beweglichen Teile erforderlich und es entstehen keine unerwünschten Neben- oder Abfallprodukte im Wasser, die beispielsweise bei der Verwendung von Bleichmitteln anfallen könnten. Zudem kann der Prozess der Farbstoffaufnahme lautlos erfolgen.
• In einem Speicherbehälter gespeicherte wässrige Flüssigkeit kann somit erfindungsgemäß ohne oder zumindest mit einer sehr geringen Konzentration an Farbstoffen bei folgenden Wasch- und/oder Spülverfahren eingesetzt werden.
• Die Erfindung ist in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf diese Figuren näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung einer frontalen Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Waschmaschine, die zwei Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit aufweist.
• 2 eine schematische Darstellung einer frontalen Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Waschmaschine, die einen einzigen Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit aufweist.
• 1 ist eine schematische Darstellung einer frontalen Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Waschmaschine, die zwei Speicherbehälter 3, 4 für eine wässrige Flüssigkeit aufweist, wobei unterschiedliche Möglichkeiten für die Verwendung eines Farbstoffaufnahmesystems vorhanden sind.
• In der schematischen Darstellung von 1 sind die relevanten Teile einer Waschmaschine, in der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann, dargestellt. Die Waschmaschine weist einen Laugenbehälter 1 auf, in dem eine Wäschetrommel 2 mit darin befindlicher Wäsche 7 drehbar gelagert und durch einen Antriebsmotor 14 betrieben werden kann. Wäschemitnehmer 25 und Schöpfeinrichtungen 30 für die Waschlauge 6 tragen zu einer intensiven Durchflutung der Wäsche 7 mit Waschlauge 6 oder mit Spülwasser 6 bei. Die Waschmaschine weist ein Laugenzulaufsystem auf, das einen Wasseranschluss für das Hauswassernetz 8, ein elektrisch steuerbares Ventil 9 und eine Zuleitung 10 zum Laugenbehälter 1 umfasst, die über eine Einspülschale 11 geführt ist, aus der zulaufendes Wasser, ggf. auch zwischengespeichertes Wasser, Behandlungsmittel in den Laugenbehälter 1 transportieren kann. Im Laugenbehälter 1 befindet sich eine Heizeinrichtung 13. Das Ventil 9 wie auch die Heizeinrichtung 13 können durch die Programmsteuerung 12 in Abhängigkeit von einem Programmablaufplan gesteuert werden. Ein Drucksensor 15 ist für die Messung des hydrostatischen Druckes p im Laugenbehälter 1 vorgesehen.
• Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind verschiedene Möglichkeiten für den Einsatz eines Farbstoffaufnahmesystems gezeigt. Das Farbstoffaufnahmesystem ist hierbei insbesondere ein Vorschaltfarbstofffilter 27, ein Kreislauffarbstofffilter 28, eine farbstoffaufnehmende Innenwand 22 im Laugenbehälter 1, ein flüssigkeitsdurchlässiger Behälter 5 mit farbstoffaufnehmenden Partikeln 17 in den Speicherbehältern 3 und 4, und eine farbstoffaufnehmende Wand 18 im Speicherbehälter 3 sowie eine farbstoffaufnehmende Wandung 33 in einer zweiten Umlaufleitung 25.
• Diese Waschmaschine bietet somit die Möglichkeit, dass eine in den Speicherbehältern 3 und 4 gespeicherte wässrige Flüssigkeit dort mittels des flüssigkeitsdurchlässigen Behälter 5 mit farbstoffaufnehmenden Partikeln 17 wie auch mittels der farbstoffaufnehmenden Wand 18 von Farbstoffen gereinigt werden kann. Hierzu kann in den Speicherbehältern 3 und 4 auch eine hier nicht gezeigte Rührvorrichtung für eine Durchmischung der wässrigen Flüssigkeit sorgen. Die zu speichernde wässrige Flüssigkeit gelangt bei dieser Ausführungsform über eine erste Umlaufleitung 24, eine zweite Umlaufleitung 25 und/oder eine dritte Umlaufleitung 26 in den Speicherbehälter 3 oder 4. Dabei wird die wässrige Flüssigkeit über die Pumpe 16 befördert, welche die wässrige Flüssigkeit in beiden Richtungen befördern kann.
• Die Entfernung von Farbstoffen aus der wässrigen Flüssigkeit kann bei dieser ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine auch dadurch geschehen, dass die wässrige Flüssigkeit zumindest teilweise in einem Wäschebehandlungsschritt umgepumpt wird und dabei z.B. mit dem Kreislauffarbstofffilter 28 in Kontakt kommt. Dies kann z.B. so lange geschehen, bis ein erster Farbstoffsensor 19 in der zweiten Umlaufleitung 25 und/oder ein zweiter Farbstoffsensor 20 im Laugenbehälter 1 anzeigt, dass die Konzentration an Farbstoff einen vorgegebenen unteren Grenzwert erreicht oder unterschritten hat. Ist dies geschehen, kann die von Farbstoffen ausreichend gereinigte wässrige Flüssigkeit z.B. im ersten Speicherbehälter 3 für eine spätere erneute Verwendung zwischengespeichert werden.
• 1 zeigt zudem eine weitere Möglichkeit für den Einsatz eines Farbstoffaufnahmesystems. So kann eine wässrige Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter auch zuerst durch einen Vorschaltfarbstofffilter 27 gelangen, also bereits vor der Speicherung im zweiten Speicherbehälter 4 in Kontakt mit einem Farbstoffaufnahmesystem gebracht werden. Ein dem zweiten Speicherbehälter 4 nachgeschalteter dritter Farbstoffsensor 21 in der dritten Umlaufleitung 26 kann für die Überprüfung der Reinigung und insbesondere auch für die Feststellung der Funktionsfähigkeit des Farbstoffaufnahmesystems, hier des Vorschaltfarbstofffilters 27, eingesetzt werden.
• Bei allen diesen Möglichkeiten zur Entfernung von Farbstoffen aus der wässrigen Flüssigkeit kann zwischengespeicherte Flüssigkeit oder gereinigte Flüssigkeit über die Zuleitung 10 wieder in den Laugenbehälter 1 gelangen.
• 23 bedeutet eine Anzeigeeinrichtung für die Anzeige der Funktionsfähigkeit des oder der eingesetzten Farbstoffaufnahmesysteme und/oder der Konzentration an Farbstoffen in der wässrigen Flüssigkeit an sich. 32 bedeutet eine Abwasserleitung, über welche mittels der Pumpe 16 zu entsorgende wässrige Flüssigkeit abgepumpt werden kann.
• 2 ist eine schematische Darstellung einer frontalen Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Waschmaschine, die einen einzigen Speicherbehälter, den ersten Speicherbehälter 3, für eine wässrige Flüssigkeit aufweist. Im Unterschied zur Ausführungsform von 1 bietet die hier gezeigte Ausführungsform im Wesentlichen nur die Möglichkeit der Reinigung der zwischengespeicherten wässrigen Flüssigkeit im ersten Speicherbehälter 3 mittels dort in einem flüssigkeitsdurchlässigen Behälter vorhandenen Farbstoffaufnahmekörpern, hier Partikeln 17. Die wässrige Flüssigkeit wird hierzu mittels der Pumpe 16 in den ersten Speicherbehälter 3 geleitet. Aus dem ersten Speicherbehälter 3 kann die zwischengespeicherte Flüssigkeit zur Wiederverwendung dann über die zweite Umlaufleitung 25 und die Zuleitung 10 wieder in den Laugenbehälter 1 gelangen. Dieser Kreislauf kann auch zu einer kontinuierlichen Reinigung einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter 1 von Farbstoffen verwendet werden. Diese Ausführungsform eignet sich somit insbesondere für eine bereits vorgereinigte oder nur schwach mit Farbstoffen belastete wässrige Flüssigkeit.
• Bezugszeichenliste

1

Laugenbehälter

2

Wäschetrommel

3

Erster Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit; z.B. für Spülwasser

4

Zweiter Speicherbehälter für eine wässrige Flüssigkeit

5

Flüssigkeitsdurchlässiger Behälter mit farbstoffaufnehmenden Körpern, hier Partikeln

6

Waschlauge

7

Wäschestücke

8

Hauswassernetz

9

Ventil

10

Zuleitung zwischen Einspülschale und Laugenbehälter

11

Einspülschale

12

Programmsteuerung

13

Heizeinrichtung

14

Antriebsmotor

15

Drucksensor

16

Pumpe

17

Farbstoffaufnahmekörper, Partikel

18

farbstoffaufnehmende Wand im Speicherbehälter

19

erster Farbstoffsensor, z.B. UV-Sensor

20

zweiter Farbstoffsensor, z.B. UV-Sensor

21

dritter Farbstoffsensor, z.B. UV-Sensor

22

farbstoffaufnehmende Innenwand im Laugenbehälter

23

Anzeigevorrichtung

24

Erste Umlaufleitung

25

Zweite Umlaufleitung

26

Dritte Umlaufleitung

27

Vorschaltfarbstofffilter

28

Kreislauffarbstofffilter

29

Wäschemitnehmer

30

Schöpfeinrichtungen

31

Drehachse der Trommel

32

Abwasserleitung

33

farbstoffaufnehmende Wandung in einer Umlaufleitung

Claims (15)

1. Waschmaschine mit einem Laugenbehälter (1), einer Wäschetrommel (2), einem Wasserzulaufsystem (8,9,10), einer Pumpe (16), einer Programmsteuerung (12) und einem Speicherbehälter (3,4) für eine wässrige Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicherbehälter (3,4) und/oder dem Laugenbehälter (1) und/oder einer diese verbindenden Umlaufleitung (24,25,26) ein Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) angeordnet ist.
2. Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) mindestens ein in Wasser im Wesentlichen unlösliches, farbstoffaufnehmendes Polymer enthält oder aus diesem besteht.
3. Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine farbstoffaufnehmende Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Polyamin, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polyurethan und Cellulose oder aus entsprechenden Copolymeren besteht.
4. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) in einer farbstoffaufnehmenden Wand (18,22,33) der Umlaufleitung (24,25,26), des Laugenbehälters (1) und/oder des Speicherbehälters (3,4) enthalten ist.
5. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) Farbstoffaufnahmekörper (17) enthält.
6. Waschmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Farbstoffaufnahmekörper (17) um mindestens eine Platte und/oder Partikel handelt.
7. Waschmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (17) eine durchschnittliche Masse in einem Bereich von 20 bis 50 mg aufweisen.
8. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) Polyamid enthält oder aus diesem besteht.
9. Waschmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) ein in einer wässrigen Flüssigkeit unlösliches polymeres Substrat enthält, auf dem eine Beschichtung aus einem polymeren farbstoffaufnehmenden Polymeren aufgebracht ist.
10. Waschmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Farbstoffsensor (19) zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit des Farbstoffaufnahmesystems (5,17,18,22,27,28,33) aufweist.
11. Waschmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Anzeigevorrichtung (23) für die Funktionstüchtigkeit des mindestens einen Farbstoffaufnahmesystems (5,17,18,22,27,28,33) aufweist.
12. Waschmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) zum Austausch der Waschmaschine reversibel entnehmbar ist.
13. Waschmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgestaltet ist, dass eine im Laugenbehälter (1) vorhandene wässrige Flüssigkeit (6) mindestens zeitweise während eines Wäschebehandlungsschritts durch in Kontakt bringen mit dem Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) von Farbstoffen gereinigt und wieder dem Laugenbehälter (1) zugeführt werden kann oder zugeführt wird.
14. Waschmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regenerationsvorrichtung für das Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) aufweist.
15. Verfahren zur Behandlung von Wäsche in einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter (1), einer Wäschetrommel (2), einem Wasserzulaufsystem (8,9,10), einer Pumpe (16), einer Programmsteuerung (12) und einem Speicherbehälter (3,4) für eine wässrige Flüssigkeit, wobei im Speicherbehälter (3,4) und/oder dem Laugenbehälter (1) und/oder einer diese verbindenden Umlaufleitung (24,25,26) ein Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Laugenbehälter (1) und/oder im Speicherbehälter (3,4) vorhandene wässrige Flüssigkeit (6) durch in Kontakt bringen mit dem Farbstoffaufnahmesystem (5,17,18,22,27,28,33) von Farbstoffen gereinigt wird.

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