DE102019105238A1 - Reinigungskomposition für Waschwasser - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler, der faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon enthält oder daraus besteht. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des Filters der vorliegenden Erfindung zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufbereiten von Abwasser einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers, umfassend das in-Kontakt-bringen des Abwassers in der Waschmaschine oder in dem Geschirrspüler mit einem Filter der vorliegenden Erfindung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler, der faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon enthält oder daraus besteht. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des Filters der vorliegenden Erfindung zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufbereiten von Abwasser einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers, umfassend das in-Kontakt-bringen des Abwassers in der Waschmaschine oder in dem Geschirrspüler mit einem Filter der vorliegenden Erfindung.
  • Im Hinblick auf nachhaltigere und umweltschonendere Waschprozesse gilt es insbesondere in trockenen Regionen sparsam mit Wasser umzugehen. Die meisten der heute verwendeten Waschprozesse beruhen auf einem diskontinuierlichen Verfahren, das heißt, dass das verwendete Wasser zugeführt und nach dem Wasch- und Spülvorgang in die Kanalisation abgeleitet wird. Um einen kontinuierlichen Prozess zu etablieren, bei dem das Wasch- und Spülwasser mehrfach verwendet wird, müssen die nach dem Reinigungsprogramm enthaltenen Schmutzstoffe sowie viele Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln und plastische und faserartige Bestandteile aus der Waschflotte entfernt werden.
  • Geräte zum Waschen oder Spülen sind heute für den Verbraucher in vielfältigen Angebotsformen erhältlich. Die allermeisten jedoch beruhen auf einem diskontinuierlichen System, benötigen also bei jedem Spül- oder Waschvorgang frisches Wasser. Um einen umweltverträglicheren und sparsamen Wassereinsatz zu gewährleisten, insbesondere in Gegenden mit unzureichendem Zugang zu Frischwasser, wäre es wünschenswert, das verwendete Wasser direkt nach dem Reinigungsvorgang vom Schmutz, nicht mehr benötigten Inhaltsstoffen sowie Schwebstoffen wie Fasern und Plastik zu befreien, so dass es für einen weiteren Reinigungsgang zur Verfügung steht. Das Waschwasser wird demnach im Kreis geführt. Um das Waschwasser zu säubern, kann bislang auf fest verbaute Filter zurückgegriffen werden. Allerdings sind diese häufig mit hohen Investitionskosten verbunden und schwer zu reinigen.
  • Deshalb besteht ein Bedarf an Filtern, die einfach aus der Maschine entfernt werden können und eine hohe Waschwasser-Reinigungsleitung zeigen.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben überraschend gefunden, dass die vorstehenden Probleme durch die Verwendung eines Filters, der faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon enthält gelöst werden kann.
  • Deshalb betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt einen Filter zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler, der faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon enthält oder daraus besteht.
  • Ferner betrifft die Erfindung in einem zweiten Aspekt die Verwendung des Filters gemäß der vorliegenden Erfindung zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler.
  • Schließlich betrifft die Erfindung in einem dritten Aspekt ein Verfahren zum Aufbereiten von Abwasser einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers, umfassend das in-Kontakt-bringen des Abwassers in der Waschmaschine oder in dem Geschirrspüler mit einem Filter der vorliegenden Erfindung.
  • „Mindestens ein“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf 1 oder mehr, beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr. Im Zusammenhang mit Bestandteilen der hierin beschriebenen Verbindungen bezieht sich diese Angabe nicht auf die absolute Menge an Bestandteilen, sondern auf die Art des Bestandteils. „Mindestens ein Wachs“ bedeutet daher beispielsweise, dass nur eine Art von Wachs oder mehrere verschiedene Arten von Wachsen, ohne Angaben über die Menge der einzelnen Wachsart zu machen, enthalten sein können.
  • Zahlenwerte, die hierin ohne Dezimalstellen angegeben sind, beziehen sich jeweils auf den vollen angegebenen Wert mit einer Dezimalstelle. So steht beispielsweise „99%“ für „99,0%“.
  • Der Ausdrücke „ungefähr“ „ca.“ oder „etwa“, in Zusammenhang mit einem Zahlenwert, bezieht sich auf eine Varianz von ±10% bezogen auf den angegebenen Zahlenwert, bevorzugt ±5%, besonders bevorzugt ±1 %.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von“ bedeutet, dass die jeweilige Verbindung grundsätzlich enthalten sein kann, dann allerdings in einer Menge vorliegt, die eine Funktion der anderen Komponenten nicht beeinträchtigt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird daher unter der Eigenschaft „im Wesentlichen frei von“ einer bestimmten Verbindung bevorzugt ein Gesamtgewicht von unter 3,0 Gew.-%, stärker bevorzugt unter 1,0 Gew.-%, insbesondere frei von dieser, bezogen auf das Gesamtgewicht der faserig verfilzten oder faserig versponnenen Wachswolle, angesehen.
  • Numerische Bereiche, die in dem Format „in/von x bis y“ angegeben sind, schließen die genannten Werte ein. Wenn mehrere bevorzugte numerische Bereiche in diesem Format angegeben sind, ist es selbstverständlich, dass alle Bereiche, die durch die Kombination der verschiedenen Endpunkte entstehen, ebenfalls erfasst werden.
  • Angaben über das Molekulargewicht beziehen sich auf das zahlenmittlere Molekulargewicht in g/mol. Molekulargewichte werden bevorzugt mittels GPC unter Verwendung von Polystyrol-Standards ermittelt.
  • Diese und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung und Ansprüche ersichtlich. Dabei kann jedes Merkmal oder jede Ausführungsform aus einem Aspekt der Erfindung in jedem anderen Aspekt der Erfindung eingesetzt werden. Beispielweise können beschriebene Merkmale oder Ausführungsformen der Wachswolle aus dem Verwendung auch auf das beanspruchte Verfahren angewendet werden, und umgekehrt. Ferner ist es selbstverständlich, dass die hierin enthaltenen Beispiele die Erfindung beschreiben und veranschaulichen sollen, diese aber nicht einschränken und insbesondere die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • Der Filter gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle, diese wird im Folgenden auch lediglich als Wachswolle bezeichnet.
  • In einer Ausführungsform weist die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle eine innere Oberfläche von 1 bis 10 m2/g, bevorzugt von 2 bis 6 m2/g, auf.
  • Die Wachswolle besteht aus einer Vielzahl an Wachsfasern. Die Wachswolle kann dabei Fasern von lediglich einem Wachs oder Fasern von mehreren verschiedenen Wachsen enthalten. In einer Ausführungsform sind die Fasern hergestellt aus natürlichen, teilsynthetischen oder synthetischen Wachsen, insbesondere synthetischen Wachsen.
  • Synthetische Wachse werden dabei bevorzugt durch bekannte Polymerisationsverfahren oder durch Cracken hergestellt. Dem Fachmann sind diese Verfahren bekannt.
  • Unter Wachsen ist erfindungsgemäß die Definition der Wachse der Deutschen Gesellschaft für Fettwissenschaften, die 1957 erstmals veröffentlicht und 1974 neu gefasst wurde zu verstehen. Insbesondere sind dabei polymere Verbindungen zu verstehen, welche zahlenmittleres Molekulargewicht von 200 bis 20.000 g/mol, bevorzugt 500 bis 10.000 g/mol, insbesondere 2.500 bis 6.000 g/mol, aufweisen. Bevorzugt handelt es sich um Wachse auf Polyolefin-Basis.
  • Beispielsweise geeignet zur Herstellung der polymeren Verbindung sind Ziegler-Natta-Katalyse oder metallocene Katalyse oder ähnliche Polymerisationsmethoden mit spezifischen, dem Fachmann bekannten Katalysatoren. Die Molmassen werden dabei durch Reglersubstanzen oder durch Depolymerisation eingestellt. Die Basispolymere können folglich amorphe (Ziegler-Natta) oder semikristalline (metallocene Katalyse) Polymere sein. Hierbei kann es sich um Homo-, Co- oder Blockcopolymere handeln. Insbesonders bevorzugt sind olefinische Polymere, welche durch die Polymerisation mindestens eines olefinischen Monomers erhalten werden, bevorzugt durch Ethylene, Propylene, Isobutene, Hexene, Octene. Als Comonomer sind auch nicht olefinische Monomere geeignet, zum Beispiel Terephthalate, Acrylsäure oder Vinylacetat. Nicht olefinische Monomere sind bevorzugt in weniger als 35 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Polymers enthalten. Die erhaltenen Homo- oder Copolymere können auch weiter derivatisiert werden, beispielsweise durch Propfcopolymerisation; Mikronisierung oder Oxidation.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die Fasern jeweils aus mindestens einem Wachs hergestellt, auf Basis von Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat und Derivaten davon, insbesondere mit Vinylacetat derivatisierten Wachsen; besonders bevorzugt Polyethylen oder Ethylen-Vinylacetat-Wachs. Ebenfalls geeignet sind Fasern aus mindestens einem Wachs auf Basis von Polymilchsäure oder Derivaten davon.
  • Die vorstehend genannten Wachse werden dann nach bekannten Verfahren zu Fasern geformt, beispielsweise durch ein Schmelzspinnverfahren oder Folienspaltung. Die Verfilzung oder Verspinnung erfolgt dabei während der Herstellung der Fasern, beispielsweise beim Schmelzspinnverfahren, oder in einem weiteren Schritt nach der Herstellung der separaten Fasern durch Verfilzung oder Verspinnung.
  • Eine geeignete Wachswolle ist beispielsweise kommerziell erhältlich unter dem Handelsnamen Deurex® pure der Firma DeurexAG.
  • Die Herstellung der Wachswolle erfolgt dabei bevorzugt nach einem bekannten Verfahren, welches beispielsweise in der EP 2 392 630 A beschrieben ist.
  • Dabei werden die Wachse durch ein Schmelzspinnverfahren hergestellt. Als Rohstoffe für die Verdüsung können die vorstehend genannten Wachse zur Herstellung der Sprühprodukte, die eine faserig verfilzte Wachswolle ergeben, verwendet werden.
  • Die als Rohstoffe verwendeten Wachse können ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 200 bis 20.000 g/mol aufweisen. Ferner weisen die als Rohstoffe geeigneten oxidierten Wachse eine Säurezahl von 0 bis 100 mgKOH/g auf, bevorzugt ermittelt nach ASTM D 974:2014.
  • Die verwendeten Wachse für die Herstellung der Sprühprodukte können auch physikalische Mischungen in allen Mischungsverhältnissen der erfindungsmäßig geeigneten Wachse sein.
  • Zur Herstellung der faserig verfilzten Wachswolle geht man von flüssigen Rohmaterialien aus. Dazu muss das Ausgangsmaterial aufgeschmolzen und in den flüssigen Zustand überführt werden. Die unterschiedlichen Wachse werden dabei mindestens 5 °C, besser 20 °C, am besten 50 °C über ihrem Schmelzpunkt oder Tropfpunkt erwärmt.
  • Dabei muss die Viskosität des für die Herstellung der faserig verfilzten Wachswolle verwendeten Wachses also bei der jeweiligen Verarbeitungstemperatur, bei der die Umformung durchgeführt wird, bevorzugt unter 5.000 mPas, besser unter 1.000 mPas, am besten unter 500 mPas liegen.
  • Das geschmolzene dünnflüssige Wachs wird dann mit handelsüblichen Düsen, Einstoff-, Zweistoff- oder Mehrstoffdruckdüsen, unter Druck zur faserig verfilzten Polymerwolle verdüst. Das Düsenmaterial ist bevorzugt so beschaffen, dass sich das Wachs während der Verdüsung nicht abkühlt, besonders bevorzugt sind deshalb beheizbare Düsen, die temperatur- und korrosionsbeständig ausgeführt sein müssen.
  • Die Verdüsung erfolgt mittels eines Sprühturms oder eines Kühlturms, in den während der Verdüsung des Wachses gleichzeitig Stickstoff, Kohlendioxid oder Luft als Treibgas und zur Kühlung eingeblasen wird. Wenn Luft als Treibgas und Kühlgas verwendet wird, kann auf einen Sprühturm oder Kühlturm verzichtet werden und zum Beispiel auch in eine Halle gesprüht werden.
  • Der Druck für die Verdüsung des Ausgangsmaterials kann von 1 Bar bis 100 Bar variiert werden. Der Druck des Treibgases (Stickstoff, Kohlendioxid oder Luft) kann ebenfalls von 1 bis 100 Bar variiert werden. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Druck des Treibgases während der Verdüsung höher ist als der Druck des flüssigen Wachses.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Druck des Treibgases doppelt so hoch ist wie der Druck des flüssigen Wachses. Prinzipiell ist jedoch auch der umgekehrte Fall durchführbar, indem der Druck des Wachses höher ist als der Druck des Treibgases. Sowohl das flüssige Wachs als auch das Treibgas werden gleichzeitig in separaten Druckdüsen und in dieselbe Richtung in den Sprühturm eingedüst. Dabei kann die Verdüsung in alle Richtungen erfolgen, in vertikaler, in horizontaler Richtung, aber auch von unten nach oben. Je höher der Druck ist, desto besser sind die Ergebnisse bzw. die Ausbeute der erzeugten faserig verfilzten Wachswolle.
  • Zur Abkühlung der so hergestellten faserig verfilzten Wachswolle verwendet man in dem Sprüh- oder Kühlturm Stickstoff. Aber auch Kohlendioxid oder Luft kann verwendet werden. Für das Kühlgas verwendet man Temperaturen von minus 180 °C bis plus 100 °C. Bevorzugte Temperaturen sind minus 50 °C bis plus 50 °C. Zur besseren Temperaturführung kann es vorteilhaft sein, das temperierte Gas (Stickstoff, Kohlendioxid oder Luft) an unterschiedlichen Stellen dem Sprühturm zuzuführen. Das so hergestellte Endprodukt wird durch den geringen Überdruck von 0 bis 1 Bar im Sprühturm/Kühlturm ausgetragen und in gasdurchlässige Behälter abgefüllt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Fasern eine Faserlänge von 3 mm bis 1 m, bevorzugt 1 cm bis 50 cm auf. In einer weiteren Ausführungsform weisen die Fasern einen mittleren Durchmesser von 50 nm bis 8 mm, bevorzugt 1 mm bis 5 mm auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle eine faserig verfilzte Wachswolle, welche bevorzugt im Schmelzspinnverfahren hergestellt wird.
  • In einer Ausführungsform liegt die Wachswolle in Form eines Tuchs oder als Vlies vor. Dabei wird die ursprüngliche Wachswolle zu dem Tuch oder Vlies verpresst. In bevorzugten Ausführungsformen weisen das Tuch oder das Vlies eine Dicke von 1 mm bis 1 cm auf, insbesondere 2 mm bis 5 mm. Der Filter kann mehrere Vliese oder Tücher enthalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Filter die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle in 0,1 bis 99 Gew.-% oder 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Filters.
  • Ferner enthält der Filter mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon.
  • Als Aktivkohle sind generell alle bekannten Aktivkohlen geeignet, insbesondere kommerziell erhältliche. Bevorzugt weißt die Aktivhole eine innere Oberfläche von 300 bis 2500 m2/g auf, insbesondere 1200 bis 2000 m2/g, bevorzugt ermittelt nach DIN ISO 9277:2014-01.
  • Die Schüttdichte von Aktivkohle liegt bevorzugt im Bereich von 150 bis 600 kg/m3, stärker bevorzugt 350 bis 600 kg/m3, bevorzugt ermittelt nach DIN ISO 697:1984-01.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Filter eine Aktivkohle und eine weitere Verbindung ausgewählt aus Zeolithen, Tonmineralien, Polyolefinpolymeren und lonentauscherharzen, insbesondere Klinoptilolith, Bentonit, Polypropylen in Pulverform und einem monodispersen Kationentauscherharz. Besonders bevorzugt enthält der Filter Aktivkohle, Klinoptilolith und Bentonit oder Aktivkohle und Polyolefinpolymer, insbesondere in Pulverform.
  • Der Filter kann mindestens ein Alkalialumosilikat enthalten. Generell sind alle bekannten kristallinen oder amorphen Alkalialumosilikate geeignet. Unter diesen sind die kristallinen Natriumalumosilikate, besonders in Waschmittelqualität, insbesondere Zeolith A, P und gegebenenfalls X, allein oder in Mischungen, beispielsweise in Form eines Co-Kristallisats aus den Zeolithen A und X (Vegobond®AX, ein Handelsprodukt der Condea Augusts S. p. A.), und Klinoptilolith bevorzugt. Insbesondere bevorzugt ist Klinoptilolith. Geeignete Alkalialumosilikate weisen insbesondere keine Teilchen mit einer Korngröße über 30 µm auf und bestehen vorzugsweise zu wenigstens 80 Gew.-% aus Teilchen mit einer Größe unter 10 µm. Ihr Calciumbindevermögen, das nach den Angaben der deutschen Patentschrift DE 24 12 837 bestimmt werden kann, liegt in der Regel im Bereich von 100 bis 200 mg CaO pro Gramm.
  • Der Filter kann mindestens ein Tonmineral enthalten. Alle bekannten Tonmineralien sind dabei geeignet. Bevorzugt sind Montmorillonit und Bentonit, insbesondere Natriumbentonit.
  • Der Filter kann mindestens ein lonentauscherharz enthalten. Alle bekannten lonentauscherharze sind dabei geeignet, insbesondere Kationentauscherharze. Besonders bevorzugt sind monodisperse Kationentauscherharze. Diese sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise kommerziell unter dem Handelsnamen Lewatit® von der Lanxess AG erhältlich, insbesondere ist Lewatit® MonoPlus S 108 H bevorzugt.
  • Der Filter kann mindestens ein Polymer enthalten. Insbesondere handelt es sich dabei um Polyolefinpolymere, besonders bevorzugt in Pulverform. Am stärksten bevorzugt sind Polypropylenpolymere in Pulverform. Diese sind beispielsweise unter dem Handelsnamen Accurel®, insbesondere Accurel® MP100, MP1000, MP200, MP300, MP400, XP100, XP100-60, XP200, CP400 von der Firma Evonik AG kommerziell erhältlich.
  • Der Filter kann Harnstoff und/oder Soda enthalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Filter die mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon in 99,9 bis 1 Gew.-% oder 90 bis 20 Gew.-% oder 50 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Filters.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist im Filter die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle in 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Filters enthalten. Zusätzlich sind mindestens eine der folgenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsprozenten enthalten:
    • Aktivkohle in 25 bis 35 Gew.-%; und/oder
    • Zeolithe, insbesondere Klinoptilolith, in 5 bis 25 Gew.-%; und/oder
    • Tonmineralien, insbesondere Bentonit, in 5 bis 25 Gew.-%; und/oder
    • lonentauscherharze, bevorzugt Kationentauscherharze, insbesondere monodisperse Kationentauscherharze in 5 bis 25 Gew.-%; und/oder
    • Polymere in 5 bis 25 Gew.-%.
  • Der Filter der vorliegenden Erfindung ist so ausgestaltet, dass er aus einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine entnehmbar ist, also nicht fest verbaut ist. Der Filter kann dabei alle dem Fachmann bekannten Formen annehmen. Insbesondere liegt er in Form einer Kartusche, eines Säckchens oder Presslings vor. Falls der Filter von einem Gehäuse, einer Kartusche oder Säckchen umgeben ist, so ist dieses natürlich wasserdurchlässig, beispielsweise weist es/sie Aussparungen oder Löcher auf bzw. ist aus wasserdurchlässigen Materialen aufgebaut.
  • Solche Formen sind dem Fachmann bekannt. Beispielhafte geeignete Ausführungsformen für die Gestalt und die Herstellung des Filters sind beispielsweise in CA 2181501 A1 , CN 102454083 A , CN 103523863 A , CN 103556435 A , CN 207071254 U , DE 4131122 A1 , JP 06296993 A1 , JP 10337574 A1 , US 20080148784 A1 , US 20120055203 A1 , WO 2015131619 A1 , DE 102017001453 A1 beschrieben.
  • Der Filter weißt bevorzugt ein Gesamtgewicht von 3 bis 50 g, stärker bevorzugt von 5 bis 35 g, am stärksten bevorzugt von 8,5 bis 15 g auf.
  • Der Filter kann durch den Fachmann bekannte Verfahren hergestellt werden. Bevorzugt wird der Filter dadurch erzeugt, dass die, bevorzugt rieselfähigen, Inhaltsstoffe, außer der Wachswolle, miteinander vermischt werden und anschließend mit der Wachswolle vereinigt und homogenisiert werden. Die Mischung wird dann in ein Behältnis gegeben. Solch ein Behältnis kann eine wasserdurchlässige Kartusche, ein Säckchen beispielsweise aus Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen oder Cellulose sein oder ein poriges festes Material. Alternativ lässt sich das Behältnis mit besagter Wachswolle auskleiden und die anderen Inhaltsstoffe werden sukzessive hinzugegeben. Auf eine optimale Durchmischung wird dabei bevorzugt geachtet.
  • Der Filter der vorliegenden Erfindung kann entweder nach dem Waschprozess zur Waschlösung gegeben werden und in der Waschmaschine oder dem Geschirrspüler mit dem Abwasser in Kontakt kommen und dieses somit zu reinigen. Andererseits lässt sich der Filter auch in einem abgesonderten Bereich der Maschine in einer Kartusche, lösbar, einbauen. Zur Abwasserreinigung wird dann mittels Pumpsystem das Abwasser durch den Filter gepumpt und einem Wassertank zugeführt. Anschließend steht das aufbereitete Abwasser für einen weiteren Durchlauf zur Verfügung. Nach dem Reinigungsprozess des Abwassers wird der Filter im Hausmüll entsorgt. Alternativ können auch mehrere Abwasserdurchläufe mit demselben Filter durchgeführt werden.
  • Beispiele
  • Die Schmutzlösung (FI-Schmutz SBL-2004, erhältlich von der wfk Testgewebe GmbH) für die nachfolgenden Waschversuche wurde nach folgendem Verfahren hergestellt: 1,40 g Fl-Schmutz wurden in 4200 g Wasser eingebracht und ca. 1,5 Stunden bei erhöhter Temperatur (Rührplatte: 68°C) gerührt.
  • Auf Mehrfachrührplatten wurden Bechergläser bereitgestellt und anschließend mit je 200 mL der Schmutzlösung befüllt. Die zuvor hergestellten Filtersäckchen (siehe Tabelle 1) wurden anschließend jeweils einzeln in ein Becherglas gegeben. Danach wurde die Rührfunktion eingeschaltet und für 30 min bei Raumtemperatur konstant gerührt. Tabelle 1:
    Nr. Deurex® PE-Wolle Aktivkohle Klinoptilolith Vitabay Med Bentonit Natrium Form CAS 1302-78-9 Lewatit Mono Plus S 108 Harnstoff Soda PP-Accurel Pulver MP 1000
    1 0 0 0 0 0 0 0 0
    2 0 33 10 2 4 33 16 2
    3 66 33 0 0 0 0 0 0
    4 56 33 0 10 0 0 0 0
    5 56 33 0 0 10 0 0 0
    6 56 33 0 0 0 0 0 10
    7 46 33 10 10 0 0 0 0
    Nr. 1 und 2 Vergleichsbeispiele; Nr. 3 bis 7 erfindungsgemäße Beispiele
  • Die Beurteilung der Schmutzentfernung aus der Lösung erfolgte visuell von 2 Personen, indem die entsprechenden Lösungen mit reinem Wasser verglichen wurden (Tabelle 2). Vergleichsbeispiel 2 ist eine bekannte, kommerziell erhältliche Zusammensetzung. Tabelle 2:
    Ergebnis nach 30 min: (0 = Schmutzlösung ohne Filter -> ++++ = klares Wasser)
    Nr. Bewertung 1 Bewertung 2 Mittelwert
    1 0 0 0
    2 ++ + +/++
    3 ++ ++ ++
    4 ++ ++ ++
    5 ++ ++ ++
    6 +++ ++ ++/+++
    7 ++ ++ ++
  • Es zeigt sich, dass die Formulierungen aus den Beispielen 3 bis 7 eine verbesserte Leistung zeigen, verglichen mit den Vergleichsbeispielen 1 und 2.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2392630 A [0025]
    • DE 2412837 [0044]
    • CA 2181501 A1 [0052]
    • CN 102454083 A [0052]
    • CN 103523863 A [0052]
    • CN 103556435 A [0052]
    • CN 207071254 U [0052]
    • DE 4131122 A1 [0052]
    • JP 06296993 A1 [0052]
    • JP 10337574 A1 [0052]
    • US 20080148784 A1 [0052]
    • US 20120055203 A1 [0052]
    • WO 2015131619 A1 [0052]
    • DE 102017001453 A1 [0052]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN ISO 9277:2014-01 [0041]
    • DIN ISO 697:1984-01 [0042]

Claims (14)

  1. Filter zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler, der faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon enthält oder daraus besteht.
  2. Filter nach Anspruch 1, wobei die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle eine innere Oberfläche von 1 bis 10 m2/g, bevorzugt von 2 bis 6 m2/g, aufweist.
  3. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle aus Wachsfasern besteht, welche (i) hergestellt werden aus natürlichen, teilsynthetischen oder synthetischen Wachsen, insbesondere synthetischen Wachsen; und/oder (ii) jeweils aus einem Wachs hergestellt werden auf Basis von Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat und Derivaten davon, insbesondere mit Vinylacetat derivatisierten Wachsen; besonders bevorzugt Polyethylen oder Ethylen-Vinylacetat-Wachs oder auf Basis von Polymilchsäure und Derivaten davon.
  4. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die Fasern (i) aus Wachsen hergestellt sind, die ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 200 bis 20.000 g/mol, bevorzugt 500 bis 10.000 g/mol, aufweisen; und/oder (ii) eine Faserlänge von 3 mm bis 1 m, bevorzugt 1 cm bis 50 cm aufweisen; und/oder (iii) einen mittleren Durchmesser von 50 nm bis 8 mm, bevorzugt 1 mm bis 5 mm aufweisen.
  5. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle eine faserig verfilzte Wachswolle ist, bevorzugt hergestellt im Schmelzspinnverfahren.
  6. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle in 0,1 bis 99 Gew.-% oder 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Filters enthalten ist.
  7. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen, Harnstoff, Polymeren und Soda oder eine Mischung davon in 99,9 bis 1 Gew.-% oder 90 bis 20 Gew.-% oder 50 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Filters enthalten ist.
  8. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die mindestens eine Verbindung ausgewählt ist aus Aktivkohle, Alkalialumosilikaten, Tonmineralien, lonentauscherharzen und/oder Polymeren, insbesondere Aktivkohle und einer Verbindung ausgewählt aus Zeolithen, Tonmineralien und lonentauscherharzen.
  9. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei die faserig verfilzte oder faserig versponnene Wachswolle in 40 bis 70 Gew.-%; und/oder Aktivkohle in 25 bis 35 Gew.-%; und/oder Zeolithe in 5 bis 25 Gew.-%; und/oder Tonmineralien in 5 bis 25 Gew.-%; und/oder lonentauscherharze in 5 bis 25 Gew.-%; und/oder Polymere in 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Filters enthalten sind.
  10. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei das mindestens eine Alkalialumosilikat ein Zeolith ist, insbesondere Klinoptilolith; und/oder das mindesten eine Tonmineral Bentonit ist; und/oder das mindestens eine lonentauscherharz ein monodisperses Kationentauscherharz ist.
  11. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei das Polymer ein Polypropylenpolymer ist, insbesondere wobei das Polymer in Pulverform vorliegt.
  12. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüchen, der in Form einer Kartusche, eines Säckchens oder eines Presslings vorliegt; und/oder wobei der Filter ein aus der Waschmaschine oder dem Geschirrspüler entnehmbarer Filter ist.
  13. Verwendung des Filters nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Wasseraufbereitung in einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler.
  14. Verfahren zum Aufbereiten von Abwasser einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers, umfassend das in-Kontakt-bringen des Abwassers in der Waschmaschine oder in dem Geschirrspüler mit einem Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10030419A1 (de) * 1999-06-21 2001-03-29 Hinomaru Carbotechno Co Ltd Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Schmutz in Waschmaschinen
DE102010022437B4 (de) * 2010-04-13 2012-11-29 Wachs-Chemie Elsteraue E.K. Ölbindemittel und Bindemittel für Lösemittel, deren Herstellung sowie deren Verwendung
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