DE3630183A1

DE3630183A1 - Verbessertes verfahren zum waschen und reinigen von textilien (i)

Info

Publication number: DE3630183A1
Application number: DE19863630183
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Meffert; Andreas Dr Syldatk; Johann Friedrich Dr Fues
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1986-09-04
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1988-03-10
Also published as: ZA876596B; JPS6366372A

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Waschen und Reinigen von verschmutztem Textilgut durch dessen Behandlung in wäßrigen Waschflotten, die gelöste, emulgierte und/oder suspendierte Waschhilfsstoffe enthalten unter Einwirkung von Ultraschall auf das Waschbad zur Intensivierung und/oder Beschleunigung des Waschprozesses.

Die Reinigung von harten Oberflächen in wäßrigen und/oder organischen Waschbädern unter der Einwirkung von Ultraschall ist seit Jahrzehnten bekannt und im technischen Maßstab verwirklicht. Die Anwendung dieser Maßnahme auf das Waschen bzw. Reinigen von Textilien ist als Wunschvorstellung ebenfalls seit längerer Zeit bekannt. In den Jahren um 1950 wurde der Entwicklung von Waschverfahren mittels Ultraschall eine größere Bedeutung für die Zukunft zugesprochen, vergleiche hierzu beispielsweise Dr. Ludwig Bergmann "Der Ultraschall und seine Anwendung in Wissenschaft und Technik" 6. Auflage, S. Hirzel Verlag Stuttgart 1954, S. 788 und die dort zitierte Literatur, insbesondere Schilling et al., J. acoust Amer., Bd. 21 (1949) S. 39 - Sonic Laundering. Gemäß dieser zuletzt zitierten Literaturstelle wurde zum Beispiel ein stark mit Ölruß verschmutzter weißer Baumwollstoff in Seifenwasser bei fünfmaligem Wasserwechsel in einer Stunde akustisch genauso sauber gewaschen, wie in der Wäscherei bei fünfzigmaligem Wasserwechsel in 1 bis 6 Stunden, ohne daß die beim üblichen Waschprozeß zu beobachtende Festigkeitseinbuße eingetreten wäre.

Während seitdem die technische Anwendung zur Reinigung harter Oberflächen unter Einfluß von Ultraschall intensiv genutzt wird, ist es um die Ultraschall-Textilwäsche still geworden. Wohl übereinstimmend wird sie aufgrund der in der Zwischenzeit vorliegenden Erfahrungen als undurchführbar angesehen. Das Textilgut in der Waschflotte dämpft den Eintritt der Ultraschallenergie in das Bad derart rapide, daß in der Praxis brauchbare Wirkungsverstärkungen der Waschleistung durch Ultraschalleinwirkungen bisher nicht erzielt werden konnten. Die durch Abschattung und/oder durch Schmutz-Redisposition ausgelösten Probleme sind bis heute ungelöst. Weitgehend wird dafür die schmiegsame weiche Beschaffenheit textiler Materialien verantwortlich gemacht, die mit den starren Oberflächen der in der technischen Reinigung eingesetzten festen verschmutzten Werkstoffe bzw. Werkstoffteile nicht zu vergleichen ist. In Übereinstimmung damit steht die Erfahrung der technischen Ultraschallreinigung, daß elastische Materialien - beispielsweise die Gummipartien von Gasmasken - der Reinigungsverstärkung durch Einwirkung von Ultraschall auf das Waschbad nicht zugänglich sind.

Der jüngste bekannt gewordene Vorschlag aus diesem Arbeitsgebiet sieht die Behandlung des zu reinigenden Textilgutes mit Ultraschall in reinem Wasser bei Raumtemperatur vor, wobei das Wasser mit feinverteilter Luft begast wird. Die Überprüfung dieser Arbeitsmethodik an Textilproben mit den heute üblichen Standardverschmutzungen läßt jedoch auch bei mehrstündiger Einwirkung der Ultraschallbehandlung keine wesentlichen Reinigungseffekte erkennen.

Die Anmelderin beschäftigt sich in ihrer älteren Anmeldung P 36 10 386.1 (D 7583) insbesondere mit dem Problemkreis, der der Redeposition abgelösten Schmutzes zugeordnet werden kann. Vorgeschlagen wird hier, daß die Ablösung von Pigment- und/oder Fettanschmutzungen bei der Textilwäsche wenigstens anteilsweise unter Einwirkung von Ultraschall vorgenommen und dabei mit einer Flotte gearbeitet wird, die in dieser Flotte wenigstens weitgehend unlösliche Fänger für die Aufnahme wenigstens eines Teils des abgelösten Pigment- und/oder Fettschmutzes enthält, welche Fänger manuell und/oder mechanisch vom gereinigten Gut abgetrennt werden können. Es wird dabei insbesondere mit ungelösten als Feststoffe vorliegenden Fängern für Pigment- und/oder Fettschmutz gearbeitet, die unter den Waschbedingungen eine substantielle Rückübertragung der aufgenommenen Schmutzanteile verhindern. Die Lehre dieser älteren Anmeldung wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht.

Die im nachfolgenden erörterten Elemente der hier beschriebenen Erfindung betreffen insbesondere Vorschläge zur Lösung der Abschattungsproblematik. Der Lehre der Erfindung liegt die überraschende Feststellung zugrunde, daß in Wirklichkeit keine grundlegenden Unterschiede zwischen der Reinigung starrer Oberflächen fester Formteile einerseits und weicher schmiegsamer Textilstücke andererseits besteht. Für die reinigungsverstärkende Wirkung des Ultraschalls ist auch das weichste Textilmaterial, beispielsweise reine nicht ausgerüstete Wolle, als "harte Oberfläche" anzusehen, vorausgesetzt, es werden die nachfolgend geschilderten Elemente der Erfindung eingehalten. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Inhibierung bzw. Einschränkung der Ultraschallwirkung bei der Textilwäsche durch mikrodispers verteilte Restluft verursacht wird, die in der Fasermikrostruktur auch des eingeweichten Textilgutes vorliegt und hier hartnäckig festgehalten wird.

Eine im flüssigen bzw. festen Medium fortschreitende Schallwelle bricht bekanntlich an den Phasengrenzen flüssig/gasförmig bzw. fest/gasförmig ab. Das mit mikrodisperser Restluft belegte eingetauchte Textilgut ist dementsprechend ein starker Isolator gegen die Ultraschalleinwirkung. Behindert wird dabei nicht nur der Durchtritt der Ultraschallwelle durch hinreichende Bereiche des beladenen Waschbades, auch in der Mikrostruktur der verschmutzten Stelle des Textilgutes kann sich die Reinigungserleichterung des Ultraschalleinflusses nicht auswirken. Durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen der Erfindung wird hier grundlegende Abhilfe geschaffen.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Waschen und Reinigen von verschmutztem Textilgut durch dessen Behandlung in einer gelöste, emulgierte und/oder suspendierte Waschhilfsstoffe enthaltenden wäßrigen Waschflotte unter Einwirkung von Ultraschall auf das Waschbad. Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das verschmutzte Textilgut in einer wäßrigen Flotte behandelt, die unter den Bedingungen dieser Behandlung derart hohe Netzfähigkeit aufweist, daß die Fasermikrostruktur des Textilgutes einschließlich seiner verschmutzten Bereiche unter Verdrängung mikrodispers verteilter Restluft durchdringend genetzt und entlüftet wird und wobei gleichzeitig und/oder nachfolgend das in die wäßrige Waschflotte eingetauchte Textilgut der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt und dabei sichergestellt wird, daß die verschmutzten Bereiche des Textilguts zumindest im Zustand ihrer hinreichenden Durchnetzung und Entlüftung für wenigstens einige Sekunden im Ultraschall-Wirkungsbereich verweilen.

Entscheidende Bedeutung kommt demgemäß im erfindungsgemäßen Verfahren dem Verdrängen der in der Fasermikrostruktur festgehaltenen Restluft zu. Erschwerend gilt hier, daß in der Regel eine Vielzahl von Fasern fest gebündelt zum Faden vereinigt sind und daß diese Bündelung den Austritt der Restluft insbesondere aus dem Fadeninneren stark behindert. Trotz dieser Erschwernis soll die Flüssigphase die Faser auch in ihrer Mikrostruktur möglichst vollständig netzen, sodaß die Konzentration an gaserfüllten Mikrohohlräumen im Textilgut wenigstens substantiell gesenkt wird.

Der Textil- bzw. Waschmittelchemie steht zur Lösung dieser Teilaufgabe eine Vielzahl von wirksamen Netzhilfsmitteln zur Verfügung, die sich in die Klasse der Tenside, Emulgatoren und/oder Waschkraftverstärker einordnen lassen. Aus der dem Fachmann heute gegebenen breiten Palette von einschlägigen Netzhilfsmitteln kann dieser durch einfache Vorversuche geeignete Mittel - in Abstimmung mit den sonstigen Bedingungen des Wasch- bzw. Reinigungsverfahrens - leicht ermitteln. In diesem Zusammenhang sind die nachfolgenden weiteren, der erfindungsgemäßen Lehre zugrundeliegenden Feststellungen von Bedeutung:

Die Einwirkung von Ultraschall der heute üblichen technischen Frequenzen muß keine oder keine wesentliche Erleichterung der Befreiung des Textilgutes von mikrodisperser Restluft bedeuten. Zwar ist bekannt, daß sich in wäßrigen Bädern gelöste oder feinstverteilte Gasanteile unter dem Einfluß von Ultraschall zu größeren Gasbläschen vereinigen, bekanntlich werden diese Gasbläschen aber - je nach ihrer Größe - in den Schwingungsbäuchen bzw. Schwingungsknoten der Schallwelle stabilisiert. Nur in Sonderfällen treten sie unter Schalleinwirkung zu größeren Gasblasen zusammen, die dann aufgrund des Dichteunterschiedes auch aus dem beschallten Bad nach oben austreten. Diese stabilisierende Wirkung der Ultraschallwelle auf die Verteilung feiner Gasbläschen im Waschbad wird ersichtlich durch die Gegenwart des getauchten Textilgutes verstärkt. In der visuellen Betrachtung läßt sich häufig am getauchten Textilstück in der Beschallungsphase die Ausbildung mikrofeiner Gasbläschen im Netzwerk des Textils feststellen, die sich nicht vom Textil ablösen, solange die Ultraschalleinwirkung anhält, sofern nicht weiterführende Maßnahmen getroffen werden, die zur gewünschten Phasentrennung führen. Die anhaltende und insbesondere kontinuierliche Einwirkung von Ultraschall auf das zu reinigende getauchte Textilstück kann dementsprechend gerade nicht reinigungsverstärkend sondern sich selbst inhibierend wirken. Hier dürfte eine der Ursachen zu finden sein, die eine verbesserte Textilwäsche unter Ultraschalleinwirkung bisher verhindert haben.

Die erfindungsgemäß geforderte Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft erfolgt durch das geeignet ausgewählte Kräftespiel des an sich bekannten Netzungsvorganges, der damit zum zeitbestimmenden Schritt des Waschverfahrens unter Ultraschalleinwirkung werden kann. Die Ultraschalleinwirkung kann diesen Vorgang gegebenenfalls beeinflussen, aber nicht notwendigerweise beschleunigen. Genetzte Schmutzanteile werden ersichtlich unter Schalleinwirkung nahezu unmittelbar von der Faser abgelöst. Dann bedarf es aber des weiteren Eindringens der netzenden Flüssigphase in die Tiefenstruktur der Faserbündel und des Verdrängens der hier mikrodispers festgehaltenen Luft, bevor weitere Reinigungseffekte durch Schalleinwirkung sichtbar werden können. Eine eventuelle Fixierung abgelöster Luftanteile durch Schalleinwirkung kann die gewünschte Entgasung gegebenenfalls behindern. Die hiergegen einzusetzenden Mittel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend noch beschrieben.

Die technische Lösung für die der Erfindung zugrundeliegende Problematik liegt in der richtigen Kombination der Kräfte bzw. Kräftekonstellationen, die sich einerseits dem Begriff des Netzens im konventionellen Sinne und andererseits dem Begriff der Oberflächenreinigung durch Ultraschalleinwirkung, insbesondere unter Ausnutzung der hierdurch hervorgerufenen Kavitationskräfte subsumieren lassen. Verschiedenartigste Kombinationen von Netzen und Ultraschallbehandlung können zum gewünschten Erfolg führen. Im folgenden sind vier charakteristische Muster aufgezählt, die das erfindungsgemäße Handeln verdeutlichen:

In einer ersten Ausführungsform kann zunächst das zu reinigende Textilgut in konventioneller Weise durchdringend genetzt werden, wobei darauf hinzuwirken ist, daß die mikrodispers verteilte Restluft möglichst weitgehend aus der Fasermikrostruktur verdrängt und durch Flüssigphase ersetzt wird. Erst wenn dieser Zustand im angestrebten Ausmaß verwirklicht ist, wird das in die Waschflotte eingetauchte Textilgut der Einwirkung von Ultraschall auf das Waschbad ausgesetzt.

Der Vorgang des Netzens kann in einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erleichtert werden, daß das verschmutzte Textilgut unmittelbar nach seinem Eintauchen in die Waschflüssigkeit oder nach nur einer kurzen Benetzungsdauer einer Grobreinigung durch Ultraschalleinwirkung ausgesetzt wird. Hierbei werden die im flüchtigen Vornetzen erfaßten Schmutzanteile abgelöst. Damit kann eine Erleichterung der nachfolgenden Intensivnetzung der Problembereiche in der Fadeninnenstruktur verbunden sein. Nach dieser Intensivnetzung unter Verdrängung wenigstens substantieller Anteile der mikrodispers verteilten Restluft auch im inneren Kern des Textilgutes findet dann die abschließende Reinigung unter Einwirkung von Ultraschall auf das Waschbad statt.

In einer Variation der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann die mehrfache Wiederholung der aufeinanderfolgenden Schritte von Netzung und Beschallung im Rahmen eines Waschverfahrens vorgesehen sein, die gewünschtenfalls auch zu einer impulsartigen Beschallung des mit Textil gefüllten Waschbades modifiziert werden kann.

Schließlich kann aber das Prinzip der wechselnden Netzung und Beschallung auch dadurch verwirklicht werden, daß im Waschbad beschallte und nicht beschallte Bereiche vorgesehen sind, sodaß selbst bei kontinuierlicher Beschallung des Waschbades durch ein gleichzeitig sichergestelltes kontinuierliches oder diskontinuierliches Bewegen des zu reinigenden Gutes durch das Waschbad und seine verschiedenen Zonen hindurch abwechselnde Verfahrensabschnitte von Netzung in Abwesenheit von Ultraschall und Abschlagen der genetzten Schmutzanteile durch Kavitationseinwirkung miteinander verbunden sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unabhängig vom bisher Gesagten jeweils vorgesehen, daß die hinreichende Entlüftung der Waschflotte sichergestellt ist, wobei auch hier wiederum verschiedene Elemente zu berücksichtigen sind: Die frisch in das Waschverfahren eingebrachte Flotte enthält gelöste Luft, die unter Einwirkung von Ultraschall in an sich bekannter Weise zunächst zu mit dem bloßen Auge feststellbaren Bläschen zusammentritt, die dann aber im Ultraschallfeld stabilisiert und festgehalten werden. Entsprechendes erfolgt mit den Luftanteilen, die durch den Netzungsvorgang von der Textilfaser freigemacht wird, dann aber makrodispers verteilt dem Textil unter Ultraschalleinwirkung hartnäckig anhaften.

Zur technischen Lösung dieser mehrfachen Entlüftungsprobleme sieht die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen vor, durch hinreichende Textilmechanik im Waschbad die labilen Gleichgewichtszustände so weitgehend zu stören, daß die Vereinigung von Luftperlen zu größeren Luftblasen stattfindet und letztlich die Phasentrennung aufgrund des Dichteunterschiedes stattfindet. Neben einer hinreichenden Textilmechanik im Waschbad ist hier die wenigstens intermediäre, sich gegebenenfalls mehrfach wiederholende Anwendung schallfreier Behandlungsphasen ein wichtiges Arbeitsmittel der Erfindung. Daß durch eine Textilmechanik in der Waschflotte gleichzeitig der angestrebte Netzungsvorgang in an sich bekannter Weise unterstützt wird, ist ein Vorteil für diese bevorzugte Arbeitsweise der Erfindung.

Ersichtlich kommt der Bewegungsmechanik der Textilbeladung in der Waschflotte im erfindungsgemäßen Verfahren wichtige Bedeutung zu. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei mit einem solchen Ausmaß der Textilbeladung und einer solchen Form der Bewegungsmechanik des Textilguts in der Waschflotte gearbeitet, daß durch ein aufbrechendes Umwälzen der textilen Flottenbeladung der fortlaufende Berührungs- und Verformungskontakt benachbart liegender Textilien bzw. Textilbereiche gewährleistet ist. Es ist dabei ausreichend, wenn das Textilgut in ruhiger Bewegung im wesentlichen in die Flüssigphase eingetaucht, in der Waschflotte aufbrechend umgewälzt wird, wobei vergleichsweise niedere mittlere Bewegungsgeschwindigkeiten der individuellen Textilabschnitte nicht überschritten werden. Wenn auch ein intensives rasches Umwälzen des Textilgutes in der Flotte im erfindungsgemäßen Verfahren nicht ausgeschlossen ist, so kann hierdurch jedoch das zusätzliche Problem unerwünschten Lufteintrages in die Waschflotte verschärft und damit dem erfindungsgemäßen Ziel der möglichst vollständigen Entlüftung der Flotte entgegengewirkt werden. Dementsprechend ist es bevorzugt, eine langsame ruhige Bewegung des Materials im Waschbad vorzusehen, die kontinuierlich oder auch in alternierende Abschnitte von Bewegung und Ruhe ausgebildet sein kann. Ein brauchbarer Höchstwert für die mittlere Bewegungsgeschwindigkeit des Textils in der Waschflotte liegt beispielsweise bei etwa 0,5 m/sec, vorzugsweise aber beträchtlich niedriger, beispielsweise bei höchstens 0,4 m/sec oder auch noch darunter, zum Beispiel bei nicht mehr als 0,2 m/sec.

Die Bewegung des Textilgutes in der Waschflotte kann in an sich bekannter Weise mittels mechanisch bewegter Einsätze oder auch durch Umpumpen der Waschflotte bewegt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Kombination dieser Maßnahmen eingesetzt, um damit das aufbrechende Umwälzen der textilen Flottenbeladung unter fortlaufendem Berührungs- und Verformungskontakt benachbart liegender Textilbereiche zu gewährleisten.

Auf diese Weise kann Einfluß auf das Ausdrücken von Luft aus dem Fadeninneren und auf das Abstreifen und Vereinigen der Luftbläschen genommen werden, die sich beim Netzungsvorgang an der Grenzphase textiler Feststoff/Flüssigphase bilden, so daß auf diese Weise das unmittelbare Benetzen des Textils mit Flüssigphase und damit der Zugriff des Ultraschalls auf diese Textilbereiche gefördert werden. Andererseits wird aber durch diese Maßnahme ein anderes wichtiges Element der erfindungsgemäßen Lehre gefördert, das im folgenden geschildert wird.

Am nicht oder nur flüchtig genetzten Textilgut ist die Abschattungswirkung der mikrodispers an der Textilphase anhaftenden Restluft so stark, daß der Wirkungsbereich eines Ultraschallgebers - beispielsweise durch die Wandung des Waschbades hindurch - nur sehr beschränkt ist. Selbst wenn man mit Waschbädern arbeitet - und das ist erfindungsgemäß bevorzugt - die eine Mehrzahl von Schallschwingern aufweisen, die vorzugsweise über einen möglichst großen Bereich der Badewandungen verteilt angeordnet sein können, ist in der Anfangsphase des Netzvorganges bei Ultraschalleinwirkung nur ein vergleichsweise begrenzter Bereich des Badvolumens als Ultraschall-durchsetzt anzusehen. Die Wirkungsbereiche der jeweiligen Schallgeber erweitern sich erst in dem Ausmaße in das Waschbad hinein, in dem die Verdrängung der mikrodispers an der Faser verteilten Restluft voranschreitet.

Im erfindungsgemäßen Verfahren kann es daher wichtig sein, die Bewegungsmechanik des zu reinigenden Textilgutes im Waschbad so auszulegen, daß eine hinreichende Wahrscheinlichkeit für alle verschmutzten Bereiche des Textils gewährleistet ist, in den Nahbereich wenigstens eines Ultraschallgebers zu gelangen und hier so lange zu verweilen, daß die durch die Ultraschalleinwirkung gewünschte Leistung vollbracht wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Erfüllung dieser Voraussetzung möglich.

Entscheidend hilfreich ist hier die der Erfindung unter anderem zugrundeliegende Feststellung, daß nach hinreichender Durchnetzung des Textilgutes insbesondere auch in seinen Schmutzbereichen die Ablösung des Schmutzes unter Einwirkung der Kavitationskräfte nahezu spontan erfolgt. Wird ein Schmutzgewebe in ein beschalltes Waschbad eingebracht, so ist - in Abhängigkeit vom Zustand seiner Durchnetzung - die spontane Entfernung des Pigmentschmutzes visuell wahrnehmbar. Der Pigmentschmutz fällt unmittelbar vom Textil ab und wird vom Waschbad aufgenommen. Das am verschmutzten Textilstück einzustellende Reinigungsergebnis hängt vom Durchnetzungszustand ab, der wiederum kann durch die Beschaffenheit der Faser mitbestimmt werden. Geschlossene Kunstfasern, beispielsweise Polyesterfasern bzw. daraus hergestellte Textilmusterstücke können in stark netzenden Bädern unter Ultraschalleinwirkung selbst ohne hinreichende Vornetzung in Sekundenschnelle - beispielsweise in einem Zeitraum von 10 bis 30 Sekunden - bis in die Textilinnenstruktur hinein gereinigt werden. Ganz anders sehen die Verhältnisse bei der Verwendung von Textilien aus, die eine komplizierte Mikrostruktur der Faser aufweisen, die insbesondere durch Hohlraum- oder Kapillarenbildung gekennzeichnet ist. Charakteristisch hierfür sind Fasern natürlichen Ursprungs, insbesondere Fasern pflanzlichen Ursprungs im veredelten oder unveredelten Zustand. In Betracht kommt hier insbesondere die Baumwolle oder Leinen, wobei in der Praxis der Textilwäsche weitaus überwiegend Mischgewebe eingesetzt werden, die zu nicht unbeträchtlichem Anteil Fasern natürlichen insbesondere pflanzlichen Ursprungs enthalten. Die mikroskopische Untersuchung eines solchen Fasermaterials zeigt die Problematik auf, die der Textilwäsche unter Einwirkung von Ultraschall zugrundeliegt. Jede Faser in sich selbst, insbesondere aber die im Faden vorliegenden Faserbündel besitzen eine Unzahl von Mikrohohlräumen, die im Normalzustand lufterfüllt sind. Die für die Ultraschalleinwirkung zwingend erforderliche hinreichende Netzung verlangt schon am nicht verschmutzten Textil die Auswahl besonders wirkungsvoller Netzer. Diese Netzungsproblematik ist in den verschmutzten Textilbereichen insbesondere dann zusätzlich verschärft, wenn oleophile Verschmutzungen, beispielsweise Fette und/oder Öle substantielle Bereiche der Faser einhüllen.

Wird dementsprechend ein mit Standard-Pigment- und/oder Fettschmutz angeschmutztes Textilmaterial auf Basis solcher Faser natürlichen Ursprungs der Ultraschallwäsche unterworfen - beispielsweise unveredelte oder veredelte Baumwolle bzw. entsprechendes Mischgewebe auf Basis Baumwolle/Polyester als textiler Träger - dann ist beim Eintrag des verschmutzten Textilstückes in ein beschalltes Waschbad ohne hinreichende Vornetzung keine oder nur eine beschränkte Reinigungswirkung festzustellen. Die Verhältnisse verändern sich im Ausmaße der Durchnetzung des verschmutzten Probestückes. Hinreichende Durchnetzung und damit Verdrängung der mikroporös verteilten Restluft vorausgesetzt, ist auch hier die nahezu spontane Abtragung des Pigmentschutzes im beschallten Waschbad im Zeitraum weniger Sekunden sichtbar, so daß beispielsweise auch hier im Zeitraum zwischen 10 und 60 Sekunden ein volles Reinigungsergebnis erhalten werden kann. Es sind dabei Weißheitsgrade am Textil einzustellen, wie sie in der konventionellen Wäsche nicht oder nur in Sonderfällen erzielbar sind.

Von diesen Voraussetzungen ausgehend fordert die erfindungsgemäße Lehre in ihrer allgemeinsten Fassung, daß die verschmutzten Bereiche des Textilguts zumindest im Zustand ihrer hinreichenden Durchnetzung und Entlüftung für wenigstens einige Sekunden im Ultraschallwirkungsbereich verweilen. Die mittlere Verweildauer der Anschmutzungsbereiche des Textilguts im Nahbereich der Ultraschallgeber kann dabei zur Einstellung hochwertiger Reinigungsergebnisse weniger als 10 Minuten und vorzugsweise höchstens etwa 5 Minuten betragen. Es hat sich als völlig hinreichend erwiesen, daß das voll durchnetzte und damit porentief entlüftete Textilgut eine mittlere Verweildauer der Anschmutzungsbereiche im Nahbereich der Ultraschallgeber von etwa 2 bis 200 Sekunden und vorzugsweise von etwa 3 bis 120 Sekunden erfüllt. Für die Zwecke der erfindungsgemäßen Definition sind dabei die Begriffe des Nahbereichs und des Wirkungsbereichs eines jeweiligen Ultraschallgebers getrennt zu sehen. Der Nahbereich eines Ultraschallgebers versteht sich als die Distanz bis etwa 40 cm, vorzugsweise bis etwa 25 cm und insbesondere bis etwa 15 cm jeweils berechnet ab Schallquelle bzw. Schall-abgebendem Wandstück.

Besonders bevorzugte Werte für diesen Nahbereich liegen im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns bis etwa 10 cm und insbesondere bis etwa 7 cm, berechnet ab Schallquelle. Der Wirkungsbereich des Schallgebers ist demgegenüber im Waschprozeß eine sich verändernde Größe und abhängig von der Abschattungswirkung des mit Restluft verschmutzten Textilguts. Liegt keine hinreichende Vornetzung unter Verdrängung wenigstens substantieller Anteile dieser Restluft vor, so ergibt sich ein sehr kleiner Wirkungsbereich, wiederum berechnet als Distanz ab Schallquelle. Die absoluten Werte für den Wirkungsbereich können hier deutlich unter den zuvor genannten Zahlenwerten des Nahbereichs liegen. Im Ausmaß der zunehmenden Entlüftung des Textils in seiner Mikrostruktur dehnt sich der Wirkungsbereich aus und kann - hinreichende Durchnetzung und Entlüftung des Bades vorausgesetzt - bis in die Größe des Nahbereichs kommen.

Unter Berücksichtigung der insgesamt auf das Waschergebnis einwirkenden Parameter lassen sich wirkungsvolle Waschverfahren im Sinne der Lehre des erfindungsgemäßen Handelns in vielgestaltiger Weise ausführen. So kann man mit kontinuierlicher Beschallung des Waschbades, vorzugsweise aber mit alternierenden Phasen der Beschallung und nicht beschallter Waschphasen arbeiten, wobei bevorzugt die Bewegungsmechanik der Textilbeladung in der Waschflotte auch und gerade während der nicht beschallten Phasen fortgesetzt wird. Es kann dabei mit hinreichender Vornetzung ohne Einwirkung von Ultraschall oder auch mit kurzfristiger, nur die verschmutzten Außenbereiche des Textils erfassender Ultraschallvorbehandlung gearbeitet werden. Man kann mit einer Mehrzahl bevorzugt kurzfristiger Beschallungsphasen arbeiten, die durch nicht beschallte Waschphasen voneinander getrennt sind, wobei die Dauer dieser nicht beschallten Waschphasen gleich, kürzer oder länger als die der beschallten Waschphasen sein kann. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die nicht beschallten Waschphasen mindestens etwa von gleicher Dauer wie die beschallten Waschphasen. Die Dauer der jeweiligen Beschallungsphasen kann dabei im Bereich bis zu etwa 15 Minuten, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,25 bis 10 Minuten und insbesondere im Bereich von etwa 0,5 bis 5 Minuten liegen. Man kann aber auch - bevorzugt bei kontinuierlich fortgesetzter Textilmechanik im Waschbad mit punktuellen Beschallungsphasen arbeiten, deren Dauer im einzelnen 1 bis 2 Minuten nicht überschreitet und beispielsweise im Bereich von 10 bis 60 Sekunden liegt. Die jeweils erforderliche Verweildauer der verschmutzten Stelle im Wirkungsbereich eines Schallgebers bemißt sich nach Sekunden, selbst Sekundenbruchteile ergeben eine deutliche reinigungsverstärkende Wirkung - hinreichende Durchnetzung vorausgesetzt.

Zur Förderung der Entgasung kann es wünschenswert sein, mit netzenden bzw. tensidischen Waschflotten zu arbeiten, die wenigstens weitgehend schaumarm bzw. schaumfrei gehalten werden. Da im Vergleich mit der konventionellen Textilmechanik in ultraschallfreien Waschverfahren erfindungsgemäß praktisch nicht schäumende Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, kann gleichwohl mit Tensiden, Emulgatoren und/oder Waschkraftverstärkern in der Waschflotte gearbeitet werden, die an sich im konventionellen Waschverfahren zu starker Schaumbildung führen müßten. Hier liegt eine wichtige Freiheit für die Auswahl besonders wirkungsvoller Netzmittel aus dem großen Rahmen der genannten Waschhilfsstoffe. Gewünschtenfalls kann eintretende Schaumbildung durch an sich aus der Textilwäsche bekannte Schaumbremsen verhindert bzw. beseitigt werden. Besonders wirkungsvolle Schaumbremsen sind beispielsweise die heute in großem Umfang bei Textilwaschmitteln eingesetzten Silikonöle. Ihre Mitverwendung kann zusätzlich zu einer Erleichterung der Austreibung mikrodispers verteilter Luft aus der Textilfeinstruktur führen.

Bevorzugt wird mit Waschflotten gearbeitet, die wenigstens etwa 0,2 g/l und vorzugsweise wenigstens etwa 0,5 g/l netzend wirkender Zusatzstoffe insbesondere aus der Klasse entsprechender Tenside, Emulgatoren und/oder Waschkraftverstärker enthalten. Üblicherweise wird der Gehalt an diesen Netzhilfsstoffen im Waschbad im Bereich von etwa 0,3 bis 5 g/l liegen. Gewünschtenfalls enthalten die netzend wirkenden Flotten zusätzlich verstärkend wirkende Hilfsstoffe, insbesondere Waschmittelbuilder und/oder lösliche Elektrolytsalze, wie sie aus dem Gebiet der konventionellen Textilwäsche umfangreich bekannt und in der einschlägigen Literatur beschrieben sind.

In den Stufen der Netzung und der Wäsche unter Ultraschalleinwirkung können unterschiedliche Behandlungslösungen zum Einsatz kommen, wenn auch in der hier diskutierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Netzung und Ultraschallwäsche im gleichen Waschbad vorgenommen wird. Wird eine besonders intensive Vornetzung gewünscht, so kann durch Anpassung der Verfahrensparameter - zum Beispiel Art und Menge der Netzhilfsmittel, Verfahrenstemperatur u. dgl. - diesem Bedürfnis Rechnung getragen werden. Hochwirksame Netzmittel finden sich in den bekannten großen Klassen ionischer, insbesondere anionischer, nichtionischer oder zwitterionischer Waschmittelrohstoffe der genannten Art, wobei der Fachmann durch Einsatz üblicher standardisierter Netzversuche - wie sie in der Waschmittelchemie gebräuchlich sind - die hochnetzenden Systeme ermitteln und von den schwächer netzenden Systemen mit geringerer Brauchbarkeit unterscheiden kann. Ausführliche Sachangaben zu diesem Gebiet der Netzung textiler Materialien unterschiedlichster chemischer Beschaffenheit und Herkunft auf Basis natürlicher und/oder synthetischer Fasern finden sich beispielsweise in Ullmann "Enzyklopädie der technischen Chemie" 4. Auflage, Band 24, Waschmittel insbesondere Unterkapitel 2, "Theorie des Waschprozesses", a. a. O. Seite 68 ff., sowie Unterkapitel 3.1 "Tenside" und 3.2 "Builder", a. a. O. Seiten 81-96.

Einzelheiten zu geeigneten Tensidsystemen finden sich auch in der eingangs erwähnten älteren Anmeldung P 36 10 386.1 (D 7583) der Anmelderin, auf die hier noch einmal verwiesen wird und deren Inhalt eingangs bereits auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht worden ist.

Bevorzugt wird im erfindungsgemäßen Verfahren mit wäßrigen Flotten des pH-Bereichs von etwa neutral bis waschalkalisch gearbeitet. Besonders geeignet ist beispielsweise der pH-Bereich von etwa 6,5 bis 12 und insbesondere von etwa 7,5 bis 11. Die Bedingungen der geeigneten Waschalkalität können durch übliche alkalisierende Zusatzstoffe eingestellt werden. Genannt seien hier lösliche Natriumsilikate, insbesondere Wasserglas, basische Waschaktivsalze, insbesondere das Natriumtripolyphosphat, ebenso aber auch phosphatfreie alkalische Zusatzstoffe wie Soda, Natronlauge, Ammoniak oder organische wasserlösliche Basen wie Triethanolamin. Aus der konventionellen Textilwäsche bekannte Hilfsstoffe, insbesondere Builder-Substanzen, beispielsweise solche auf Basis von feinteiligen, wasserunlöslichen kristallinen Zeolithen, insbesondere Zeolith-NaA und/oder lösliche Erdalkali-Komplexe bildende lösliche Buildersalze können Verwendung finden. Es hat sich gezeigt, daß die gewünschte rasche Durchsetzung der Fasermikrostruktur unter Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft gerade durch Mitverwendung solcher Hilfsmittel zur Beseitigung der Wasserhärte bzw. durch Einsatz von entionisiertem Wasser bedeutend begünstigt werden kann. Gerade auch die Mitverwendung von löslichen Elektrolytsalzen, beispielsweise Natriumsulfat, kann in diese Richtung wirken. So kann die Durchnetzungswirkung einer vorgegebenen Waschflotte durch Zugabe beträchtlicher Mengen solcher löslicher Elektrolytsalze zum Waschbad bedeutend gesteigert werden. Geeignet sind beispielsweise 2 bis 20 g/l, insbesondere 3 bis 10 g/l Natriumsulfat bezogen auf die zum Einsatz kommende Waschflotte.

Die Temperatur der Waschflotte bei der Ultraschallbehandlung kann bis etwa 95°C betragen, liegt aber bevorzugt beträchtlich darunter und überschreitet üblicherweise Temperaturen von etwa 75°C nicht. Als besonders geeignet hat sich der Temperaturbereich von etwa 15 bis 75°C gezeigt, wobei zweckmäßigerweise im Bereich von etwa 20 bis 50°C und insbesondere im Temperaturbereich von etwa 25 bis 40°C gewaschen wird. Interessant ist, daß bei Anpassung der Netzungssysteme und Netzbedingungen hervorragende Waschergebnisse unter Einwirkung von Ultraschall auch bei Temperaturen unterhalb Raumtemperatur, z. B. im Eisbad bei 0°C erhalten werden können, und zwar unter nur kurzfristiger Einwirkung des Ultraschalls. Es liegen also hier ersichtlich Verhältnisse vor, die mit denen der konventionellen Textilwäsche nicht unmittelbar vergleichbar sind, wenn auch das Wissen aus der konventionellen Textilwäsche insbesondere zum Netzungsvorgang wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Handelns ist.

Aus dieser Möglichkeit der raschen Schmutzablösung an einem hinreichend genetzten Textilgut auch bei niederen Temperaturen durch Einwirkung von Ultraschall leiten sich wichtige Ausführungsformen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsverfahrens ab, wenn die Erfindung auch hierauf keineswegs eingeschränkt ist. Die Erfindung macht hier von der Möglichkeit Gebrauch, durch Auswahl geeigneter Netzmittel bzw. Netzmittel-Systeme und/oder der Bedingungen der netzenden Behandlung eine vergleichsweise kurzfristig durchdringende Netzung im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns unter Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft einzustellen. Bei niederer Temperatur, die beispielsweise im Bereich der Raumtemperatur oder nur mäßig erhöhter Temperaturen liegt, wird dann die Ultraschallbehandlung und damit die Reinigung des Textils vollzogen bzw. abgeschlossen. Insgesamt ergeben sich damit Möglichkeiten zur wirkungsvollen Wäsche und Reinigung von Textilmaterialien, wie sie bisher nicht zur Verfügung gestanden haben. Hochwirksame Waschergebnisse werden bei tiefen Temperaturen auch an solchen Materialien erhalten, für die bisher der Einsatz erhöhter Waschtemperaturen als unverzichtbar angesehen worden ist. Bei Beispiel hierfür sind etwa Textilien auf Basis Baumwolle. Gleichzeitig oder alternativ kann der für die wirkungsvolle Wäsche bzw. Reinigung erforderliche Zeitraum auf derart geringe Zeitspannen abgekürzt werden, wie sie bisher bei gleichem Einsatzgut nicht für möglich gehalten werden.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird eine wirkungsvolle Textilwäsche beispielsweise im Temperaturbereich bis etwa 30°C, 35°C oder auch 40°C selbst an solchen Materialien durchgeführt, für die bisher eine Kochwäsche als unerläßlich angesehen worden ist. Je nach Auswahl und Netzwirkung des eingesetzten Waschbades kann dabei die Dauer des Wasch- und Reinigungsvorganges insgesamt im üblichen Bereich liegen, also beispielsweise bis etwa 90 Minuten, vorzugsweise nicht mehr als etwa 60 Minuten betragen. Besonders bevorzugt ist es allerdings, die Dauer des Waschverfahrens insgesamt - bezogen also auf die Summe von Phasen der Netzung und der Ultraschallbehandlung - abzukürzen.

So können Wasch- und Reinigungsprozesse einer Dauer von insgesamt höchstens 45 Minuten und besonders bevorzugt von höchstens etwa 30 Minuten im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns wirkungsvoll durchgeführt werden. Je nach Art des zu reinigenden Textilgutes und der eingesetzten Wasch- bzw. Reinigungsflotte können beispielsweise wirkungsvolle Waschergebnisse im Zeitraum von insgesamt 3 bis 30 Minuten, insbesondere 5 bis 25 Minuten und bevorzugt 5 bis 20 Minuten erhalten werden. Die Ultraschallbehandlung des Textilgutes kann dabei nur einen geringen Bruchteil der hier angegebenen Zeiträume ausmachen, der überwiegende Anteil des Waschprozesses wird für die erfindungsgemäß geforderte durchdringende Netzung eingesetzt. Diese Abkürzung des Waschprozesses ist dabei, wie zuvor angegeben, weitgehend temperaturabhängig möglich und damit also auch bei niederen Temperaturen von beispielsweise Raumtemperatur bis etwa 40°C und insbesondere im Temperaturbereich von etwa 20 bis 35°C mit Wasch- bzw. Reinigungsergebnissen zu verwirklichen, wie sie bisher nur durch Einsatz höherer Temperaturen und längerer Waschzyklen zu erzielen waren.

Als Frequenzbereich kommt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der hier betroffenen Stufe der Ultraschallbehandlung der gesamte heute bekannte und auch teilweise in Reinigungsverfahren genutzte Bereich in Betracht. Besonders bevorzugte Frequenzen der Beschallung liegen im Bereich bis etwa 100 kHz, wobei üblicherweise die Untergrenze für den Ultraschall mit etwa 16 kHz angegeben wird. Besonders geeignet kann dementsprechend ein Bereich von etwa 20 bis 60 kHz für die eingesetzte Schallfrequenz sein, wobei gilt, daß die Tendenz zur reinigungsverstärkenden Kavitationsbildung um so größer wird, je niedriger die Beschallungsfrequenz im hier genannten Bereich gewählt ist.

Der Leistungseintrag, bzw. die Leistungsdichte im beschallten Waschbadvolumen liegt bevorzugt bei Werten bis etwa 25 W/l und insbesondere im Bereich bis etwa 15 W/l, wobei besonders der Bereich von etwa 5 bis 10 W/l bevorzugt sein kann. Die in der Ultraschall-Reinigungstechnik heute zur Verfügung stehenden technischen Elemente entsprechen diesen Daten, so daß insoweit eine unmittelbare Übertragung der Ultraschallreinigung auf das Gebiet der Textilwäsche verwirklicht werden kann. Grundsätzlich bestehen allerdings keine Bedenken, mit höheren Leistungseinträgen zu arbeiten und/oder auch die vorgenannten Frequenzen in wesentlich höhere Bereiche zu verschieben wie sie in Forschungsarbeiten schon vor Jahrzehnten umfangreich zum Einsatz gekommen sind, vergleiche hierzu die eingangs zitierte Literaturstelle Dr. L. Bergmann a. a. O. Auch im erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, im Rahmen einer Kombinationsbehandlung unter Mitverwendung von enzymatisch und/oder bleichend wirkenden Wasch- bzw. Reinigungshilfen zu arbeiten wie es bereits in der genannten älteren Anmeldung P 36 10 386.1 (D 7583) beschrieben ist. Es hat sich gezeigt - und hier geht die Lehre der vorliegenden Anmeldung über die Lehre der vorgenannten Anmeldung hinaus - daß durch Einwirkung von Ultraschall eine wahrnehmbare Beschleunigung insbesondere der Bleiche typischer Standard-Farbanschmutzungen unter den erfindungsgemäßen Arbeitsbedingungen im Vergleich zum konventionellen Arbeiten in Abwesenheit von Ultraschall bewirkt werden kann. Das klassische Bleichmittel konventioneller Waschmittelsysteme ist bekanntlich Natriumperborat, das im nichtaktivierten Zustand erst in dem Bereich der Kochwaschtemperaturen seine volle Wirkung entfaltet. Die heute üblichen konventionellen Waschmittel enthalten daher zusammen mit dem Perborat Aktivatorsysteme, beispielsweise TAED, die den Wirkungseintritt des Perborats auf niedrigere Temperaturen absenken. Gleichwohl kann auch mit derart aktiviertem Perborat in der konventionellen Wäsche bei Temperaturen unterhalb etwa 50°C kein oder nur noch ein minimales Bleichergebnis erhalten werden. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß Perborat und insbesondere aktiviertes Perborat von Ultraschall bereits bei weitaus niedrigeren Temperaturen hochaktiv ist. So konnten in Waschbädern im Temperaturbereich von 30 bis 40°C unter Einwirkung von Ultraschall im Zeitraum von 10 bis 20 Minuten überraschend gute Bleichergebnisse erhalten werden.

Überraschenderweise hat sich weiterhin gezeigt, daß auch ein anderes Hilfsmittel zur Beseitigung bestimmter Problemanschmutzungen durch die Einwirkung von Ultraschall wirkungsverstärkt werden kann. Hier handelt es sich um die heute in großem Umfang eingesetzen Waschmittelenzyme, die zur Beseitigung von Eiweißverschmutzungen in konventionellen Waschmittelgemischen in untergeordneter Menge mitverwendet werden. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß die auf ein Wirkungsoptimum im Temperaturbereich um 60°C abgestimmten, heute üblichen Waschmittelenzyme unter der Einwirkung von Ultraschall auch schon bei substantiell niedrigeren Temperaturen, zum Beispiel im Temperaturbereich von etwa 25 bis 40°C, innerhalb vergleichsweise kurzer Einwirkungszeiten substantielle Reinigungseffekte ergeben.

Sowohl zu den hier diskutierten Waschmittelenzymen sowie zu den zuvor erwähnten oxidierend wirkenden Waschhilfsmitteln kann auf die entsprechenden Ausführungen in der bereits genannten Literaturstelle Ullmann "Enzyklopädie der technischen Chemie" Bd. 24, a. a. O. Unterkapitel 3.3 "Bleichmittel" und 3.4.1 "Enzyme" verwiesen werden.

Das erfindungsgemäße Waschverfahren ist für die Reinigung von Textilien auf Basis aller in der Praxis eingesetzten Fasertypen geeignet. Es eignet sich für die Wäsche und Reinigung von Fasergebilden natürlichen Ursprungs wie Baumwolle, Leinen und Wolle im unbehandelten oder chemisch veredelten Zustand. Ebenso ist es geeignet für die Reinigung von textilen Fasergebilden auf Basis von synthetischen Fasern, beispielsweise auf Polyester-, Polyamid- und/oder Polyacrylnitril-Basis.

Die Eignung der jeweiligen Waschflotte unter den beabsichtigten Verfahrensbedingungen, insbesondere der vorgegebenen Waschtemperatur, läßt sich in einem sehr einfachen Test von Fall zu Fall ermitteln: Als Indikator dienen die künstlich angeschmutzten Testgewebe bzw. Fasern auf Basis unterschiedlicher Fasern und Anschmutzungen, die heute in der Praxis der Überprüfung und Entwicklung von Waschmittelformulierungen allgemein üblich und zum Teil käuflich zu erwerben sind oder von der Waschmittelindustrie nach eigenem Muster hergestellt werden. Bekannte Hersteller entsprechender käuflicher, künstlich angeschmutzter Fasern oder Testgewebe sind EMPA, Eidgenössische Materialprüfungs- und Versuchsanstalt, Unterstraße 11, CH-9001 St. Gallen; Wäschereiforschung Krefeld, WFK-Testgewebe-GmbH, Adlerstraße 44, D-4150 Krefeld; Testfabrics Inc., 200 Blackford Ave. Middlesex, N. J. USA.

Angeschmutzte Standardtestgewebelappen und/oder Testfasern - beispielsweise auf Basis von Wolle, Baumwolle veredelt und unveredelt, Mischgewebe (z. B. Polyester/Baumwolle veredelt) werden im nicht vorgenetzten Zustand in das mit Ultraschall beschallte Waschbad bei der vorgesehenen Waschtemperatur eingetragen und hier im Wirkungsbereich eines Schallgebers für den Zeitraum von 1 Minute gehalten und dabei einmal derart umgewendet, daß das Testgewebestück eingetaucht in die Waschflotte 30 Sekunden von der Unterseite und 30 Sekunden von der Oberseite beschallt wird. In Strangform vorliegende Testanschmutzungen, beispielsweise entsprechende Wollstränge werden für den Testzeitraum von 1 Minute von Hand leicht im Wirkungsbereich des Schallgebers bewegt. Nach 1 Minute Behandlungsdauer im Ultraschallfeld wird das Testmaterial aus dem Bad entnommen, ausgespült und getrocknet. Der Verschmutzungsgrad des in dieser Weise behandelten Testmaterials wird durch Messung des Remissionsgrades mit dem Elrephomat DFC 5 (Hersteller Carl Zeiss, Oberkochen, Baden-Württemberg, BRD) bestimmt und mit dem entsprechend gemessenen Verschmutzungsgrad des eingesetzten, nichtbehandelten Testgewebes verglichen. Eine Steigerung des Remissionswertes auf der 100%-Skala um 10% ( Δ R = +10%) zeigt bereits die Eignung des Waschbades für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens. Rascher wird eine Netzung und Reinigung erreicht, wenn der in entsprechender Weise bestimmte Δ R - Wert bei wenigstens +20% oder gar bei +25% oder +30% liegt. In hochwirksamen Waschbädern liegt der Δ R - Wert bei +40% oder mehr.

Das erfindungsgemäße Verfahren schafft damit die Möglichkeit, hochwirksame Reinigungsergebnisse sowohl bezüglich der Entfernung von Pigment- und/oder Fettanschmutzungen als auch bezüglich der Beseitigung von Problemanschmutzungen, insbesondere der Beseitigung von bleichbaren Farbanschmutzungen in kurzer Zeit bei bisher nicht für möglich gehaltenen niedrigen Temperaturen einzustellen. Waschzyklen einer Gesamtdauer von etwa 10 bis 30 Minuten im Temperaturbereich von etwa 20 bis 40°C können Waschergebnisse liefern, wie sie in der konventionellen Wäsche nur mit wesentlich höheren Temperaturen - beispielsweise bei 60°C - und über einen wesentlich längeren Waschzeitraum - beispielsweise 50 bis 60 Minuten - eingestellt werden können. Auffallend ist dabei weiterhin, daß durch Anpassung der Netzungscharakteristik der erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Waschflotten an die jeweils zu reinigenden Fasertypen eine Gleichwertigkeit des Waschergebnisses gegenüber den verschiedenartigsten Textiltypen eingestellt werden kann, wie sie bisher mit konventionellen Mitteln aus nur einer Waschlauge heraus nicht oder nur mit Mühe zugänglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird üblicherweise mit Flottenverhältnissen von Textiltrockengewicht/Gewicht der wäßrigen Waschflotte im Bereich von etwa 1 : 4 bis etwa 1 : 50, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 : 5 bis etwa 1 : 30 und insbesondere im Bereich von etwa 1 : 8 bis 1 : 15 durchgeführt. Für die praktische Verwirklichung des Verfahrens von Bedeutung ist, daß der Vorgang der Verdrängung der mikrodispers eingeschlossenen Restluft auch dann nicht schnell wieder rückgängig gemacht wird, wenn das genetzte Textilstück vollständig oder anteilsweise aus der geschlossenen Flotte entfernt wird. Es kann dementsprechend mit verhältnismäßig beschränkten Mengen an geschlossener wäßriger Badphase wirkungsvoll gearbeitet werden, solange hinreichend vollständig genetztes Textilgut absatzweise oder kontinuierlich immer wieder in dieses Bad eingebracht wird.

Wie bereits eingangs angegeben sieht die Erfindung vor, das hier offenbarte Verfahren mit der Lehre der älteren Anmeldung P 36 10 386.1 (D 7583) zu verbinden. Besonders geeignet kann in diesem Zusammenhang die Ultraschallbehandlung in Gegenwart von feinstverteilten in der wäßrigen Waschflotte aufgeschlämmten Fängern für den Pigment- und/oder den Fettschmutz erfolgen. Geeignet sind insbesondere unlösliche feinstteilige Schmutzfänger, die aktive Oberflächen von wenigstens etwa 0,5 m²/g, insbesondere wenigstens etwa 1 m²/g aufweisen. Es können bevorzugt Schmutzfänger eingesetzt werden, die organischen und/oder anorganischen - insbesondere mineralischen - Ursprungs sind und wenigstens an ihrer Oberfläche eine Pigment- und/oder Fettschmutz bindende Ausrüstung immobilisiert aufweisen. Geeignete Schmutzfänger sind in der Waschflotte unlösliche polykationische und/oder polyanionische Substanzen oder aber auch oleophile unlösliche Komponenten, die in der Lage sind Fettschmutz aufzunehmen. Besonders wichtige unlösliche Schmutzfänger enthalten wenigstens an ihrer Oberfläche immobilisierte polyquartäre Ammoniumverbindungen (PQAV) bzw. entsprechende PQAV/Tensid-Komplexe. Hierbei kann es sich um unlösliche feinstteilige mineralische Feststoffe, z. B. unlösliche Metalloxide, -carbonate, -silikate und/oder -alumosilikate handeln, auf deren Oberfläche PQAV bzw. PQAV/Tensid-Komplexe und/oder Poly-tert.-aminoverbindungen immobilisiert aufgetragen sind. Zweckmäßigerweise enthalten die zur Schmutzbindung eingesetzten Fänger dieser Art die an der Oberfläche immobilisierten Ausrüstungen in dünner Schicht, bevorzugt bei Schichtdicken von nicht mehr als 100 µ und insbesondere im Bereich von 1 µ und darunter.

Die in den Waschflotten insgesamt eingesetzten waschaktiven Systeme können - hinreichende Netzaktivität vorausgesetzt - konventionellen Waschmittelsystemen entsprechen, wenngleich auch insbesondere bei der Mitverwendung der geschilderten Fängersubstanzen im Sinne der Lehre der genannten älteren Anmeldung weitgehend abgemagerte Waschmittelrezepturen zur Anwendung kommen können. In diesem Zusammenhang wird zusätzlich auf die Offenbarung der älteren Anmeldungen P 35 45 990.5 (D 7478/7495), P 36 05 716.9 (D 7538) und P 36 06 729.6 (D 7554) verwiesen, deren Inhalt hiermit ebenfalls ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht wird.

Beispiele

Es wurden Waschversuche mit unterschiedlichen Gewebeproben durchgeführt, die mit Standardanschmutzungen versehen waren. Die Versuche wurden in einem Edelstahlbottich durchgeführt, der an seinem Boden mit zwei Ultraschallerzeugenden Schwingelementen ausgerüstet war.

Für die Durchführung dieser Waschversuche gelten die folgenden allgemeinen Angaben:

1. Fassungsvermögen des Waschbottiches:4 Liter Flottenvolumen im Waschbottich:3 Liter Auf die Waschflotte übertragene Ultraschallfrequenz:35 kHz

2. Mit Standardschmutz angeschmutzte eingesetzte Testgewebe aus der Eigenfertigung der Anmelderin:

Baumwolle, nicht ausgerüstet
Baumwolle, veredelt
Polyester-Baumwoll-Mischgewebe, veredelt
Polyester

Darüber hinaus werden käuflich erwerbliche mit Standardschmutz angeschmutzte Wolltestgewebe der folgenden Hersteller eingesetzt:

WFK (Wäschereiforschung Krefeld)
EMPA (Eidgenössische Materialprüfungsanstalt St. Gallen)
T (Testfabrics Inc. Middlesex).

Die durch Messung des Remissionsgrades mit dem Elrephomat DFC 5 (Carl Zeiss, Oberkochen, Baden-Württemberg, BRD) bestimmten Verschmutzungs-Ausgangswerte der eingesetzten verschmutzten Testgewebe sind wie folgt (sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist):

Baumwolle, nicht ausgerüstet39,5 (% Remission) Baumwolle, veredelt39,5 (% Remission) Polyester-Baumwoll-Mischgewebe, veredelt30,0 (% Remission) Polyester28,0 (% Remission)

Die Anschmutzungswerte der käuflich erworbenen Woll-Testgewebe sind wie folgt:

WFK34,5 (% Remission) EMPA14,1 (% Remission) T39,5 (% Remission)

3. Angeschmutzte Testlappen werden unter den in den nachfolgenden Beispielen im einzelnen angegebenen Verfahrensbedingungen gewaschen, nachfolgend mehrfach gespült und getrocknet. Anschließend wird das Wasch- bzw. Reinigungsergebnis durch Bestimmung des jetzt vorliegenden Remissionsgrades ermittel. Die Wasch- bzw. Reinigungsleistung ermittelt sich als der Differenzbetrag Δ R zwischen dem Remissionswert der gewaschenen Materialprobe abzüglich des Anschmutzungswertes des eingesetzten Testgewebes.

4. Die Waschflotten aus den nachfolgenden Beispielen wurden durchweg mit Benrather Leitungswasser einer durchschnittlichen Härte von 16°dh angesetzt, sofern nicht ausdrücklich anderes angegeben ist. Die Mehrfachspülung der gewaschenen Materialproben erfolgte durchweg mit Benrather Leitungswasser des angegebenen Härtegrades.

Beispiele 1 bis 7

In einem Waschbad, das in der nachfolgend beschriebenen Weise stufenförmig mit Aktivkomponenten versetzt wird, werden standardisierte, angeschmutzte Testlappen auf Basis Polyester-Baumwolle-Mischgewebe, veredelt (PBV), jeweils ohne Vornetzung für den Zeitraum von 1 Minute unter leichter Bewegung im Waschbad im Wirkungsbereich eines Ultraschallgebers gewaschen.

Die Temperatur des Waschbades beträgt 42-43°C. Nach 1 Minute Waschdauer im Ultraschallfeld werden die jeweiligen Muster dem Waschbad entnommen, mehrfach gespült und getrocknet. Am getrockneten Probenstück werden die Remissionswerte (Doppelbestimmung) bestimmt.

Der stufenweise Aufbau des Waschbades wird dabei wie folgt vorgenommen:

Beispiel 1:

0,5 g/l eines Etheramins C_12/14-3,6 EO-NH (CH₂)₂OH (C_12/14-Fettalkohol mit im Mittel 3,6 Ethylenoxidgruppen, mit dem Rest des Monoethanolaminsendgruppen-verschlossen)

pH-Wert des Bades: 7 bis 7,5

Beispiel 2:

Zusatz von 0,5 g/l Wasserglas (Aktivsubstanz) zum Bad des Beispiels 1
pH-Wert des Bades: 8,5 bis 9

Beispiel 3:

Zusatz von 2 g/l Natriumtripolyphosphat (STP) zum Bad des Beispiels 2

pH-Wert des Bades: 9 bis 9,5

Beispiel 4:

Zusatz von 0,5 g/l Alkylbenzolsulfonat (ABS) zum Bad des Beispiels 3

Beispiel 5:

Zusatz von 0,5 g/l Kokosfettsäurediethanolamid (Comperlan KD)

Beispiel 6:

Es wird mit dem Bad des Beispiels 5 gewaschen. Das verschmutzte PBV-Standardmaterial wird jedoch vor dem Eintauchen in die Badlösung in einer wäßrigen Wasserglaslösung benetzt, bis visuell das Textilstück durchdringend naß erscheint. Zeitdauer der Tränkung ca. 10 bis 15 Sekunden.

Beispiel 7:

Es wird wieder in dem Bad des Beispiels 5 gewaschen, das zu reinigende PBV-Textilgut wird jedoch zunächst in verdünntem wäßrigen Wasserglas genetzt, dem eine geringe Menge an Palmkernfettsäure-diethanolamid zugesetzt worden war. Auch hier beträgt die Zeitdauer des Vornetzens weniger als 15 Sekunden.

Die Remissionswerte der so gewaschenen und getrockneten PBV-Proben sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt, der Vergleichswert des eingesetzten angeschmutzten Standardmaterials liegt bekanntlich bei 30.

Tabelle 1

BeispielRemissionswerte (Doppelbestimmung)

142,8/43,0 246,5/46,9 350,8/51,6 462,7/63,1 572,0/72,8 679,8/79,5 782,1/81,6

Beispiele 8-10:

Wie in den vorangegangenen Beispielen wird stufenweise ein Waschbad wie folgt aufgebaut:

Beispiel 8:

0,5 g/l Kokosfettsäure (C_12-18)-diethanolamid (Comperlan KD)

Beispiel 9:

Zusatz von 1,1 g/l STP

Beispiel 10:

Erneuter Zusatz von 1,1 g/l STP

Die Temperatur des Waschbades beträgt durchweg 42°C. Standardisierte, angeschmutzte PBV-Testlappen werden ohne Vornetzung für 1 Minute unter leichter Bewegung im Wirkungsbereich eines Schallgebers im jeweiligen Bad gewaschen.

Die an den gewaschenen und getrockneten Materialproben ermittelten Remissionswerte (Doppelbestimmung) sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

BeispielRemissionswerte

834,7/34,9 948,9/49,2 1075,0/75,2

Beispiele 11-13:

Es wird wie in den vorangegangenen Beispielen stufenweise ein Waschbad mit Aktivkomponenten versetzt. Standard-Testlappen auf Basis PBV werden ohne Vornetzung für den Zeitraum von 1 Minute im Wirkungsbereich eines Schallgebers unter leichter Bewegung gewaschen, Temperatur der Waschflotte durchgängig 42°C. Im einzelnen gilt:

Beispiel 11:

0,7 g/l Comperlan KD

Beispiel 12:

Zusatz von 3 g/l Natriumsulfat zum Bad des Beispiels 11

Beispiel 13:

Zusatz von 1 g/l Soda zum Bad des Beispiels 12

Die an den gewaschenen und getrockneten Materialproben ermittelten Remissionswerte sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefaßt.

Tabelle 3

BeispielRemissionswerte

1138,3/38,8 1241,2/42,1 1355,4/54,9

Beispiel 14:

Verschmutztes PBV-Gewebe der in den Beispielen 1-13 eingesetzten Art wird in einer Waschflotte behandelt, die 1,7 g/l Comperlan KD und 2 g/l STP enthält. Die Temperatur der Waschflotte beträgt 42°C.

Im Gegensatz zu der leichten Bewegungsmechanik gemäß Beispielen 1-13 werden hier jedoch die verschmutzten Testlappen auf dem Behälterboden unmittelbar oberhalb der beiden Schallgeber dadurch fixiert, daß diese Lappen im Waschbad nach oben durch aufgelegte Baumwoll-Frottierlappen abgedeckt sind. In dieser Anordnung werden die verschmutzten Testlappen ohne Bewegung für den Zeitraum von 3 Minuten der unmittelbaren Einwirkung der Ultraschallgeber ausgesetzt. Anschließend werden auch hier die Teststücke dem Bad entnommen, gespült und getrocknet.

Trotz Einsatz eines Bades mit beträchtlicher Waschkraft - vergleiche hierzu das ähnlich aufgebaute, aber noch tensidärmere Bad des Beispiels 10 - und verdreifachter Dauer der Ultraschalleinwirkung wird ein vergleichsweise nur schlechtes Waschergebnis erhalten. Die Einzelbestimmungen der Remissionswerte an 5 Testlappen zeigt die folgende Zahlenreihe:
56,5/59,6/52,6/48,4/56,0.

Ersichtlich ist aus dieser Zahlenreihe auch die Ungleichmäßigkeit des Waschergebnis. Bei der Mitteilung dieses Ergebnis durch Bestimmung des Remissionswertes an 3 übereinandergelegten Lappen werden die folgenden Remissionswerte (Doppelbestimmungen) erhalten:
54,6/54,4.

Die Reinigungswirkung an diesen nicht bewegten, gleichwohl im Bereich optimaler Ultraschalleinwirkung fixierten Proben ist ersichtlich sehr viel schlechter als die Reinigungswirkung in dem vergleichsweise tensidärmeren Bad des Beispiels 10 bei sonst vergleichbaren Bedingungen.

Beispiele 15 und 16:

Es wird ein Waschbad der folgenden Zusammensetzung zusammengestellt:

2 g/l Comperlan KD
1 g/l (Aktivsubstanz) eines Fettalkoholetersulfats (FAES, C_12/14-Fettalkohol-2,0 EO-Sulfat-Natriumsalz)
2 g/l STP

Die Badtemperatur beträgt 42°C.

Das Bad wird mit Baumwoll-Frottierlappen bei einem Flottenverhältnis (Textiltrockengewicht: Badgewicht) von 1 : 10 beschickt. Gleichmäßig zwischen diese Baumwoll-Frottierware wird eine Vielzahl von größeren und kleineren mit Standardschmutz angeschmutzten PBV-Testgewebelappen eingelegt.

In 2 aufeinander folgenden Versuchen unter diesen gleichgehaltenen Ausgangsbedingungen wird jeweils für den Zeitraum von 12 Minuten der Badinhalt mit 2 Holzstäben langsam von Hand umgewälzt und dabei auch die dichte Packung des Textilgutes aufbrechend im Bad bewegt.

In dem 1. Versuch (Beispiel 15) steht die gefüllte Waschflotte unter kontinuierlicher Einwirkung der beiden Ultraschallgeber am Boden des Troges. Im 2. identischen Versuch (Beispiel 16) wird die Arbeitsweise des Beispiels 15 mit einer frischen identischen Badfüllung wiederholt und auch hier das Textilgut intensiv mit den Holzstäben aufbrechend umgewälzt. In diesem Fall wird jedoch auf den Einsatz von Ultraschall verzichtet.

Das gewaschene und getrocknete PBV-Gut aus dem unter Ultraschalleinwirkung erhaltene Beispiel 15 zeigt durchgängig einen hohen Weißheitsgrad bei weitgehend einheitlicher Entfärbung des insgesamt eingesetzten PBV-Testgutes.

Auch da ohne Einwirkung von Ultraschall gewaschene PBV-Testmaterial zeigt Einheitlichkeit im Waschergebnis, die erzielten Werte des Remissionsgrades liegen jedoch deutlich niedriger. Im einzelnen gilt (gemittelte Werte, Doppelbestimmung):

Beispiel 15:

81,1/81,7

Beispiel 16:

51,0/52,2

Beispiele 17-20:

Standardverschmutzte PBV-Testlappen werden ohne Vornetzung jeweils für 1 Minute in einem beschalltem Waschbad unter leichter Bewegung gewaschen, dessen Gehalt an Waschaktivstoffen stufenweise in der im Nachfolgenden geschilderten Weise aufgebaut worden war. Die Waschtemperatur beträgt in allen Fällen 42°C.

Beispiel 17:

1 g/l eines handelsüblichen Geschirrspülmittels mit einem Gehalt an etwa gleichen Gewichtsteilen Alkansulfonat, FAES und ABS (pH-Wert des Bades: 7)

Beispiel 18:

Zusatz von 0,5 g/l (Aktivsubstanz) Wasserglas

Beispiel 19:

Zusatz von 1 g/l Comperlan KD zum Bad des Beispiels 18

Beispiel 20:

Zusatz von 0,5 g/l einer waschaktiven Alkylglycosidverbindung auf Basis eines Fettalkohols mit 12 bis 14 C-Atomen und einem durchschnittlichen Glycosid-Oligomerisationsgrad von 1,5 zum Bad des Beispiels 19.

Die Remissionswerte (Doppelbestimmung) der gewaschenen und getrockneten PBV-Testmaterialien sind in der nachfolgenden Tabelle 4 zusammengefaßt.

Tabelle 4

BeispielRemissionswerte

1734,6/34,6 1834,7/34,8 1942,4/43,3 2061,4/61,6

Beispiele 21-31:

Es wird mit einer Mehrzahl von Waschbädern gearbeitet, die durchweg die folgende Wirkstoffkombination aufweisen:

1 g/l C_xE_y
2 g/l STP

C_xE_y steht dabei für Fettalkohol-Ethoxylate der Kettenlänge x = 12 bzw. 14, während der Ethoxylierungsgrad y im Bereich von 2 bis 10 variiert wird. Die Beispiele 21 bis 23 und 27 bis 31 arbeiten bei einer Badtemperatur von 50°C, die Beispiele 24 bis 26 arbeiten mit der Badtemperatur von 28°C.

Neben standard-angeschmutztem PBV werden entsprechende mit Standardanschmutzung versehene Textilproben auf Basis Polyester (P) und auf Basis Baumwolle, nicht veredelt (B), gewaschen.

In Beispiel 30 wird die hier eingesetzte Tensidkomponente durch Mitverwendung von 0,6 g/l FAES aufgestockt. Zum Vergleich benutzt das Beispiel 31 eine Flotte, die als Tensidkomponente ausschließlich 0,6 g/l dieses FAES in Abmischung mit 2 g/l STP enthält.

Die jeweils eingesetzten Bäder - gekennzeichnet nur durch das bestimmte eingesetzte Tensid -, die gewählten Temperaturbedingungen sowie die Waschergebnisse an den eingesetzten angeschmutzten Textil-Standardmustern (Doppelbestimmung) sind in der nachfolgenden Tabelle 5 zusammengefaßt. Übereinstimmend gilt, daß in allen Fällen ohne Vornetzung der Textilproben bei einer Verweildauer des Testlappens im Wirkungsbereich des Ultraschallgebers für eine Zeitdauer von 1 Minute gearbeitet worden ist.

Tabelle 5

Beispiele 32 bis 52:

Es wird jeweils mit einem Bad der folgenden Zusammensetzung gewaschen:

2 g/l Comperlan KD
1 g/l FAES
2 g/l STP

Mit Standard-Anschmutzungen versehene Testgewebe auf Basis PBV, B und P sowie auch auf Basis von Baumwolle, veredelt (BV), werden zunächst bei Badtemperaturen von 40°C (Beispiele 32 bis 37), dann bei Badtemperaturen von 30°C (Beispiele 38 bis 41), anschließend bei einer Badtemperatur von 20°C (Beispiele 42 bis 44), dann bei Badtemperaturen von 10°C (Beispiele 45 und 46) bzw. 8°C (Beispiele 47 und 48) sowie schließlich bei einer Badtemperatur von 0°C (Beispiele 49 bis 52) gewaschen.

Im einzelnen gelten dabei die folgenden Arbeitsbedingungen:

Die zu waschende Testprobe wird in dem Bad ohne Einwirkung von Ultraschall bei der beabsichtigten Verfahrenstemperatur für die Ultraschallwäsche vorgenetzt. Dabei wird in der Mehrzahl der Fälle mit einem Doppelversuch derart gearbeitet, daß diese Stufe des Vornetzens einmal ohne Bewegung des Textilgutes - d. h. durch einfaches Eintauchen und Liegenlassen des eingetauchten Textilstückes - und in einem Parallelversuch mit leichter Handmechanik während der Zeitdauer des Vornetzens vorgenommen wird.

Die Vornetzdauer beträgt bei der Badtemperatur von 40°C 3 Minuten, bei den Badtemperaturen von 30°C, 20°C, 10°C und 8°C jeweils 5 Minuten.

Die Waschtemperatur von 0°C wird durch eine aufschwimmende Schicht an Stückeis sichergestellt. Die Behandlung des Textilgutes in diesem Waschbad ist in den betreffenden Beispielen näher erläutert (Beispiele 49 bis 52).

Die Behandlungsdauer im beschallten Wirkungsbereich des Bades beträgt in der Regel 1 Minute, im Fall der Beispiele 45 und 46 zwei Minuten, die Verfahrensangaben für das Waschen bei einer Flottentemperatur von 0°C (Beispiele 49 bis 52) sind im Anschluß an die nachfolgende Tabelle 6 angegeben, in der die jeweils erhaltenen Remissionswerte (Doppelbestimmung) den einzelnen Versuchsbeispielen zugeordnet sind.

Tabelle 6

Die Beschallungsdauer in Beispiel 49 beträgt 1 Minute. Dabei ist hier ohne Vornetzen gearbeitet worden.

Die Beispiele 51 und 52 arbeiten mit einem Bad der angegebenen Zusammensetzung, dem eine beschränkte Menge einer quaternisierten wasserunlöslichen Hydroxyethylcellulose in feinkörniger Form zugegeben worden war. Die eingesetzten Textilproben werden ohne Vornetzung 5 Minuten im Wirkungsbereich des Ultraschallgebers mit leichter Textilmechanik gehalten.

Im Falle des Beispiels 50 wurde wie folgt vorgegangen:

Das nicht vorgenetzte Testmaterial wird unmittelbar nach dem Eintrag in das bei 0°C gehaltene Waschbad 30 Sekunden im Wirkungsbereich eines Ultraschallgebers bewegt, dann wird ohne Einwirkung von Ultraschall die Bewegung des Textils für 3 Minuten fortgesetzt. Anschließend wird erneut 30 Sekunden beschallt, dann wieder 2 Minuten ohne Beschallung im Bad bewegt. Nachfolgend werden Beschallung (jeweilige Beschallungsdauer 30 Sekunden) und anschließende Bewegung im nichtbeschallten Bad (Bewegungsdauer jeweils 1 Minute) solange fortgesetzt, bis insgesamt eine Behandlungsdauer von 11 Minuten erreicht ist. Das Textilmaterial wird dem Bad entnommen, gespült, getrocknet und wie üblich vermessen.

Beispiele 53 bis 59:

Es wird ein Waschbad der folgenden Zusammensetzung eingesetzt:

2 g/l Comperlan KD
2 g/l STP
1 g/l FAES (C_12/14-Fettalkohol-2,0-EO-Sulfat-Natriumsalz)

Verschiedenartig angeschmutzte Standard-Testmaterialien werden bei einer Badtemperatur von ca. 35°C zunächst über einen Zeitraum von 10 bis 20 Minuten ohne Einwirkung von Ultraschall vorgenetzt, anschließend wird das so vorbehandelte Material in den Wirkungsbereich eines Ultraschallgebers im Waschbad gebracht und dort mit leichter Textilmechanik bewegt. Die Temperatur des beschallten Bades beträgt durchgängig 32°C.

Im einzelnen gelten die folgenden Behandlungsbedingungen:

Beispiel 53:

PBV, 10 Minuten vornetzen, dann 1 Minute Ultraschallbehandlung

Beispiel 54:

BV, 15 Minuten vornetzen, dann 1 Minute Ultraschallbehandlung

Beispiel 55:

BV, 2mal hintereinander jeweils 10 Minuten ohne Ultraschallbehandlung vornetzen und beide Male nachfolgend 1 Minute Ultraschallbehandlung

Beispiel 56:

P, 20 Minuten vornetzen ohne Ultraschalleinwirkung, dann Ultraschallbehandlung für 0,25 Minuten

Beispiel 57:

B, 10 Minuten vornetzen ohne Ultraschalleinwirkung, dann 1 Minute Ultraschallbehandlung

Beispiel 58:

B, 20 Minuten Vorbehandlung ohne Ultraschalleinwirkung, dann 1 Minute Ultraschallbehandlung

Beispiel 59:

PBV, 30 Sekunden Ultraschalleinwirkung auf das nicht vorgenetzte Textilgut im beschallten Bad, anschließend 10 Minuten netzen in der Badlösung ohne Ultraschalleinwirkung bei leichter Textilmechanik, nachfolgend 30 Sekunden Ultraschallbehandlung, erneut 10 Minuten netzen im Bad ohne Ultraschalleinwirkung bei leichter Textilmechanik, abschließend 1 Minute Ultraschalleinwirkung.

Die an den gewaschenen und getrockneten Materialproben erhaltenen Remissionswerte sind in der nachfolgenden Tabelle 7 zusammengefaßt.

Tabelle 7

BeispieleRemissionswerte

5390,9/91,1 5475,6/74,9 5577,6/77,3 5691,9/92,1 5775,9/75,8 5877,2/77,4 5987,7/88,4

Beispiel 60 bis 63:

Es wird mit einer Badlösung der folgenden Zusammensetzung gearbeitet:

1 g/l Comperlan KD
1 g/l STP
0,5 g/l FAES wie zuvor

Die Arbeitstemperatur des Bades beträgt bei den Versuchen 60 und 61 25°C, bei den Versuchen 62 und 63 steigt die Temperatur bis zu einer Endtemperatur von 30°C an. Dabei wird im einzelnen wie folgt gearbeitet.

Beispiele 60 und 61:

Standard-angeschmutztes PBV (Beispiel 60) und P (Beispiel 61) werden ohne Vornetzen unmittelbar nach dem Eintauchen in das Waschbad in das Wirkungsfeld eines Ultraschallgebers gebracht und hier für 1 Minute unter leichter Textilmechanik gehalten. Anschließend wird wie üblich gespült, getrocknet und vermessen.

Beispiele 62 und 63:

Im gleichen Bad wird zunächst eine frische standard-angeschmutzte PBV-Probe (Beispiel 62) ohne Vornetzen in das Waschbad eingebracht und hier insgesamt für 30 Minuten unter leichter Textilmechanik bewegt. Während dieses Zeitraumes wird in regelmäßigen Abständen, insgesamt 10mal, das Textilgut jeweils für einen Zeitraum von etwa einer ½ Minute beschallt.

Die Behandlungsweise gemäß Beispiel 63 entspricht der des Beispiels 62, nur wird hier anstelle PBV mit einem standard-angeschmutzten Polyestermaterial gearbeitet.

Die gemessenen Remissionswerte vom gewaschenen Material sind in der nachfolgenden Tabelle 8 angegeben. Besonders deutlich wird hier, daß durch die geeignete Kombination von Netzen und Beschallen selbst mit solchen Bädern und unter solchen Bedingungen gute Waschwirkungen erhalten werden können, die im 1 Minutentest nur völlig unbefriedigende Waschergebnisse liefern.

Tabelle 8

BeispielRemissionswert

6034,7/34,2 6143,7/42,9 6277,2/77,1 6375,6/76,1

Beispiele 64 bis 68:

Dem benutzten und verschmutzten Bad der Versuche 60 bis 63 wird STP in einer Menge von 2 g/l zugesetzt.

Bei einer Badtemperatur von 30°C werden zunächst die Versuche 64 (PBV) und 65 (P) in Analogie zu den vorherigen Versuchen 60 und 61 durchgeführt, daß heißt, Behandlung des jeweiligen verschmutzten Textilmaterials im Bad im Wirkungsbereich des Ultraschallgebers ohne Vornetzen für den Zeitraum von 1 Minute.

In den Versuchen 66 bis 68 werden dann standard-angeschmutzte Textilien auf Basis PBV (Beispiel 66), P (Beispiel 67) und BV (Beispiel 68) jeweils 10 Minuten bei leichter Textilmechanik behandelt, wobei gleichmäßig über diesen Zeitraum verteilt, 5mal jeweils 0,5 Minuten Ultraschalleinwirkung auf das zu waschende Gut aufgebracht wird.

In allen Fällen werden die gewaschenen Materialproben gespült, getrocknet und vermessen. Die dabei erhaltenen Werte sind in der nachfolgenden Tabelle 9 zusammengefaßt.

Tabelle 9

BeispielRemissionswerte

6472,7/73,2 6586,9/87,2 6684,2/85,6 6788,5/88,2 6874,3/74,1

Beispiel 69:

Es wird mit einem Waschbad der folgenden Zusammensetzung gearbeitet:

0,7 g/l FAES (gemäß Beispiel 53 ff.)
0,2 g/l ethoxylierter Decylalkohol (C₁₀ 2,9 EO)
2 g/l STP

Verschmutztes Standard-Gewebe auf Basis PBV wird 20 Minuten in dem Waschbad leicht bewegt und dabei 8mal in den Wirkungsbereich eines Ultraschallgebers für den Zeitraum jeweils von etwa 0,5 bis 1 Minute gebracht und dort unter leichter Textilmechanik gehalten. Die Temperatur des Waschbades steigt während dieser Behandlung von 30 auf 35°C an.

Das gespülte und getrocknete PBV-Gewebe zeigt die folgenden Remissionswerte:
87,9/88,2

Beispiele 70 bis 72:

Es wird wieder mit einer Waschflotte gearbeitet, die stufenweise in ihrer Aktivsubstanz aufgestockt wird. Dabei gelten die folgenden Angaben:

Beispiel 70:

Eine Waschflotte mit einem Gehalt von 1 g/l Comperlan KD und 1 g/l FAES (wie zuvor) wird zur Vornetzung von angeschmutztem PBV bei 27°C für den Zeitraum von 20 Minuten eingesetzt. Anschließend wird das so vorgenetzte Textil in dieser Waschflotte 1 Minute unter Ultraschalleinwirkung behandelt.

Beispiel 71:

Dem Bad aus Beispiel 70 werden 1 g/l Wasserglas (Aktivsubstanz) zugegeben. Ein angeschmutztes PBV-Material wird bei 27°C für 5 Minuten in diesem Bad vorgenetzt, dabei wird eine leichte Bewegungsmechanik eingehalten. Anschließend erfolgt die Beschallung des so vorgenetzten Textils im Bad für den Zeitraum von 1 Minute.

Beispiel 72:

Dem Bad aus Beispiel 71 werden 2 g/l Natriumperborat und 1 g/l Wasserglas (Aktivsubstanz) zugemischt, anschließend wird erneut ein frisches, angeschmutztes Standard-Material auf PBV-Basis 25 Minuten ohne Ultraschalleinwirkung, jedoch leichter Textilmechanik bei 27°C vorgenetzt, dann wird das so genetzte Material 1 Minute in dem aufgestockten Bad mit Ultraschall behandelt.

Die Remissionswerte der in üblicher Weise aufgearbeiteten Materialproben sind in der nachfolgenden Tabelle 10 zusammengefaßt.

Tabelle 10

BeispielRemissionswerte

7046,0/46,6 7158,2/59,6 7283,2/82,8

Beispiele 73 bis 75:

Es wird mit einem Bad der folgenden Zusammensetzung gearbeitet:

0,2 g/l Fettalkoholethoxylat C₁₀ 2,9 EO
0,5 g/l Dinatriumsalz einer C_16/18-alpha-Sulfofettsäure (Disalz)
0,3 g/l Alkylglycosid gemäß Beispiel 20

Die Badtemperatur beträgt in allen Fällen 30°C. Dabei wird auch hier mit einem schrittweise aufgestockten Bad wie folgt gearbeitet.

Beispiel 73:

Bad der oben angegebenen Zusammensetzung , pH-Wert 7

Beispiel 74:

Bad aus Beispiel 73 unter Zusatz von 1 g/l Wasserglas (Aktivsubstanz), pH-Wert 9

Beispiel 75:

Zusatz von 2 g/l trockenem NaA-Pulver zum Bad aus Beispiel 74

In allen 3 Beispielen wird mit angeschmutztem PBV-Standardgewebe gearbeitet. Dabei wird gemäß Beispiel 73 zunächst 5 Minuten in der Badlösung vorgenetzt, anschließend 30 Sekunden im Ultraschallfeld behandelt, dann wiederum ohne Einwirkung von Ultraschall genetzt und dieser Rhythmus von Beschallung und Netzen wiederholt, bis insgesamt 15 Minuten Behandlungszeit erfüllt sind.

Die gleiche wechselnde Behandlung von Netzen ohne Einwirkung von Ultraschall für jeweils 2 Minuten und anschließende Beschallung im Bad für den Zeitraum von jeweils einer ½ Minute wird in Beispiel 74 vorgenommen, hier allerdings nur bis zu einer Gesamtdauer von 10 Minuten. Der gleiche Behandlungsrhythmus wird in Beispiel 75 eingehalten, hier aber wieder für einen Gesamtzeitraum von 15 Minuten. Die Remissionswerte der gespülten und getrockneten Materialproben sind in der nachfolgenden Tabelle 11 zusammengefaßt.

Tabelle 11

BeispielRemissionswerte

7355,8/55,9 7462,2/61,4 7584,0/84,2

Beispiele 76 bis 79

Während in den Beispielen 1 bis 75 zum Ansetzen der Waschflotten jeweils einfaches Leitungswasser (16°dH) verwendet worden war, wird in den nachfolgenden Beispielen 76 bis 79 die Flotte mit entionisiertem Wasser angesetzt. Dabei werden zunächst (Beispiele 76 und 77) die folgenden Wirkstoffkomponenten in die Waschflotte eingetragen:

0,5 g/l Comperlan KD
0,5 g/l eines wasserhaltigen Gemisches von ABS (55% Feststoffgehalt) und C₁₀ 2,9 EO (wasserfrei) im Mengenverhältnis 3 : 1
1,0 g/l Wasserglas (Aktivsubstanz)

Im Rhythmus der Beispiele 73 bis 75 - 2 Minuten Netzen ohne Einwirkung von Ultraschall, aber leichter Textilmechnik im Bad, dann 0,5 Minuten Einwirkung von Ultraschall - wird in Beispiel 76 angeschmutztes PBV-Textilgut und in Beispiel 77 angeschmutztes BV-Textilgut behandelt. Die Badtemperatur beträgt in Beispiel 76 25°C, in Beispiel 77 29°C.

Nachfolgend wird dem benutzten Bad Natriumsulfat in einer Menge von 4 g/l zugesetzt. Darum wird im gleichen Zeitrhythmus angeschmutztes PBV-Textilgut (Beispiel 78) sowie angeschmutzte Baumwolle, unveredelt, jeweils für einen Gesamtzeitraum von 10 Minuten der Netzung und der Beschallung unterworfen. Die Endtemperatur des Bades beträgt nach Abschluß des Versuches 79 32°C.

Die an den in üblicher Weise aufgearbeiteten Materialproben gemessenen Remissionswerte sind in der Tabelle 12 zusammengefaßt.

Tabelle 12

BeispielRemissionswerte

7683,4/84,8 7772,9/74,3 7885,7/86,1 7966,6/65,9

Beispiele 80 bis 85

Zur Untersuchung des Waschverhaltens von Wollgeweben werden die folgenden auf dem Markt erhältlichen Testanschmutzungen auf Wollgewebe gewaschen:

EMPA-Tusche/Olivenöl-Wolle
WSK-Staub/Wollfett-Wolle
T(testfabric)-Mineralöl/Pflanzenfett/Lampenruß-Wolle

Es wird ein Netz- und Waschbad wie folgt zusammengestellt:

entionisiertes Wasser
2 g/l Comperlan KD
2 g/l STP
0,3 g/l FAES

In den nachfolgenden Beispielen 80 bis 83 wird die besonders hartnäckig festsitzende Verschmutzung des EMPA-Materials im Temperaturbereich von 25 bis 28°C (Beispiel 80 bis 82) bzw. 28 bis 32°C (Beispiel 83) gewaschen. Im einzelnen gelten hier die folgenden Bedingungen:

Beispiel 80:

Das verschmutzte Testgewebe wird bei 25°C unter leichter Mechanik in der Waschflotte vorgenetzt und dann für 1 Minute bei der angegebenen Temperatur im Wirkungsbereich des Ultraschallgebers gewaschen.

Beispiel 81:

Frisches, verschmutztes EMPA-Material wird zunächst 3 Minuten lang dem folgenden Behandlungsrhythmus unterworfen: 20 Sekunden Ultraschallbehandlung, anschließend 40 Sekunden Netzung unter Textilmechanik ohne Ultraschalleinwirkung im Waschbad. Nachfolgend wird der Rhythmus wie folgt für weitere 3 Minuten abgewandelt: 15 Sekunden Einwirkung von Ultraschall, 15 Sekunden Netzen ohne Ultraschall. Gesamtdauer der Behandlung 6 Minuten wie in Beispiel 80, Badtemperatur 26°C.

Beispiel 82:

Frisches, verschmutztes EMPA-Wollgewebe wird 10 Minuten in dem Waschbad bei 28°C vorgenetzt, anschließend 1 Minute der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt.

Beispiel 83:

Frische, angeschmutztes EMPA-Wollgewebe wird wie folgt behandelt:

5 Minuten Vornetzen im Waschbad bei 25°C
1 Minute Behandlung mit Ultraschall im Waschbad
3 Minuten weiteres Netzen unter Textilmechanik ohne Einwirkung von Ultraschall
1 Minute Ultraschallbehandlung bei 32°C
3 Minuten Netzen im Waschbad von 32°C ohne Einwirken von Ultraschall
abschließend 1 Minute Ultraschalleinwirkung

In den nachfolgenden Beispielen 84 und 85 werden die Testanschmutzungen WFK-Wolle bzw. T-Wolle wie folgt behandelt:

5 Minuten im Waschbad der angegebenen Zusammensetzung bei 27°C, unter leichter Textilmechanik vornetzen, dann abschließend 1 Minute Ultraschallbehandlung im Bad bei der angegebenen Temperatur.

Die Remissionswerte der eingesetzten angeschmutzten Standard-Materialien sind dabei zuvor wie folgt bestimmt worden:

EMPA14,1/14,1 WSK34,4/34,3 T39,4/39,6

Die Remissionswerte der in üblicher Weise aufgearbeiteten, gewaschenen Materialproben aus den Beispielen 80 bis 85 sind in der nachfolgenden Tabelle 13 zusammengefaßt.

Tabelle 13

BeispielRemissionswerte

8052,5/52,3 8135,1/36,6 8255,7/56,1 8361,4/62,3 8458,7/59,0 8554,7/54,2

Claims

1. Verfahren zum Waschen und Reinigen von verschmutztem Textilgut durch dessen Behandlung in einer gelöste, emulgierte und/oder suspendierte Waschhilfsstoffe enthaltenden wäßrigen Waschflotte unter Einwirkung von Ultraschall auf das Waschbad dadurch gekennzeichnet, daß man das verschmutzte Textilgut in einer wäßrigen Flotte behandelt, die unter den Bedingungen dieser Behandlung derart hohe Netzfähigkeit aufweist, daß die Fasermikrostruktur des Textilgutes einschließlich seiner verschmutzten Bereiche unter Verdrängung mikrodispers verteilter Restluft durchdringend genetzt und entlüftet wird und wobei gleichzeitig und/oder nachfolgend das in die wäßrige Waschflotte eingetauchte Textilgut der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt und dabei sichergestellt wird, daß die verschmutzten Bereiche des Textilguts zumindest im Zustand ihrer hinreichenden Durchnetzung und Entlüftung für wenigstens einige Sekunden im Ultraschall-Wirkungsbereich verweilen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auch die hinreichende Entlüftung der Waschflotte sicherstellt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die sich insbesondere während der Beschallungsphasen bildenden und am Textil makrodispers verteilt anhaftenden Luftbläschen vom Textilgut und bevorzugt auch wenigstens anteilsweise aus der Waschflotte entfernt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut wenigstens während der Netzung im Waschbad bewegt und umgewälzt wird.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut auch während der Beschallung wenigstens absatzweise derart im Waschbad bewegt und umgewälzt wird, daß wenigstens die mit Pigment- und/oder Fettverschmutzung belasteten Bereiche in den Nahbereich eines Ultraschallgebers gebracht und hier - im Mittel über den Beschallungszeitraum des Waschprozesses - wenigstens einige Sekunden verbleiben.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man mit kontinuierlicher Beschallung des Waschbades, vorzugsweise aber mit alternierenden Phasen der Beschallung und nichtbeschallter Waschphasen arbeitet und dabei bevorzugt die Bewegungsmechanik der Textilbeladung in der Waschflotte auch gerade während der nicht beschallten Phasen fortsetzt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer Mehrzahl bevorzugt kurzfristiger Beschallungsphasen arbeitet, die durch nicht beschallte Waschphasen von vorzugsweise mindestens etwa gleicher Dauer voneinander getrennt sind.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer Dauer der jeweiligen Beschallungsphasen von 0,25 bis 10 Minuten, vorzugsweise von 0,5 bis 5 Minuten arbeitet.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem Waschbad arbeitet, das beschallte und nicht beschallte Wirkungsbereiche aufweist, wobei das Textilgut bevorzugt kontinuierlich durch diese alternierenden Bereiche geführt wird.

10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem solchen Ausmaß der Textilbeladung und einer Form der Bewegungsmechanik in der Waschflotte gearbeitet wird, daß durch ein aufbrechendes Umwälzen der textilen Flottenbeladung der fortlaufende Berührungs- und Verformungskontakt benachbart liegender Textilien bzw. Textilbereiche gewährleistet ist.

11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilbeladung in ruhiger Bewegung im wesentlichen in die Flüssigphase eingetaucht in der Waschflotte aufbrechend umgewälzt wird und dabei vorzugsweise mittlere Bewegungsgeschwindigkeiten des Textiles von 40 cm/sec nicht überschritten werden.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit Bädern gearbeitet wird, die eine Mehrzahl von Schallschwingern aufweisen, die vorzugsweise über einen möglichst großen Bereich der Badwandungen verteilt angeordnet sind.

13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man mit tensidischen Waschflotten arbeitet, die wenigstens weitgehend schaumarm bzw. schaumfrei gehalten werden.

14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Textilgutes in der Waschflotte mittels mechanisch bewegter Einsätze und/oder durch Umpumpen der Waschflotte bewirkt wird.

15. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Verweildauer der Anschmutzungsbereiche des Textilguts im Nahbereich der Ultraschallgeber etwa 2 bis 200 Sekunden, vorzugsweise etwa 3 bis 120 Sekunden beträgt.

16. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Nahbereich des jeweiligen Ultraschallgebers als die Distanz bis etwa 25 cm, vorzugsweise bis etwa 15 cm und insbesondere bis etwa 10 cm - jeweils berechnet ab Schallquelle - ergibt.

17. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mit Waschflotten gearbeitet wird, die wenigstens etwa 0,2 g/l, vorzugsweise etwa 0,5 g/l netzend wirkender Zusatzstoffe, insbesondere entsprechende Tenside, Emulgatoren und/oder Waschkraftverstärker sowie gewünschtenfalls verstärkend wirkende Hilfsstoffe, insbesondere Waschmittelbuilder und/oder lösliche Elektrolytsalze enthalten.

18. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Tensiden, Emulatoren und/oder Waschkraftverstärkern im Bereich von etwa 0,3 bis 5 g/l, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,3 bis 2 g/l liegt.

19. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit wäßrigen Flotten des pH-Bereiches von etwa neutral bis waschalkalisch, bevorzugt von etwa 6,5 bis 12 gearbeitet wird.

20. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Temperaturbereich von etwa 15 bis 75°C, bevorzugt im Bereich von etwa 20 bis 50°C gewaschen wird.

21. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß verschmutztes, insbesondere Pigment- und/oder Fett-verschmutztes Textilgut gewaschen wird, das wenigstens anteilsweise Fasermaterial natürlichen Ursprungs im unveredelten und/oder veredelten Zustand enthält.

22. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallbehandlung mit Frequenzen im Bereich bis etwa 100 kHz, vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 60 kHz durchgeführt wird.

23. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beschallung mit einem Leistungseintrag in das Bad bis zu etwa 15 W/l und vorzugsweise mit einem Leistungseintrag im Bereich von etwa 6 bis 10 W/l gearbeitet wird.

24. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen einer Kombinationsbehandlung unter Mitverwendung von bleichend und/oder enzymatisch wirkenden Wasch- bzw. Reinigungshilfen gearbeitet wird.

25. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß unter Mitverwendung von unlöslichen Fängersubstanzen für die Aufnahme wenigstens eines Teiles des abgelösten Pigment- und/oder Fettschmutzes gearbeitet wird, welche Fängersubstanzen manuell und/oder mechanisch vom gereinigten Gut und gewünschtenfalls auch von der Waschflotte abgetrennt werden können.

26. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß unlösliche Fänger für Pigment- und/oder Fettschmutz in flächiger Form, zum Beispiel als Tuch, Blatt und/oder Folie, als Faser bzw. Faserbündel, insbesondere aber in Form feinverteilter Feststoffe eingesetzt werden, die bevorzugt weitgehend homogen in der Waschflotte verteilt sind.

27. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß unlösliche feinstteilige Schmutzfänger eingesetzt werden, die aktive Oberflächen von wenigstens etwa 0,5 m²/g, insbesondere von wenigstens etwa 1 m²/g aufweisen.