DE3729442A1 - Verfahren zum bleichen und/oder desinfizieren von textilen flaechengebilden in einer waschmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen und/oder Desinfizieren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um textile Flächengebilde, wie beispielsweise Berufsbeklei­ dung, Unterwäsche, Bettwäsche, Dekorationen u. dgl., in Haushaltswaschmaschinen oder gewerblich verwendeten Waschmaschinen zu bleichen und/oder zu desinfizieren, ist es bekannt, wäßrige bleichmittelhaltige Waschflot­ ten zu verwenden. Hierbei wird die Waschflotte während des Bleich- bzw. Desinfektionsschrittes über in der Waschmaschine vorhandene Heizstäbe aufgeheizt, was zur Folge hat, daß bei der erhöhten Temperatur das Bleich­ mittel unter Abspaltung von bleichenden Chemikalien zerfällt.

Ein derartiges Bleich- bzw. Desinfektionsverfahren, das bei einem Flottenverhältnis von etwa 1 : 10 bis etwa 1 : 40 durchgeführt wird, beinhaltet die Gefahr, daß bedingt durch die relativ hohen Temperaturen zwischen etwa 80°C und etwa 100°C ein relativ rascher, mit stei­ gender Temperatur noch beschleunigter Zerfall des Bleich­ mittels stattfindet, was die Gefahr einer unerwünschten Faserschädigung beim Bleichen vergrößert. Auch machen sich Temperaturschwankungen, die aufgrund des relativ hohen Flottenverhältnisses besonders leicht auftreten können, in einem ungleichmäßigen, nicht reproduzierbaren Bleicheffekt bemerkbar. Darüberhinaus erfordert das be­ kannte Verfahren wegen des relativ hohen Flottenverhält­ nisses eine beträchtliche Menge Wasser und zum Aufheizen des Wassers auf die zuvor genannten Temperaturen einen erheblichen Temperaturaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, durch das die eingangs genannten textilen Flächengebilde innerhalb von kürzester Zeit in der Waschmaschine besonders fa­ serschonend und gleichmäßig gebleicht bzw. desinfiziert werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundge­ danken, den für das Bleichen bzw. Desinfizieren notwen­ digen Zerfall des Bleichmittels nicht allein durch Er­ wärmen der bleichmittelhaltigen Flotte herbeizuführen, sondern den Zerfall des Bleichmittels dadurch zusätz­ lich noch zu unterstützen oder überhaupt erst herbeizu­ führen, daß man das mit Bleichmittel genetzte Flächenge­ bilde mit Mikrowellen einer Wellenlänge zwischen etwa 1 m und etwa 10^-2 m bestrahlt. Da sich bei derartigen Mikrowellen die Polarität des elektrischen Feldes stän­ dig ändert, werden auf das als Dipol vorliegende Bleich­ mittel ständig wechselnde Kräfte ausgeübt. Dies wiederum führt zu einer Bewegung entgegen den Bindungskräften in den Molekülen des Bleichmittels, wodurch einerseits Energie freigesetzt wird, die ein Aufheizen der Flotten bewir­ ken kann, und andererseits ein Zerfall des Bleichmittels herbeigeführt wird. Bedingt durch die relativ einfachen Möglichkeiten der Steuerung der Mikrowellen, was bei­ spielsweise durch Variation der Wellenlänge oder durch Variation der Energie pro Flächeneinheit geschehen kann, sind die Erwärmung der so bestrahlten Garne bzw. Flächengebilde und der durch die Schwingungen hervorgerufene Zerfall des Bleichmittels in besonders einfacher Weise kontrol­ lierbar, so daß sich durch das erfindungsgemäße Verfah­ ren gleichmäßige und reproduzierbare Bleich- bzw. Desin­ fektionseffekte erzielen lassen. Dies drückt sich bei­ spielsweise in einem besonders gleichmäßigen Weißgrad bzw. bei der Desinfektion in einer geringen Keimzahl pro Flächeneinheit und einer besonders geringen Faser­ schädigung aus. Da die Bleich- bzw. Desinfektionsflotte nicht, wie beim eingangs aufgeführten Stand der Technik, direkt durch Kontakt mit entsprechenden Heizelementen aufgeheizt wird, sondern allenfalls indirekt über die Mikrowellenbestrahlung, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem wesentlich geringeren Flottenver­ hältnis, beispielsweise zwischen 1 : 0,4 bis etwa 1 : 5, gearbeitet werden. Hierdurch wird erklärlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu dem ein­ gangs aufgeführten bekannten Verfahren wesentlich wirt­ schaftlicher und kürzer durchgeführt werden kann, da hierbei nicht relativ große Bleich- oder Desinfektions­ flotten aufgeheizt werden müssen. Auch wird, wie zuvor dargelegt, der Zerfall des Bleichmittels im wesentlichen durch seine Wechselwirkungen mit dem elektrischen Feld der Mikrowellen herbeigeführt, so daß ein relativ lang­ wieriges Aufheizen auf entsprechend hohe Temperaturen, beispielsweise zwischen etwa 80°C und etwa 100°C, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfallen kann.

Die jeweils angewandte Wellenlänge bzw. Frequenz und die Energie der bei der Bestrahlung des Flächengebildes verwendeten Wellenlänge hängen von dem jeweils zu be­ strahlenden Substrat, d. h. der Faserart, dem Flächen­ gewicht und der Einbindung, dem jeweils eingesetzten Bleichmittel, der Bestrahlungszeit, der Waschmaschinen­ beladung und dem gewünschten Bleicheffekt ab. Üblicher­ weise wird das Flächengebilde mit Mikrowellen einer Wel­ lenlänge zwischen etwa 3×10^-1 m und etwa 5×10^-2 m, insbesondere bei einer Wellenlänge von 12,245 cm, be­ strahlt, wobei jedoch auch Wellenlängen zwischen etwa 10^-2 m und etwa 10^-4 m noch eine Anregung der Bleich­ mittel und somit einen Zerfall derselben bewirken, so daß bei derartigen Wellenlängen die Garne bzw. Flächen­ gebilde gebleicht bzw. desinfiziert werden können. Be­ züglich der Erwärmung des bestrahlten Substrates ist festzuhalten, daß bei den vorstehend aufgeführten, rela­ tiv großen Wellenlängen, d. h. solche im Meter- bzw. Zentimeterbereich, eine relativ schnelle Erwärmung des Textilgutes auf Temperaturen zwischen etwa 30°C und etwa 100°C, vorzugsweise zwischen etwa 50°C und etwa 80°C, erfolgt, während bei kürzeren Wellenlängen, d. h. bei solchen im Millimeterbereich und kleiner, das Tex­ tilgut nicht so stark erwärmt wird.

Um einen besonders gleichmäßigen Bleich- bzw. Desinfek­ tionseffekt des Textilgutes zu erreichen, empfiehlt es sich, während der Mikrowellenbestrahlung das Textilgut in der Waschtrommel ständig zu verlegen. Dies kann bei­ spielsweise dadurch erreicht werden, daß man während der Bestrahlung die Waschtrommel im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt hierzu dreht. Eine besonders gute Verle­ gung kann dadurch erreicht werden, daß man die Wasch­ trommel wechselnd im Uhrzeigersinn und entgegengesetzt hierzu dreht, wobei ein derartiger reversierender Dreh­ zyklus beispielsweise zwischen zwei und fünf Umdrehungen in Uhrzeigerrichtung und etwa 2 bis 5 Umdrehungen ent­ gegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung aufweist.

Üblicherweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen etwa 0,5 min und etwa 6 min bestrahlt, wobei die Bestrahlungszeit von der Konzentration des einge­ setzten Bleichmittels, der Maschinenbeladung, dem Flot­ tenverhältnis und dem jeweils bestrahlten Textilgut ab­ hängig ist. Allgemein gilt hierbei, daß mit abnehmender Konzentration an Bleichmittel und zunehmender Beladung die Bestrahlungszeit entsprechend zu vergrößern ist. Wie festgestellt wurde, lassen sich mit Behandlungszeiten zwischen etwa 1 min und etwa 3 min zufriedenstellende Ergebnisse erzielen, die sich beispielsweise bei einer Baumwollwebware von etwa 150 g/m² in einem durch Remis­ sionsmessung erfaßbaren Weißgrad zwischen etwa 80% und etwa 90% ausdrücken. Bei einer Verlängerung der Bestrah­ lungszeit um weitere 5 min läßt sich der Weißgrad um etwa weitere 5% verbessern, wobei anzumerken ist, daß ein Weißgrad von 80% bis etwa 90% bei Baumwollwaren durchaus akzeptierbar ist.

Als Bleichmittel können bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren grundsätzliche alle Chemikalien eingesetzt wer­ den, die unter Einfluß der Mikrowellen und/oder der bei der Mikrowellenbestrahlung erzeugten Wärme in bleichend wirkende bzw. desinfizierend wirkende Stoffe zerfallen. So kann beispielsweise durch Anwendung einer wäßrigen Natriumdithionit-Lösung das textile Flächengebilde ge­ bleicht werden. Besonders gute Ergebnisse lassen sich mit oxidierenden Bleichmitteln erzielen. Hier sind ins­ besondere die anorganischen Persalze, wie z. B. Per­ borate, Peroxide oder Persulfate, Wasserstoffperoxid, organische Persäuren, wie beispielsweise Peressigsäure oder Diperoxidodecandicarbonsäure, oder organische Per­ salze, wie beispielsweise Magnesiumperoximonophthalat, zu nennen. Abhängig von dem jeweils gewünschten Bleich- bzw. Desinfektionseffekt sowie dem zu behandelnden Sub­ strat und der Maschinenbeladung und dem Flottenverhält­ nis sind bei Wasserstoffperoxid (berechnet auf 100%iges Wasserstoffperoxid) zwischen 1 g und etwa 10 g, vorzugs­ weise zwischen etwa 2 g und etwa 6 g, pro kg Textilgut erforderlich. Von den zuvor genannten Persäuren, die als 15%ige wäßrige Peressigsäure und als 12%ige wäßri­ ge Diperoxidodecandicarbonsäure im Handel erhältlich sind, variiert die Konzentration an Peressigsäure zwi­ schen etwa 20 g und etwa 300 g, vorzugsweise zwischen etwa 60 g und etwa 250 g, während die Konzentration von Diperoxidodecandicarbonsäure zwischen etwa 50 g und etwa 500 g, vorzugsweise zwischen etwa 80 g und etwa 300 g, jeweils pro Kg zu behandelndes Textilgut liegt. Das zu­ vor bereits genannte Magnesiumperoximonophthalat, das als Hexahydrat üblicherweise in einer 10%igen wäßrigen Lösung vorliegt, wird in einer Konzentration zwischen etwa 20 g und etwa 150 g, vorzugsweise zwischen etwa 40 g und etwa 80 g, pro Kg Textilgut eingesetzt. Selbst­ verständlich können die zuvor genannten Konzentrations­ bereiche um etwa 30 bis etwa 50% überschritten bzw. unterschritten werden, so daß hierdurch die Möglichkeit besteht, den jeweils gewünschten Bleicheffekt bzw. Des­ infektionseffekt an die Bedingungen der Mikrowellenbe­ strahlung (Wellenlänge, Energie und Bestrahlungsdauer) und die Art des bestrahlten Textilgutes anzupassen.

Üblicherweise werden die zuvor aufgeführten Bleichmittel noch mit den an sich bekannten Aktivatoren, wie beispiels­ weise Tetraacetyldiamin, und ggf. organischen oder anor­ ganischen, für die Bleiche üblicherweise verwendeten Kom­ plexbildnern wie beispielsweise Äthylendiamintetraessig­ säure, angewendet. Insbesondere bei der Verwendung der vorstehend genannten Persäuren als Bleichmittel kann auf die zusätzliche Anwendung von Aktivatoren verzich­ tet werden, da die Persäuren bereits bei relativ niedri­ gen Temperaturen unter Abspaltung von oxidierenden Be­ standteilen, wie beispielsweise Sauerstoff, zerfallen. So beginnt der Zerfall der Peressigsäure im Normalfall bereits bei einer Temperatur von etwa 50°C, wobei, wie vorstehend ausführlich dargelegt, der Zerfall durch die Wechselwirkung mit dem elektrischen Feld der Mikrowellen beschleunigt wird und aufgrund dieser Wechselwirkung die Zerfallstemperatur für die Peressigsäure auf einen Temperaturbereich zwischen etwa 20°C und etwa 40°C abgesenkt wird.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen des textilen Flächengebildes angewendet, so kann es entweder vor der eigentlichen Wäsche oder nach der Wäsche angewen­ det werden. Hierbei weist das Vorbleichen, d. h. die Bleichbehandlung vor dem Waschen, den Vorteil auf, daß ein Nachwaschen nach dem Bleichen entfallen kann, da die oxidierten Bestandteile beim eigentlichen Waschen entfernt werden. Auf der anderen Seite erfordert ein derartiges Vorbleichen einen erhöhten Chemikalienver­ brauch, da auch Verschmutzungen, die ansonsten durch das Waschen entfernt werden, Bleichmittel verbrauchen. Auf jeden Fall empfiehlt es sich, das textile Flächen­ gebilde vorzunetzen, um so einem ungleichmäßigen Flotten­ auftrag an Bleichflotte vorzubeugen.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren nach dem Waschen, d. h. als Nachbleiche, angewendet, so beinhaltet dies den Vorteil, daß der Bleichmittelverbrauch entsprechend geringer ist und somit mit entsprechend niedrigeren Kon­ zentrationen an Bleichmitteln gearbeitet werden kann. Nachteilig kann sich hierbei jedoch auswirken, daß ggf. nach dem Bleichen nochmals gespült werden muß, um die Bleichmittelreste und die durch das Bleichverfahren abge­ bauten Bestandteile zu entfernen. Ein derartiges Nach­ spülen kann jedoch vermieden werden, wenn das erfindungs­ gemäße Verfahren lediglich zur Desinfektion von Wäsche­ stücken, beispielsweise für Krankenhauswäsche, verwendet wird und hierbei Bleichmittel eingesetzt werden, die beim anschließenden Trocknen sich verflüchtigen, wie dies beispielsweise für Peressigsäure oder Wasserstoff­ peroxid zutrifft. Hier entfällt dann ein Nachspülen nach der Desinfektion.

Das Flottenverhältnis kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Bereich zwischen etwa 1 : 0,4 (Ware : Flot­ te) bis etwa 1 : 5 variiert werden. Bei sehr kurzen Flot­ tenverhältnissen, d. h. Restfeuchtekonzentrationen zwi­ schen etwa 40 und etwa 90%, kann eine besonders schnel­ le Bleiche bzw. Desinfektion nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden, da hierbei der gesamte Innenraum der Waschtrommel der Waschmaschine mit Mikro­ wellen bestrahlt werden kann. Bei größeren Flottenver­ hältnissen, beispielsweise solchen in einem Bereich um etwa 1 : 5, nimmt ein Teil der Flotte den Innenraum der Waschtrommel ein, so daß das in der Flotte eingetauchte textile Flächengebilde nicht direkt für die Mikrowellen­ bestrahlung zugänglich ist und somit längere Strahlungs­ zeiten erforderlich sind, um zu vergleichbaren Bleich­ und Desinfektionseffekten zu gelangen. Ein derartiges Verfahren hat jedoch den Vorteil, daß durch die Trommel­ reversierung ein auf die jeweilige Warenoberfläche bezo­ gener ständiger Flottenaustausch stattfindet, so daß besonders gleichmäßige Bleich- bzw. Desinfektionseffekte resultieren. Selbstverständlich ist es möglich, auch entsprechend höhere Flottenverhältnisse, beispielsweise solche in einem Bereich zwischen etwa 1 : 5 bis etwa 1 : 40, auszuwählen, wobei mit steigendem Flottenverhält­ nis aus den zuvor dargelegten Gründen eine weitere Ver­ längerung der Bestrahlungszeit, beispielsweise auf bis zu etwa 30 min, erforderlich wird.

Mit besonders gutem Erfolg kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Verfleckungen, insbesondere solchen auf Basis von Melanoidin, eingesetzt werden. Die Melanoidinverfleckungen stellen zuckerhaltige Flek­ ken dar, die durch die bekannten Wasch- und Reinigungs­ verfahren in der Regel nicht entfernt werden können. Im Gegensatz hierzu erlaubt das erfindungsgemäße Ver­ fahren in besonders einfacher und schonender Weise die Beseitigung derartiger Flecken, wobei auch zusätzlich noch solche Flecken entfernt werden, die oxidativ zer­ störbare Substanzen enthalten. Hierbei wendet man vor­ zugsweise das erfindungsgemäße Verfahren im Anschluß an eine übliche Wäsche an. Nach dem Waschen wird das textile Flächengebilde geschleudert und dann erneut mit einer wäßrigen Flotte der zuvor genannten Bleichmittel derart getränkt, daß eine Flottenaufnahme zwischen et­ wa 40% und etwa 90% an Bleichflotte vorliegt. Hier­ nach erfolgt die Mikrowellenbestrahlung unter den zuvor genannten Bedingungen und Bestrahlungszeiten. Anschlies­ send wird das textile Flächengebilde gespült, um so die reduktiv oder oxidativ abgebauten Verfleckungsbestand­ teile zu entfernen.

Festzuhalten ist, daß unter textilem Flächengebilde je­ des gewebte oder gewirkte konfektionierte Textilgut, wie beispielsweise Unterwäsche, Hemden, Blusen, Berufs­ bekleidung, Bettwäsche, Dekorationen u. dgl., fallen soll, das im Rahmen einer Haushaltswäsche oder im Bereich der gewerblichen Wäschereien gewaschen und/oder desinfiziert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein mit Melanoidinflecken verschmutztes textiles Flächen­ gebilde aus Baumwolle wurde wie üblich nach den bekannten Verfahren gewaschen. Nach der Wäsche waren die Verflec­ kungen als bräunliche Verfärbungen deutlich erkennbar. Das Flächengebilde wurde auf eine Restfeuchte von etwa 50%, bezogen auf das Warengewicht, geschleudert. An­ schließend wurde eine wäßrige Bleichmittelflotte im Flot­ tenverhältnis von 1 : 5 aufgetragen und das Textilgut auf eine Restfeuchte von 70% erneut geschleudert. Nach Aufbringen der Bleichflotte (Restfeuchte 70%) wur­ de das textile Flächengebilde mit Mikrowellen einer Wel­ lenlänge von 12,245 cm während 4 min bestrahlt. Hierbei wurde es ständig verlegt. Anschließend wurde unter Zusatz von 2 g/l eines nichtionogenen Tensids bei 40°C während 60 sec. gewaschen und danach gespült und getrocknet.

Die verwendete wäßrige Bleichmittelflotte wies folgende Bestandteile auf:

6 g/l
Wasserstoffperoxid (30%ig)
0,5 g/l	Tetraacetyldiamin, als Aktivator
0,3 g/l	Komplexbildner (Äthylendiamintetraessigsäure).

Nach der Behandlung waren keine Melanoidinverfleckungen erkennbar.

Beispiel 2

Ein vorgewaschenes Baumwollgewebe wurde halbiert und die eine Hälfte wie folgt nachbehandelt:

In einem Flottenverhältnis von 1 : 5 wurde das Baumwoll­ gewebe während 3 min unter ständiger Verlegung mit Mi­ krowellen einer Wellenlänge von 12,245 cm bestrahlt. Die Desinfektionsflotte enthielt 35 g/l einer 15%igen Peressigsäure. Anschließend wurden beide Gewebe getrennt voneinander in einer sterilen Atmosphäre getrocknet. Anschließend wurden wäßrige Extrakte von gleichgroßen Gewebeproben hergestellt. Durch Eintauchen eines Nähr­ bodenträgers, der auf der einen Seite mit MacConkey-Agar und auf der anderen Seite mit CLED-Agar beschichtet ist, wurde die Bakterien-Keimzahl des jeweiligen Extraktes bestimmt. Zuvor wurde der Nährbodenträger während 24 h in ei­ nem Brutschrank bei 37°C inkubiert.

Das für die Extraktion verwendete Wasser wies eine Keim­ zahl zwischen 1000 und 10 000 auf.

Der wäßrige Extrakt der nur gewaschenen Probe wies eine Keimzahl von 1 000 000 auf.

Der wäßrige Extrakt der gewaschenen und anschließend mit Peressigsäure desinfizierten Probe wies eine Keim­ zahl zwischen 1000 und 10 000 auf.

Claims (11)

1. Verfahren zum Bleichen und/oder Desinfizieren von textilen Flächengebilden, bei dem man in einer Wasch­ maschine ein Bleichmittel auf das Flächengebilde auf­ bringt, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Auf­ tragen des Bleichmittels das textile Flächengebilde mit Mikrowellen einer Wellenlänge zwischen etwa 1 m und etwa 10^-2 m bestrahlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Mikrowellen einer Wellenlänge zwischen etwa 3×10^-1 m und 5×10^-2 m bestrahlt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man mit Mikrowellen einer Wellenlänge von 1,2245×10^-1 m bestrahlt.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Bestrahlung das textile Flächengebilde in der Waschtrommel der Waschmaschine verlegt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen 30 Sekunden und 360 Sekunden, vorzugsweise zwischen 60 und 180 Se­ kunden, bestrahlt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bleichmittel ein oxidatives Bleichmittel verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bleichmittel Wasserstoffperoxid, organische Persäuren und/oder organische Persalze verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Persäure Peressigsäure und/oder Diperoxi­ dodecandicarbonsäure und als Persalz Magnesium-Peroxi­ monophthalat-Hexahydrat verwendet.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das textile Flächenge­ bilde vor dem Auftragen des Bleichmittels mit Wasser zumindest netzt.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das textile Flächenge­ bilde nach dem Auftragen des Bleichmittels und vor der Mikrowellenbestrahlung auf einen Restfeuchtegehalt zwi­ schen etwa 40 Gew% und etwa 90 Gew% entwässert.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das textile Flächenge­ bilde nach der Mikrowellenbestrahlung wäscht.