DE69901179T2

DE69901179T2 - Verfahren und lösungsmittel zum chemischen trockenreinigen

Info

Publication number: DE69901179T2
Application number: DE69901179T
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter R Berndt; John Mcleod Griffis
Original assignee: Greenearth Cleaning LLC
Current assignee: Greenearth Cleaning LLC
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: DE69901179T3; CN1141436C; ES2175999T3; HUP0102648A2; CZ291091B6; IL140832A0; CZ200134A3; NO20010231L; US5942007A; KR100610966B1; HK1036641A1; CO5090927A1; NO20010231D0; NO330363B1; JP3338429B2; AR019386A1; JP2002520508A; BR9912088A; DK1084289T3; NZ509452A

Description

Diese Erfindung ist auf dem allgemeinen Gebiet des chemischen Reinigens von Kleidung, Textilien, Geweben und dergleichen angesiedelt. Die Erfindung zielt ganz besonders auf ein Verfahren zum chemischen Reinigen von Geweben ab. Die Erfindung zielt ganz besonders auf ein chemisches Reinigungsverfahren ab, bei dem ein auf Silizium basierendes Lösemittel verwendet wird, das einen erwünschten Flammpunkt (über 60 Grad Celsius) und gewebeschonende Eigenschaften (nicht farbstoffablösend und krumpfecht) zusammen mit einem überlegenen Lösevermögen für Fettsäuren, Fette und Öle in einem besonders entworfenen chemischen Reinigungsverfahren aufweist.

STAND DER TECHNIK

Chemisches Reinigen ist weltweit eine Hauptindustrie. Allein in den Vereinigten Staaten gibt es mehr als vierzigtausend chemische Reinigungsbetriebe (Viele von diesen verfügen über mehrere Standorte.).
Die chemische Reinigungsindustrie ist in der gegenwärtigen Wirtschaft eine unentbehrliche Industrie. Viele Kleidungsgegenstände (und andere Teile) müssen chemisch gereinigt werden, um sauber (das Entfernen von Körperfetten und -ölen) und vorzeigbar (Kleidung nicht einlaufen lassen oder entfärben) zu bleiben.
Das am meisten verwendete Lösemittel für die chemische Reinigung ist bis jetzt Per gewesen. Per weist zahlreiche Nachteile einschließlich seiner Giftigkeit und seines Geruchs auf. Die bisherigen maschinellen Einrichtungen mit weiter Verwendung sind speziell für die Verwendung mit Per hergestellt worden. Dies ist ein weiterer einschränkender Faktor in der Industrie gewesen.
Ein weiteres Problem auf diesem Gebiet ist, daß in den gegenwärtig verwendeten Systemen unterschiedliche Gewebe eine unterschiedliche Behandlung benötigen, um Beschädigungen der Gewebe während des chemischen Reinigungsvorgangs zu vermeiden.
Der Stand der Technik beim chemischen Reinigen umfaßt die Verwendung mehrerer Lösemittel und der geeigneten maschinellen Einrichtungen zur Erzielung der Reinigung. In der allerjüngsten Vergangenheit ist Perchlorethylen (hier allgemein als "Per" bezeichnet) das am meisten verwendete Lösemittel gewesen. Per weist den Vorteil auf, ein ausgezeichnetes Reinigungslösemittel zu sein, jedoch den Nachteil, eine größere Gefahr für Gesundheit und Umwelt zu sein (z. B. ist es mit zahlreichen Formen von Krebs in Zusammenhang gebracht worden und ist schädlich für Grundwasser und Wasserlebewesen.). In einigen Gebieten ist es nicht mehr erlaubt, Per zu verwenden. Außerdem sind in der Vergangenheit andere Lösemittel, wie z. B. auf Erdöl basierende Lösemittel und Glycolether und - ester ausprobiert und verwendet worden. Im Vergleich zu den mit Per erzielten Ergebnissen sind diese verschiedenen Lösemittel mit unterschiedlichen Reinigungsergebnissen und problematischer Kompatibilität zu Geweben/Textilien verwendet worden.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus, daß sie auf einem Lösemittel basiert, das nicht Per ist und das, wie unten beschrieben, überlegene Eigenschäften aufweist und in einem Verfahren verwendet wird, welches maschinelle Einrichtungen zur chemischen Reinigung einbezieht, die speziell für das Lösemittel entworfen worden sind.
Die einzige Verwendung einer zyklischen Siloxankomposition zu Reinigungszwecken ist in der US-Patentschrift Nr. 4,685,930 von Kasprzak offenbart. Die darin gemachte Offenbarung betrifft jedoch nur Anwendungen der Fleckenreinigung. Es wird weder eine Offenbarung bezüglich des Eintauchens von Gegenständen in das zyklische Siloxan, noch irgendein Vorschlag zur Verwendung zyklischen Siloxans in einer chemischen Reinigungsmaschine gemacht. Überdies gibt es keinen Vorschlag für das Aussetzen derartiger, in zyklischem Siloxan eingetauchter Gegenstände der Bewegung, des Schleuderns, teilweisen Vakuums und Erhitzens in einem kontinuierlichen Verfahren, um Gegenstände in einem Großverfahren zum Entfernen von Fetten, Ölen, Schmierfetten und anderen Verschmutzungen von einer großen Anzahl von ganzen Kleidungsgegenständen chemisch zu reinigen.
In DE 37 39 711 A ist ein Verfahren zum chemischen Reinigen von Gegenständen offenbart, das die Schritte des Eintauchens der Gegenstände in ein Fluid, das eine zyklische Siloxankomposition enthält, des Bewegens der Gegenstände und Entfernens von Flüssigkeit von den Gegenständen unter Verwendung von Schlägen umfaßt. In JP 01 011599 A ist eine chemische Reinigungsmaschine offenbart, die Luft zirkulieren läßt und eine Reduzierung des Drucks verwendet, um die Wiedergewinnung des Lösemittelgases zu unterstützen, die schneller ist als die herkömmlicher chemischer Reinigungsmaschinen. In der US-Patentschrift 5,301,379 ist ein Verfahren zum Verwenden von brennbaren und potentiell explosiven Lösemitteln bei chemischen Reinigungsoperationen offenbart, das auf Kohlenwasserstoffverbindungen basiert, wobei die chemische Reinigungsmaschine durch ein explosionsresistentes Gehäuse gebildet ist, das eine perforierte, drehbare Trommel, in die die Waren eingegeben werden, umgibt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung umfaßt ein neuartiges chemisches Reinigungssystem und -verfahren, bei dem speziell entworfene oder veränderte maschinelle Einrichtungen in Verbindung mit einem speziellen Lösemittel, bekannt als zyklisches Siloxan, verwendet wird. Zyklische Siloxane ermöglichen eine sehr wirksame chemische Reinigungsbehandlung und führen zu einer umweltfreundlichen Behandlung, die beim Reinigen von Geweben und dergleichen wirksamer ist als irgendein früheres System. Die Siloxankomposition wird in einer chemischen Reinigungsmaschine eingesetzt, um das Verfahren der Erfindung durchzuführen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren die Schritte des Ladens von Gegenständen in einen Reinigungskorb, des Bewegens der Gegenstände und des zyklischen Siloxanlösemittels, in dem die Gegenstände eingetaucht sind, des Entfernens des Großteils des Lösemittels, des Zentrifugierens der Gegenstände, des Aussetzens der Gegenstände einem Teilvakuum (um den Flammpunkt des zyklischen Siloxanlösemittels zu senken) und erhöhter Temperatur und des Entfernens der Gegenstände aus dem Korb, nachdem die Gegenstände gekühlt wurden, und Rückführung des Drucks auf Umgebungsdruck. In einer Ausführungsform werden die chemisch gereinigtwerdenden Gegenstände, nachdem sie bewegt worden sind, aber bevor sie zentrifugiert und erhitzt werden, einem Vakuum ausgesetzt.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum chemischen Reinigen bereitzustellen, bei dem umweltfreundliche Lösemittel und Techniken verwendet werden.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein chemisches Reinigungsverfahren bereitzustellen, bei dem die gereinigtwerdenden Gegenstände durch das Lösemittel nicht ausgeschlossen werden.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein chemisches Reinigungslösemittel bereitzustellen, das sich in Kleidung nicht absetzt und/oder aufbaut und außerdem hypoallergen ist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist, ein chemisches Reinigungslösemittel bereitzustellen, das einzigartige Entflammbarkeitseigenschaften aufweist, wobei der Flammpunkt und der Brennpunkt um mindestens 5,56 Grad Celsius getrennt sind, wodurch das Lösemittel zwischen dem Flammpunkt und dem Brennpunkt selbstverlöschend ist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist außerdem noch, ein chemisches Reinigungslösemittel bereitzustellen, das über Raumtemperatur (über 21 Grad Celsius) erhitzt werden kann, ohne den Geweben Schaden zuzufügen, was das Reinigungsverfahren weiter verbessert und beschleunigt.
Es ist noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein chemisches Reinigungslösemittel bereitzustellen, das eine Oberflächenspannung von weniger als 18 dyn/Quadratzentimeter aufweist, um besser in Gewebefasern einzudringen, um Schutt zu entfernen, um es zu erleichtern, das Lösemittel von dem Gewebe zu entfernen.
Die vorstehende und die anderen Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden Fachleuten auf Grundlage der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform augenscheinlich werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die obengenannten Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ebenso wie zusätzliche Aufgaben und Vorteile dieser werden im folgenden als Ergebnis einer detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform besser verständlich, wenn sie in Verbindung mit der folgenden Zeichnung verwendet wird, worin
Fig. 1 ein Blockdiagramm der Schritte des Verfahrens ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Das vorliegende chemische Reinigungsverfahren ist einzigartig, ganz besonders in der Verwendung einer allgemein bekannten Flüssigkeitsklasse der zyklischen Siloxane, die für Kosmetika und topische Pharmazeutika verwendet werden. Diese zyklischen Siloxane sind insbesondere in Form von Octamethylcyclotetrasiloxan (Tetramer) und Decamethylcyclopentasiloxan (Pentamer) bekannt. Diese Fluide sind noch nie als Alternative für ein chemisches Reinigungslösemittel zur Verwendung in einer chemischen Reinigungsmaschine offenbart worden. Kombinationen des obigen Tetrameren und Pentameren allein sind in ihrer Reinform nicht völlig zu chemischen Reinigungszwecken geeignet. Sie sind in dem chemischen Reinigungsverfahren der bevorzugten Ausführungsform verändert. Die Veränderung besteht in dem Zugeben von schmutzsuspendierenden Zusätzen, um die Wiederablagerung von Schmutz während des Wasch- und Spülzyklus zu vermeiden, von Detergenzien für wasserbasierte Flecken und von Desinfektionsmitteln zur Desinfizierung von Bakterien und anderen Formen von Mikroorganismen, die in jeglicher Kleidung vorhanden sind.
Die folgenden Schritte beschreiben das chemische Reinigungsverfahren der bevorzugten Ausführungsform genauer.
In Schritt 1 werden Kleidungsstücke oder andere chemisch zu reinigende Teile in eine vertikale Kombination aus Wäscher und Trockner mit einem horizontal rotierenden, bewegenden Reinigungskorb gegeben (dem Fachmann bekannt). Die Trommel des Korbs wird zahlreiche Löcher oder Perforationen aufweisen, wobei jedes Loch vorzugsweise 0,3175 bis 0,9525 Zentimeter groß ist.
In Schritt 2 wird der Waschzyklus mit dem Lösemittel begonnen, das aus einer Kombination des tetrameren und pentameren zyklischen Siloxans besteht. Die bevorzugte Kombination ist 80 Gew.-% Tetramer und 20 Gew.-% Pentamer. Die Zusätze, die obige Mischung verändern, können getrennt kurz vor dem Waschzyklus hinzugegeben werden und brauchen nicht Teil der Lösemittelkomposition zu sein. Die Verwendung dieser Zusätze, namentlich Detergenzien und Suspendierungsmittel, ermöglicht es dem Lösemittel, ein vollständiges Verfahren der Reinigung von Kleidungsstücken durchzuführen. Das Lösemittel wird aus einem Vorratsbehälter in den Reinigungskorb gepumpt. Die Teile, die gereinigt werden, werden bewegt, derart, daß das mechanische Reiben der Kleidung und das eindringende Lösemittel Schmutz, Schutt und Körperfette von den Gewebefasern lockern und ablösen, wobei das Bewegen 3 bis 10 Minuten oder länger andauert. Das Lösemittel wird dann aus dem Korb durch ein Aktivohle- und/oder Tonfiltersystem hindurch zurück in den Vorratsbehälter gepumpt, um die Verunreinigungen zu entfernen, die während des Waschzyklus in das Lösemittel eingegangen sein könnten.
In Schritt 3 werden die Teile, die gereinigt worden sind, vorzugsweise drei bis fünf Minuten lang etwa zwischen 350 bis 1.000 U/min (Umdrehungen pro Minute), vorzugsweise zwischen 450 bis 750 U/min, trockengeschleudert. Diese Operation läßt nicht mehr als 3% Lösemittelrückstand in den gereinigtwerdenden Teilen zurück. Je höher die Drehzahl, desto schneller wird das Lösemittel von der Zentrifugalkraft im sich drehenden Korb entfernt. Die sehr niedrige Oberflächenspannung des Lösemittels maximiert die Wirksamkeit der Lösemittelentfernung durch diesen Zentrifugalschleudervorgang.
In Schritt 4 werden die Kleidungsstücke in dem Korb durcheinandergeworfen und auf eine Temperatur zwischen 49 und 60 Grad Celsius erhitzt. Dies wird durch Durchleiten von unter Druck gesetztem Dampf durch eine Schlange erreicht, die die Luft in dem Korb durch Verwendung eines umlaufenden Lüfters erhitzt. Während dies geschieht, wird in der Maschine ein Teilvakuum von einem Unterdruck zwischen 66,67 kPa und 80 kPa erzeugt (wo der Atmosphärendruck 101,3 kPa beträgt). Während dieses Heizzyklus wird das Lösemittel verdampft und durch zirkulierende Luft zu einer gekühlten Kondensationsschlange getragen, die das Lösemittel vom Dampf zu einer Flüssigkeit kondensiert, die aus dem Hauptluftstrom heraus aufgefangen wird. Mit der Zeit, typischerweise 15 bis 50 Minuten, wird das gesamte Lösemittel von den Kleidungsstücken entfernt.
In Schritt 6 wird der Heizzyklus beendet, und der Kühlzyklus beginnt. Die Temperatur wird von 60 Grad Celsius auf unter 38 Grad Celsius gesenkt. Dies wird erreicht durch Verringern des Vakuums und Zirkulierenlassen der Luft durch die Kühlschlangen, bis der Vorgang vollständig ist.
Der Reinigungsvorgang ist beendet, wenn die Kleidungsstücke bei etwa Körpertemperatur oder darunter aus der Maschine entfernt werden, um ein sekundäres Knittern zu verringern. Ein Entfernen der Kleidungsstücke bei einer hohen Temperatur würde Knittern verursachen. Somit wurde eine bevorzugte Ausführungsform des, Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung offenbart, wobei es sich versteht, daß die Beschreibung nur beispielhaft ist und nicht nötigerweise den Rahmen der Erfindung einschränkt.

Claims

1. Ein Verfahren zur chemischen Reinigung von Gegenständen enthält die Schritte:

Eintauchen der zu reinigenden Gegenstände in eine chemische Reinigungsflüsssigkeit, die eine zyklische Siloxan-Komposition enthält;

Bewegen der besagten Gegenstände in der besagten zyklischen Siloxan-Komposition;

Entfernen der besagten zyklischen Siloxan-Komposition von besagten Gegenständen durch eine Zentrifugal-Operation;

Entfernen der besagten zyklischen Siloxan-Komposition von besagten Gegenständen durch Zirkulation von Luft über besagte Gegenstände;

Aufrechterhalten der Temperatur der zirkulierenden Luft zwischen 49 und 60 Grad Celsius während der Entfernung der besagten zyklischen Siloxan-Komposition von besagten Gegenständen; und

Schützen der besagten Gegenstände vor Knittern durch Abkühlen der besagten Artikel auf weniger als 38 Grad Celsius vor ihrer Entfernung aus der Maschine.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die chemisch zu reinigenden Gegenstände, nachdem sie bewegt worden sind und bevor sie zentrifugiert und erhitzt werden, einem Vakuum ausgesetzt werden durch Reduzieren eines Drucks, um den Flammpunkt des besagten zyklischen Siloxan-Komposition abzusenken.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin besagte zyklischen Siloxan-Komposition ein pentameres und tetrameres zyklisches Siloxan als Lösungsmittel enthält.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3, worin das besagte pentamere zyklische Siloxan 80% des Gewichts und das besagte tetramere zyklische Siloxan 20% des Gewichts ausmachen.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin besagte zyklische Siloxan-Komposition ein Gemisch von Octamethyl- Cyclotetrasiloxan und Decamethyl-Cyclopentasiloxane umfaßt.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin besagte zyklische Siloxan-Komposition ein Gemisch von wenigstens zwei Formen von zyklischen Siloxanen umfaßt.

7. Das Verfahren nach Anspruch 1 umfaßt weiter den Schritt der Einbringen der besagten Gegenstände in einen Reinigungskorb.

8. Das Verfahren nach Anspruch 7, worin der Reinigungskorb eine Vielzahl von Löchern aufweist, die einen Durchmesser zwischen 0.3175 bis 0.9525 Zentimetern aufweist.

9. Das Verfahren nach Anspruch 1 umfaßt weiter den Schritt: Aussetzen der besagten Gegenstände einem Teilvakuum während des Trocknens.

10. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die besagte Zentrifugal-Operation ein Schleudern der Gegenstände mit einer Drehzahl zwischen 350 bis 1000 Umdrehungen pro Minute umfaßt.

11. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die besagte Zentrifugal-Operation ein Schleudern der Gegenstände mit einer Drehzahl zwischen 450 bis 750 Umdrehungen pro Minute umfaßt.

12. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die besagte Zentrifugal-Operation nicht mehr als 3% der besagten Siloxan-Komposition in besagten Gegenständen beläßt.

13. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die besagten Gegenstände in der besagten zyklischen Siloxan- Komposition für eine Zeitspanne zwischen 3 und 10 Minuten bewegt werden.

14. Das Verfahren nach Anspruch 1 umfaßt weiter den Schritt des Filterns der besagten zyklischen Siloxan-Komposition zur Entfernung von Verunreinigungen, die in die besagte zyklische Siloxan-Komposition gelangen, wenn die besagten Gegenstände bewegt werden.

15. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die chemische Reinigungsflüsssigkeit weiter ein Detergens, ein Desinfektionsmittel, Suspensionsmittel und Aufhellerenthält.

16. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die besagten Gegenstände gekühlt werden durch Zirkulation der Luft durch eine Kühlschlange.