EP0258816A2

EP0258816A2 - Verbessertes Verfahren zum Waschen und Reinigen von Textilen

Info

Publication number: EP0258816A2
Application number: EP87112432A
Authority: EP
Inventors: Alfred Dr. Meffert; Claus Nieendick; Hans Dr. Nüsslein; Peter Dr. Sandkühler; 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: 1987-08-27
Publication date: 1988-03-09

Abstract

Verschmutzte Textilien werden durch Behandlung mit wäßrigen Waschflotten genetzt und gewaschen, wobei diese Flotten wenigstens beim Netzvorgang eine so hohe Netzfähigkeit aufweisen, daß das Textilgut durchdringend genetzt und entlüftet wird und wobei gleichzeitig und/oder nachfolgend Ultraschall auf das in der Waschflotte befindliche Textilgut einwirkt.

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 beziehungsweise 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., Band 21 (1949) Seite 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-Redeposition 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 beziehungsweise 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 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 ein entscheidender Faktor für die Inhibierung beziehungsweise 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 beziehungsweise festen Medium fortschreitende Schallwelle bricht bekanntlich an den Phasengrenzen flüssig/gasförmig beziehungsweise 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. Die Folge ist, daß nicht einmal eine 1-lagige Schicht des Textilgutes wirkungsvoll durch Ultraschalleinwirkung gewaschen werden kann. 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 mit 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 Textilgutes 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, so daß die Konzentration an gaserfüllten Mikrohohlräumen im Textilgut wenigstens substantiell gesenkt wird.
Der Textil- beziehungsweise Waschmittelchemie steht zur Lösung dieser Teilaufgabe eine Vielzahl von wirksamen waschaktiven Netzhilfsmitteln zur Verfügung, die sich in die Klasse entsprechender 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- beziehungsweise 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 beziehungsweise 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 Gasblasen 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. Eine lang 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 Zeit-bestimmenden 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 beziehungsweise 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 bevorzugt tensidische Waschhilfsstoffe enthaltende 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, so daß 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 werden, 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 Textilgutes in der Waschflotte gearbeitet, daß durch ein aufbrechendes Umwälzen der textilen Flottenbeladung der fortlaufende Berührungs- und Verformungskontakt benachbart liegender Textilien beziehungsweise 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 bewirkt 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 Badwandungen verteilt angeordnet sein können, ist beim Arbeiten mit einem in das Bad eingetauchten und das Badvolumen weitgehend erfüllenden Knäuel aus Textilstücken - wie es beispielsweise bei üblichen Haushaltswaschmaschinen der Fall ist -bei Ultraschalleinwirkung nur ein vergleichsweise begrenzter Bereich des Badvolumens als Ultraschall-durchsetzt anzusehen. Anders sind die Verhältnisse bei der nachfolgend noch erörterten Reinigung textiler Bahnenware.
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 Ultraschallwirkung 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 neztenden 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 kompliziertere 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 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 verschmutzen 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 Fasern 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 Verhätlnisse verändern sich im Ausmaße der Durchnetzung des verschmutzten Probestückes. Hinreichende Durchnetzung und damit Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft vorausgesetzt, ist auch hier die nahezu spontane Abtragung des Pigmentschmutzes im beschallten Waschbad im Zeitraum weniger Sekunden sichtbar, sodaß beispielsweise auch hier im Zeitraum zwischen 10 und 60 Sekunden - aber auch in noch kürzeren Intervallen - 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 Fasung, daß die verschmutzen 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 Reinigunsgergebnisse weniger als 10 Minuten und vorzugsweise höchsten etwa 5 Minuten betragen. Es hat sich als völlig hinreichen 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 auführen. 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 fortgestzt wird. Es kann dabei mit hinreichender Vornetzung ohne Einwirkung von Ultraschall oder auch kurzfristiger, nur die verschmutzten Außenbereiche des Textils erfassender Ultraschallvorbehandlung gearbeitet werden. Man kann mit einer Mehrfach-Behandlung 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 dei 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 Ultraschall-freien Waschverfahren erfindungsgemäß aber auch praktisch nicht schäumende Arbeitsbedingungen eingesetzt werden können, kann gleichwohl mit Tensiden, Emuglatoren 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.
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 waschaktiver 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, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,3 bis 2 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 waschaktive 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, hoch waschaktive Systeme ermitteln und von den schwächer netzenden bzw. waschenden 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.
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 Durchnetzung der Fasermikrostruktur unter Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft gerade durch Mitverwendung solcher Hilfsmittel zu 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.
Dei 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 dei 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 kurzfristige 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. Ein 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 eine 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 temperaturunabhängig 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. Reinigungsergebnisen zu verwirklichen, wie sie bisher nur durch Einsatz höherer Temperaturen und längerer Waschzyklen zu erzielen waren.
Das erfindungsgemäße Verfahren , durchgeführt im Sinne eines diskontinuierlichen Verfahrens, etwa einer Haushaltswaschmaschine, 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, ohne daß es dabei zu einer Trocknung kommt. 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.
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 aus der konventionellen Textilwäsche bekannt ist. Es hat sich gezeigt, daß durch Einwirkung von Ultraschall zumindest keine Störungen der Bleiche typischer Standard-Farbanschmutzungen unter den erfindungsgemäßen Arbeitsbedingungen im Vergleich zum konventionellen Arbeiten in Abwesenheit von Ultraschall bewirkt werden.
Dementsprechend umfaßt die Lehre der vorliegenden Erfindung Wasch- und Reinigungsverfahren an textilen Materialien, die durch Zusatz von Bleichhilfsmitteln unerwünschte Farbanschmutzungen bekämpfen. Betroffen ist insbesondere das Gebiet der oxidativen Bleiche, bevorzugt der Peroxid-Bleiche, das nach den in Europa dominierenden Verfahren in der Regel die Mitverwendung von sogenannten Bleichaktivatoren vorsieht. Hierbei handelt es sich im allgemeinen um in Waschmitteln inkorporierte Acylierungsmittel, die in der Waschflotte mit Wasserstoff-Peroxid bevorzugt zwischen pH 9 und pH 12 intermediär organische Persäuren bilden, die aufgrund ihres vergleichsweise hohen Oxidationspotentials im Bereich niedriger Temperaturen eine gute Bleichwirkung entfalten. Üblich ist in der konventionellen Wäsche dieser Art die Mitverwendung einer Peroxid liefernden Verbindung, wobei anorganische Peroxide und Peroxyhydrate in Betracht kommen. Wichtigster Vertreter ist das Natriumperborat. Zu Einzelheiten der bleichenden Textilwäsche, der Peroxid-Bleiche und der dabei verwendeten Bleichaktivatoren wird verwiesen auf Ullmann "Enzyklopädie der technischen Chemie", 4. Auflage, Band 24, Waschmittel, unter Kapitel 3.3 "Bleichmittel", insbesondere 3.3.1. "Bleichaktive Verbindungen" und 3.3.2. "Bleichaktivatoren" A.A.O., Seiten 97 bis 99.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dementsprechend im bleichenden Waschbad der Zusatz von Peroxidverbindungen vorgesehen, die an sich als wirkungsvolle Bleichmittel aus der konventionellen Textilwäsche bekannt sind. Zu nennen sind hier neben den Wasserstoffperoxid liefernden Peroxidsalzen wie Natriumperborat in seinen verschiedenen hydratisierten Formen Percarbonsäuren bzw. Percarbonsäuresalze. Es kann dabei in einer weiterhin besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von der an sich bekannten Aktivierung des Peroxids durch gleichzeitige Mitverwendung der erwähnten Bleichaktivatoren Gebrauch gemacht werden, so daß in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens - so wie es im Prinzip aus der konventionellen Textilwäsche bekannt ist - Peroxid liefernde Komponenten wie Natriumperborat gemeinsam mit Bleichaktivatoren - beispielsweise von der Art TAED und/oder TAGU - zum Einsatz kommen.
Die bleichenden Perverbindungen, insbesondere Peroxid liefernde Salze von der Art des Natriumperborats, können dabei beispielsweise in Mengen bis zu 5 g/l, bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 4 g/l und insbesondere in Mengen im Bereich von etwa 0,2 bis 2,5 g/l, verwendet werden.
Bleichaktivatoren können der Waschflotte beispielsweise in Mengen von 0,05 bis 2 g/l oder auch in darüberhinausgehenden Mengen zugesetzt werden, wobei die Verwendung von etwa 0,1 bis 1 g/l dieser Bleichaktivatoren bevorzugt sein kann.Es erschließt sich damit die erfindungsgemäß besonders wichtige Ausführungsform für das neue Wasch- und Reinigungsverfahren, die Beseitigung einerseits von Pigment- und/oder Fettanschmutzungen, andererseits von der Bleiche bedürftigen Verunreinigungen in einem Zuge und in einem Verfahrensabschnitt durchzuführen. Verständlicherweise ist die Lehre der Erfindung nicht auf diese gemeinsame Behandlung der unterschiedlichen Anschmutzungstypen eingeschränkt, so daß auch eine zeitlich getrennte Bleiche unter den erfindungsgemäßen Bedingungen in die Lehre der Erfindung fällt. Bevorzugt wird dann die bleichende Textilbehandlung nachgängig zur Befreiung des verschmutzten Textils von Pigment- und/oder Fettanschmutzungen durchgeführt.
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 eingesetzten Waschmittelenzyme, die zur Beseitigung von Eiweißverschmutzungen in konventinellen 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 Bespiel im Temperaturbereich von etwa 25 bis 40 °C, innerhalb vergleichsweise kurzer Einwirkungszeiten substantielle Reinigungseffekte ergeben.
Im besonderen betrifft damit das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch die Textilwäsche in der Variante, die unerwünschte Problemanschmutzungen, beispielsweise hartnäckige Eiweißanschmutzungen unterschiedlichsten Ursprungs, durch Mitverwendung von Waschmittelenzymen wenigstens anteilsweise beseitigt. Diese enzymatische Reinigungsstufe kann dabei gleichzeitig mit der Entfernung von Pigment-/Ölanschmutzungen oder auch im Anschluß daran erfolgen. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die hier betroffene enzymatische Reinigung mit einer Beseitigung unerwünschter Farbanschmutzungen durch Einsatz von Bleichmitteln verbunden.
Bekannte Quellen für solche Problemanschmutzungen sind beispielsweise Milch, Kakao, Blut, Eigelb, aber auch Schmutzflecken pflanzlichen Ursprungs, beispielsweise Grasflecken. Die Beseitigung solcher Problemanschmutzungen gelingt durch Mitverwendung enzymatischer Waschhilfsmittel. Insbesondere proteolytische Enzyme werden in geeigneter Konfektionierung, beispielsweise in Form von Granulaten, Prills und/oder Pellets in weitem Umfang in Textilwaschmitteln des Haushalts und Gewerbes mitverwendet. Die Wirkung der Enzyme beruht auf der enzymatischen Hydrolyse von Peptid- beziehungsweise Esterbindungen. Um während des Waschprozesses wirksam sein zu können, müssen die Enzyme eine Mehrzahl von Voraussetzungen erfüllen, insbesondere hohe Wirksamkeit gegen heterogene Verschmutzungen, Stabilität bei erhöhten Temperaturen und im alkalischen Bereich sowie Stabilität gegenüber weiteren Waschmittelbestandteilen, insbesondere Tensiden, den häufig mitverwendeten Oxidationsmittel von der Art des Perborats, Komplexbildnern und dergleichen besitzen. Serinaktive, alkalistabile proteolytische Enzyme, insbesondere auf Basis von Bacillopeptidasen werden in modernen Waschmitteln in größtem Umfange eingesetzt. Sie zeichnen sich durch hohe Temperatur-und pH-Stabilität aus. Zu dem Gebiet der Waschmittelenzyme wird verwiesen auf Ullmann "Encyklopädie der technischen Chemie", Band 24, 4. Auflage, Waschmittel, unter Kapitel 3.4.1 "Enzyme" a.a.O., Seite 100 bis 102 sowie "Waschmittelchemie", Aktuelle Themen aus Forschung und Entwicklung (HENKEL & Cie GmbH), Dr. A. Hüthing Verlag, Heidelberg 1976, Seiten 155 bis 178.
Es hat sich gezeigt, daß unter der Einwirkung von Ultraschall auf ein Waschmittelenzyme enthaltendes textiles Waschbad unerwartet hohe wirkungsverstärkte Reinigungseffekte erhalten werden können. Bei vergleichsweise niederen Temperaturen des Waschbades und kurzen Behandlungszeiten können an Testtextilien, die standardisierte enzymspezifische Anschmutzungen enthalten, hervorragende Reinigungsergebnisse erhalten werden. Ersichtlich liegt hier in der beschallten Waschflotte eine Interaktion der reinigungsaktiven Hilfsstoffe vor, die in dieser Intensivität unter den Bedingungen der konventionellen Textilwäsche nicht zu beobachten ist.
Geeignete waschaktive mikrobielle Enzyme sind insbesondere alkalistabile proteolytische Enzyme und hier vor allem entsprechende serinaktive Komponenten. Typische Beispiele dafür sind die heute in weitestem Umfang eingesetzten Bacillopeptidasen, beispielsweise die von der Anmelderin in der Literatur beschriebene und in der Praxis eingesetzte Bacillopeptidase P 300. Aber auch weitere mikrobielle Enzyme, beispielsweise die für die Verwendung in Waschmitteln vorgeschlagenen Amylasen, Lipasen, Pektinasen, Nukleasen und/oder Oxydoreduktasen können mitverwendet werden. Insbesondere sind in jüngerer Zeit neben Proteasen in Textilwaschmitteln auch Amylasen eingesetzt worden, die beispielsweise gegenüber kohlehydrathaltigen Anschmutzungen wirksam sind. Durch die Mitverwendung von Lipasen soll das Auswaschen fetthaltiger Anschmutzungen erleichtert werden. Handelsübliche Lipasen zeigen eine hinreichende Stabilität unter Waschbedingungen.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden Bereiche der großen Problemanschmutzungen - die enzymatisch zu reinigenden Verschmutzungen und die durch Bleichprozesse zu beseitigenden Anschmutzungen - derart miteinander verbunden, daß in einem Waschgang gleichzeitig und/oder nachfolgend enzymatisch geförderte Wäsche und bleichende Wäsche vorgenommen werden. In einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung wird in diesen Waschprozeß auch noch die Beseitigung von Pigment- und/oder Öl- beziehungsweise Fettanschmutzungen eingebunden. Auch in dieser Ausführungsform kann ein- oder mehrstufig gearbeitet werden. Gemeinsam ist all diesen Ausführungsformen, daß wenigstens die enzymatische Reinigung unter Einwirkung von Ultraschall erfolgt, wobei aber bevorzugt auch die Entfernung der Pigment- und/oder Fettanschmutzungen beziehungsweise auch die Einwirkung der waschaktiven Bleichmittel unter wenigstens anteilsweiser Einwirkung von Ultraschall erfolgen.
Die Menge der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Waschmittel-Enzyme kann im üblichen Bereich liegen. Bevorzugt werden Mengen von wenigstens etwa 0,005 g/l in der Waschflotte mitverwendet. Üblicherweise liegt die eingesetzte Konzentration solcher Enzyme nicht oberhalb von 1 g/l und insbesondere nicht oberhalb von etwa 0,5 g/l. Besonders geeignet können für das Gebiet der heute in der Waschmittelchemie eingesetzten proteolytischen Enzyme Zusatzmengen im Bereich von etwa 0,01 bis 0,1 g/l und insbesondere im Bereich von etwa 0,01 bis 0,07 g/l sein. Diese Angaben beziehen sich dabei auf die heute in der Praxis eingesetzten Enzyme mit Proteaseaktivitäten von mindestens etwa 50.000 PE/g, vorzugsweise von mindestens etwa 100.000 PE/g und insbesondere im Bereich von etwa 100.000 bis 200.000 PE/g.
Eine weitere wichtige Ausführungsform der Erfindung betrifft eine neuartige besondere Ausgestaltung des Aspektes der erfindungsgemäße Arbeitsweise, der sich mit der durchdringenden Netzung des zu reinigenden Textilgutes unter Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft aus der Fasermikrostruktur des Textilgutes einschließlich seiner verschmutzten Bereiche beschäftigt. Es wurde gefunden, daß diese möglichst vollständige und rasche Entlüftung der textilen Fasern bzw. Faserbündel mittels einer Arbeitsweise beschleunigt werden kann, die an sich im Rahmen von textilen Waschverfahren vorgeschlagen wurde, bis heute aber keine praktische Anwendung gefunden hat. Es handelt sich hier um die Maßnahme, die Waschflüssigkeit mit dem Waschgut in mechanische Schwingungen zu versetzen, die unterhalb des Frequenzbereiches des Ultraschalls liegen und insbesondere dem Frequenzbereich des hörbaren Schalles oder den noch darunterliegenden Frequenzen des sogenannten Infraschallbereichs zuzuordnen sind.
Die DE-AS 26 01 549 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zum Waschen von Wolle-enthaltenden Textilien, bei dem die erwärmte Waschflüssigkeit mit dem Waschgut in Schwingungen versetzt wird, wobei dieses Verfahren sich dadurch kennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit mit dem Waschgut in Schwingungen zwischen 10 und 1000 Hz versetzt wird, wobei die Waschflüssigkeit auf mindestens 80 °C aufgeheizt wird. In dieser Druckschrift des Standes der Technik wird weitere einschlägige Literatur referiert. So wird beispielsweise auf die DT-PS 596 868 verwiesen, in der ein Verfahren zum Waschen von Wäsche beschrieben ist, bei dem die Waschflüssigkeit mit dem Waschgut in Schwingungen von 3 bis 4 Hz versetzt wird. Dieses Verfahren soll für das Waschen von Wolltextilien ungeeignet sein, weil das Waschgut so stark bewegt wird, das die dadurch hervorgerufene Reibung zu Verfilzungen führt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn bei erhöhten Temperaturen der Waschflüssigkeit gearbeitet wird. In der DT-PS 973 083 ist darauf hingewiesen, daß Schwingungen im Schallbereich den Waschvorgang erheblich fördern. Der vom Ohr eines erwachsenen Menschen wahrnehmbare Frequenzbereich liegt etwa im Bereich von 16 bis 16 000 Hz und wird als "Schall" bezeichnet. In der physikalischen Betrachtung ist sowohl dieser Bereich des hörbaren Schalles wie der darunterliegende Infraschallbereich und der darüberliegende Ultraschallbereich durch den longitudinalen Charakter des angeregten mechanischen Schwingungszustandes gekennzeichnet.
Die bekannte Reinigungswirkung des Ultraschallbereiches an verschmutzten harten Oberflächen beruht bekanntlich auf der Kavitation, einer Erscheinung, deren Auftreten für den Ultraschallbereich charakteristisch ist. Unter dem Einfluß der hochfrequenten mechanischen Schwingung bilden sich im flüssigen Bad Vakuolen, deren Implosion in der nächsten Umgebung des Kavitationbläschens außerordentlich hohe Energien freimacht. Durch die hochfrequente longitudinale Schwingung treten zwar in der mit Ultraschall beaufschlagten Flüssigkeit auch ungeheure Beschleunigungskräfte auf, es ist jedoch durch Versuche nachgewiesen, daß diese materielle Beschleunigung für die Reinigungswirkung im Ultraschallfeld nicht verantwortlich gemacht werden kann, sondern daß es das erwähnte Phänomen der Kavitation ist, dem hier die entscheidende Bedeutung zukommt, vergleiche beispielsweise J. Olaf, "Oberflächenreinigung mit Ultraschall", Acustica 7 (1957), Heft 5, 253 bis 263.
Die niedrigerfrequenten Bereiche longitudinaler mechanischer Schwingung in Flüssigbädern, beispielsweise also in einer Waschflotte, kennen dieses Phänomen der Kavitationsausbildung nicht. Das gilt insbesondere für niedrigere Bereiche des hörbaren Schalles und den bereits erwähnten Infraschallbereich. Dieser Bereich ist aber immer wieder gerade für das Reinigen von Textilien im Rahmen von Waschverfahren vorgeschlagen worde, vergleiche zusätzlich zu der bereits genannten Literatur beispielsweise die US-PS 3 134 990, in der unter Einsatz von Schallfrequenzen im Bereich von 2000 Hz gearbeitet werden soll oder die DE-PS 29 07 562, in der mit niederfrequenten Schwingungen insbesondere des Frequenzbereichs zwischen 30 und 100 Hz gearbeitet wird.
In der hier besprochenen besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird gezielt Gebrauch gemacht auch von der Einwirkung mechanischer Schwingungsbereiche, die unterhalb des Ultraschallbereiches liegen und damit den Bereich des hörbaren Schalls und/oder des Infraschalls erfassen. Dieses Arbeitsmittel kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Handelns dazu verwendet werden, den erforderlichen Netzvorgang unter Vertreibung der mikrodispers auf der Faserstruktur verteilten Restluft zu beschleunigen und/oder die Luftbläschen von der Faser, dem Faserbündel und/oder dem Textilstück abzudrängen, die sich unter Normalbedingungen und/oder unter der Einwirkung des Ultraschalls hartnäckig am Textil bzw. der Faser oder dem Faserbündel festhalten und hier den Durchtritt bzw. die Auswirkung des Ultraschalls substantiell behindern. Die Wirksamkeit dieser Methode muß sofort einleuchten: Die Haftung der Luftbläschen in der Fasermikrostruktur bzw. am Textil ist sehr viel geringer als die Haftung des zu entfernenden Schmutzes. Beschleunigungskräfte wie sie in der longitudinalen Schwingung des Infraschallbereiches bzw. des hörbaren Schallbereiches in der Mikrostruktur der Flüssigphase auftreten, reichen in aller Regel aus, die erwünschte Ablösung der Luftbläschen von der Faser bzw. der Textilstruktur zu bewirken. Verbunden damit sein kann die im Stand der Technik immer wieder beobachtete gleichzeitige Erleichterung der Schmutzablösung unter Waschbedingung. In der Intensität der Reinigungswirkung ist diese Behandlung aber nicht mit der Reinigung durch Kavitation im Ultraschallfeld zu vergleichen, die im erfindungsgemäßen Verfahren als wesentliche Reinigungshilfe eingesetzt wird. Die hier besprochene gleichzeitige Mitverwendung von vergleichsweise niedriger-frequenter Schwingung dient also insbesondere als Netzhilfe bzw. zur Konditionierung des Textilgutes in der Flüssigphase im Sinne der beschleunigten Entlüftung.
Diese erfindungsgemäße Verfahrenshilfe kann während der Netzung des zu reinigenden Textilgutes und/oder zusammen mit seiner Behandlung im Ultraschallfeld erfolgen. In einer wichtigen Ausführungsform werden Einwirkung von vergleichsweise niedriger-frequentem Schall bzw. Infraschall und Ultraschall in voneinander getrennten Verfahrensperioden eingesetzt. Dabei kann die durch nieder-frequente Schwingung beschleunigte Netzung im Waschbad und/oder in getrennt eingesetzten Netzflüssigkeiten erfolgen. In einer anderen, ebenfalls wichtigen Ausführungsform der Erfindung kommen nieder-frequente Schwingung und Ultraschallschwingung wenigstens anteilsweise gemeinsam zum Einsatz.
Wenn auch der gesamte Frequenzbereich bis zur Ultraschallgrenze - d. h., etwa bis zu einer Schwingungszahl von 15 kHz - für die nieder-frequente Behandlung geeignet ist, so können doch innerhalb dieses Bereiches wiederum niedrigere Werte besonders bevorzugt sein. So eignen sich insbesondere Schwingungen von etwa 10 Hz bis 10 000 Hz und insbesondere der Bereich von etwa 10 bis 5 000 Hz. Technisch besonders einfach zugänglich sind niedrigfrequente Bereiche von etwa 10 bis 2 000 Hz, die noch dazu den Vorteil haben können, daß hier keine zusätzlichen Probleme wegen störender Geräuschbelästigung auftreten. Das Arbeiten mit Geräten dieses Schwingungsbereiches ist heute praktisches Allgemeingut, beispielsweise im Bereich elektrischer Zahnbürsten-Frequenz etwa 30 bis 100 Hz - oder schwingender Messer, beispielsweise für das Schneiden von Fleisch - Frequenz üblicherweise im Bereich von etwa 1 000 bis 2 000 Hz. Technische Arbeitsmittel dieser Art können in einfacher Anpassung an die Gegebenheiten der Textilwäsche und/oder des Vornetzens eines Textilgutes in einer Netz- bzw. Waschflüssigkeit zum praktischen Einsatz gebracht werden, ohne daß hierdurch die Anwendung des Ultraschallfeldes im Sinne des Hauptgedankens des erfindungsgemäßen Handelns beeinträchtigt würde.
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 und deren Gemischen mit den zuvor genannten Fasertypen natürlichen Ursprungs im veredelten und/oder unveredelten Zustand.
Die Prinzipien des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei anwendbar auf Wasch- bzw. Reinigungsverfahren von textilen Fasergebilden mit wäßrigen Waschflotten im absatzweisen und/oder im kontinuierlichen Betrieb. Das typische Beispiel für das absatzweise Reinigen von verschmutzten Textilien ist die chargenweise durchgeführte Textilwäsche in Haushalt bzw. Gewerbe, wobei die gewerblichen Verfahren häufig kontinuierlich betriebene Waschstraßen aufweisen, die jedoch im einzelnen dann durch chargen- bzw. absatzweise arbeitende Verfahrensstufen gekennzeichnet sind. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Sie hat auch Gültigkeit für die Reinigungsbehandlung von textilen Flächengebilden in kontinuierlich geführten Verfahren, wie sie im Rahmen der Textiltechnik bekannt sind. Hier wird bekanntlich bahnförmige Ware meist mit hoher Geschwindigkeit durch aneinander anschließende Verfahrensstufen von beispielsweise Netzen, Waschen und Spülen geführt. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien kann hier besondere Bedeutung haben, wobei insbesondere darauf zu achten ist, daß in der Stufe des Netzens die Fasermikrostruktur des Textilgutes einschließlich seiner verschmutzten Bereiche unter Verdrängung der mikrodispers verteilten Restluft hinreichend entlüftet wird. Für die Behandlung solchen bahnförmigen Guts kann die stufenweise Behandlung von wiederholter Netzung und nachfolgender Ultraschallbehandlung besondere Bedeutung haben.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die erfindungsgemäßen Prinzipien sind die Reinigung bzw. das Spülen von strangförmigen Textilmaterialien, beispielsweise im Zusammenhang mit dem Ausspülen von Farbresten nach der Färbung entsprechender Materialien.
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 % (Delta 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 Delta R - Wert bei wenigstens + 20 % oder gar bei + 25 % oder + 30 % liegt. In hochwirksamen Waschbädern liegt der Delta 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 enzymspezifischen 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.

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 Ultraschall-erzeugenden Schwingelementen ausgerüstet war.
Für die Durchführung dieser Waschversuche gelten,soweit nichts anderes angegeben ist, die folgenden allgemeinen Bedingungen:

1. Fassungsvermögen des Waschbottiches: 4 Liter
Flottenvolumen im Waschbottich : 3 Liter
Auf die Waschflotte übertragene Ultraschallfrequenz: 35 kHz
2. Mit Standardschmutz (Staub/Hautfett) angeschmutzte Testgewebe aus der Eigenfertigung der Anmelderin:

Baumwolle, nicht ausgerüstet (B)
Baumwolle, veredelt (BV)
Polyester-Baumwoll-Mischgewebe, veredelt (PBV)
Polyester (P)

Darüber hinaus werden käuflich erwerbliche mit Standardschmutz angeschmutzte Woltestgewebe 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 ausgerüstet 39,5 (% Remission)
Baumwolle, veredelt 29,0 (% Remission)
Polyester-Baumwoll-Mischgewebe, veredelt 30,0 (% Remission)
Polyester 28,0 (% Remission)

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

WFK 34,4 (% Remission)
EMPA 14,1 (% Remission)
T 39,5 (% 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 ermittelt. Die Wasch- bzw. Reinigungsleistung ermittelt sich als der Differenzbetrag Delta 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 Polyesterf-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 stufeweise 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 Monoethanolamins Endgruppen-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 durchdringed 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.

Beispiel 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.

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.

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 Gegensetz 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 Mittelung 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 unter Textil-Bewegung bei sonst vergleichbaren Bedingungen.

Bespiele 15 und 16:

Es wird ein Waschbad der folgenden Zusammensetzung zusammengestellt:

2 g/l Comperlan KD
1 g/l (Aktivsubstanz) eines Fettalkoholethersulfats (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 erhaltenen Beispiel 15 zeigt durchgängig einen hohen Weißheitsgrad bei weitgehend einheitlicher Entfärbung des insgesamt eingesetzten PBV-Testgutes.
Auch das 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 leichterf 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.

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 Temperaturbe dingungen 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.

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 Waschbadtemperatur 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.
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 Behandlungsbedingen:

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 Ultra schallbehandlung

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 Ultraschallbehandlungf

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.

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 zuvorf
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 umittelbar 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 10 mal, das Textilgut jeweils für einen Zeitraum von etwa einer 1/2 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.

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, 5 mal 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.

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 8 mal 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.

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 Zeolith 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 1/2 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.

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 Textilmechanik 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. Dann 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.

Beispiele 80 bis 85

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

Frisches, 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 Einwirkung 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:
EMPA 14,1 / 14,1
WSK 34,4 / 34,3
T 39,4 / 39,6
Die Remissionswerte der in üblicher Weise aufgearbeiteten, gewaschenen Materialproben aus den Beispielen 80 bis 85 sind in der nachfolgenden Tabelle 13 zusammengefaßt.

Beispiel 86:

In einer vergleichenden Reihenuntersuchung wird das Verhalten charakteristischer mit Testschmutz angeschmutzter Proben untersucht. Im einzelnen gelten die folgenden Bedingungen:
Untersuchte Testmaterialien:
mit Staub-Hautfett angeschmutzte Materialproben auf Basis
Polyester (P)
Polyester-Baumwolle-Mischgewebe veredelt (PBV)
Baumwolle unveredelt (B)
Baumwolle veredelt (BV)
Mineralöl auf Baumwolle veredelt (M-BV)
sowie eine kosmetische Anschmutzung (Lippenstift) auf PBV (LS-PBV)

Behandlungsbedingungen:

Nach Bestimmung der jeweiligen Anfangswerte der eingesetzten Testmaterialien wird in einer ersten Versuchsreihe das Material in Leitungswasser (16 °dH) bei 30 °C unter Einwirkung von Ultraschall für den Zeitraum von jeweils 3 Minuten behandelt. In einer zweiten Versuchsserie werden frische Materialproben ohne Einwirkung von Ultraschall bei einer Temperatur von 30 °C 8 Minuten lang in einem wässrigen Bad bewegt, das die folgende Kombination von waschaktiven Komponenten enthielt:
1 g/l Fettalkoholethoxylat (Dehydol LT 5)
1 g/l Alkylglycosid
1 g/l Wasserglas
2 g/l Natriumzeolith NaA (Waschmittelqualität)
4 g/l Natriumsulfat
In einer abschließenden Versuchsserie werden wiederum frische Materialproben bei 30 °C in einem Bad der zuvor angegebenen Zusammensetzung bewegt, jetzt jedoch unter absatzweiser zweimaliger Einwirkung von Ultraschall gemäß der nachfolgenden Arbeitsregel:
3 Minuten Netzen ohne Ultraschall
1 Minute Einwirkung von Ultraschall
3 Minuten erneutes Netzen ohne Einwirkung von Ultraschall
1 Minute abschließendes Behandeln unter Einwirkung von Ultraschall
Die jeweils am gespülten und getrockneten Textilmaterial bestimmten Remissionswerte sind in der nachfolgenden Tabelle 14 zusammengefaßt.

Beispiel 87:

In einer weiteren Reihenuntersuchung wird mit einer Waschflotte der folgenden Zusammensetzung gearbeitet:
0,75 g/l ABS
0,75 g/l Comperlan KD
0,5 g/l Dehydol LT 5
1 g/l Wasserglas
2 g/l Natriumzeolith NaA (Waschmittelqualität)

Leitungswasser(16 °dH)
pH-Wert der Flotte 9,9
Bad Temperatur 28 °C
Mit Staub-Hautfett verschmutzte Standardtesttextilien auf Basis BV, P, PBV und B werden vierstufig jeweils (pro Stufe) 3 Minuten genetzt und unmittelbar nachfolgend 30 Sekunden der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt. Nach jeder Behandlungsstufe werden die Remissionswerte des ausgewaschenen und getrockneten Materials bestimmt. Diese Werte sind in der nachfolgenden Tabelle 15 zusammengefaßt.

Beispiel 89:

Es wird mit einer wässrigen Flotte (16 °dH) bei ca. 28 bis 30 °C im folgenden Verfahrens-Rhythmus genetzt und gewaschen:
3 Minuten Netzen
30 Sekunden Einwirkung von Ultraschall
3 Minuten Netzen
60 Sekunden Einwirkung von Ultraschall
Es werden dabei unterschiedlich zusammengesetzte Tensid- und Builderkombinationen eingesetzt, wobei die Reinigungswirkung jeweils an den standardangeschmutzten Textilproben H-SH-B und H-SH-P bestimmt wird. An den gewaschenen und getrockneten Materialstücken wird jeweils das Waschergebnis durch Bestimmung des Remissionswertes festgehalten.
Im nachfolgenden sind die jeweils eingesetzten Waschflotten und die darin bestimmten Waschergebnisse (% Remission) zusammengefaßt.

a) 1 g/l ABS + 1 g/l Dehydol LT 5 + 2 g/l Natriumzeolith NaA + 1 g/l Wasserglas

B: 57; P: 75
b) 1,25 g/l ABS + 0,75 g/l Comperlan KD + 2 g/l Zeolith NaA

B: 69; P: 65
c) Dem Bad zu b) werden 1 g/l Wasserglas zugesetzt

B: 70; P: 74
d) 0,75 g/l ABS + 1,25 g/l Comperlan KD + 2 g/l Zeolith NaA

B: 67; P: 67
e) Dem Bad zu d) werden 1 g/l Wasserglas zugesetzt

B: 72; P: 76
f) 2,0 g/l Comperlan KD + 2 g/l Zeolith NaA + 1 g/l Wasserglas

B: 67; P: 77
g) 2 g/l Dehydol LT 5 + 2 g/l Zeolith NaA + 1 g/l Wasserglas

B: 70; P: 79
h) 1 g/l Talgalkoholsulfat + 1 g/l Dehydol LT 5 + 2 g/l Zeolith NaA + 1 g/l Wasserglas

B: 68; P: 72
i) 1 g/l Alkylgycosid + 1 g/l Dehydol LT 5 + 2 g/l Zeolith NaA + 1 g/l Wasserglas

B: 71; P: 78

Beispiel 90:

Nach dem Behandlungszyklus des Bespiels 89 werden enzymspezifische Testanschmutzungen unter den im nachfolgenden angegebenen Bedingungen gewaschen:

Enzymspezifische Anschmutzungen

Milch/Kakao (H-MK-B)
Blut (H-BL-B)
Blut/Milch/Ruß (H-BMR-B)
Zusammensetzung des Waschbades:

1 g/l ABS
1 g/l Dehydol LT 5
1 g/l Wasserglas
2 g/l Zeolith NaA
4 g/l Natriumsulfat
Leitungswasser 16 °dH
Badtemperatur 28 bis 29 °C
In Parallelversuchen werden zunächst die Waschergebnisse bei zeitgleicher Behandlung im oben angegebenen Bad ohne Einsatz von Ultraschall und zum anderen unter Mitverwendung von Ultraschall (3 Minuten Netzen, 30 Sekunden Ultraschall, erneut 3 Minuten Netzen, abschließend 60 Sekunden Ultraschall) bestimmt.
Die gleichen Waschversuche werden in nachfolgenden Versuchsserien wiederholt, jetzt werden jedoch den eingesetzten Bädern jeweils 0,1 g/l einer Waschmittelprotease (Maxatase CX) zugesetzt.
Die jeweils bestimmten Remissionswerte an den gewaschenen und getrockneten Probestücken sind in der nachfolgenden Tabelle 16 zusammengefaßt.

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 mit 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 dabei bevorzugt 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 wenigsten 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 Textils 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 wenigstens 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, Emulgatoren und/oder Waschkraftverstärkern im Bereich von etwa 0,3 bis 4,5 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 ewa 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 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit tensidischen Waschflotten gearbeitet wird, die zusätzliche Bleichaktivatoren, insbesondere intermediär organische Persäuren bildende Bleichaktivatoren enthalten.

26. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß mit Flotten gearbeitet wird, die Bleichaktivatoren, insbesondere intermediär Persäure bildende Bleichaktivatoren in Mengen von 0,05 bis 2 g/l, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1 g/l, enthalten.

27. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mit Waschflotten gearbeitet wird, die Persalze, insbesondere Natriumperborat, in Mengen von 0,1 bis 4 g/l, bevorzugt in Mengen von 0,2 bis 2,5 g/l, enthalten.

28. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß mit tensidischen Waschflotten gearbeitet wird, die alkalistabile proteolytische Enzyme, insbesondere serinaktive Bacillopeptidasen enthalten, die bevorzugt in konfektionierter Form, zum Beispiel als Granulate, Prills und/oder Pellets vorliegen.