SE502176C2 - Metod och anordning för mätning av rengöringskapaciteten hos ett rengöringsbad - Google Patents

Description

502 15 I 20 25 30 35 176 2 relativt lång tid, tvättgods och föroreningsgraden. Rengöringsprocessen köres, som varierar beroende på belastning av tills man bedömer att rengöringseffekten har sjunkit till en nivå där man ej längre kan garantera en god rengöring.

Användningstiden kan förlängas genom att tvättkemikalier till dess att tvättvätskan anses helt förbrukad och dumpas till reningsverk. tillföres under processens gång, Ren- göringsegenskaperna hos tvättvätskan försämras gradvis, dels genom att tillförd olja och smuts kommer att binda upp de tvättaktiva ämnena och dels genom att annan badvätska från föregående steg föres över tillsammans med tvätt- godset, samt att tvättvätska förs bort med godset efter behandlingen.

Eftersom man saknar enkla och tillförlitliga metoder att kontrollera tvättbadets kvalitet, dumpas badet vanligtvis För att följa tvättmedelskoncentrationen i badet har man föreslagit att enligt ett på förhand uppgjort schema. pH-värdet uppmätes och en titrering med syra utföres för att se vilken buffertförmåga badet uppvisar. Rengöringsbad innehåller vanligen tensider som tvättaktiva ämnen, vilkas koncentration man dock ej med någon noggrannhet kan uppmäta ingående alkali i tvättbadet i allt för hög grad påverkar vätskans totala pH- genom angivna mätning, eftersom värde.

För att minska mängden dumpad tvättvätska kan, förutom kemisk behandling av baden, även förekomma någon form av fysikalisk behandling, såsom t ex filtrering eller centri- fugering, som kan medföra att balansen mellan de olika komponenterna i tvättmedlet förändras, varvid föreligger ett behov av att mäta badets egenskaper för att kunna styra dess kvalitet. 10 15 20 25 30 35 3 REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN: Ändamålet med föreliggande uppfinning är att framtaga en metod och en anordning för mätning av rengöringskapaciteten hos ett rengöringsbad på ett sådant sätt, att tillförlitlig information erhålles om egenskapsförändringar i badet.

Nämnda ändamål uppnås medelst en metod och en anordning enligt föreliggande uppfinning, vilkas kännetecken framgår av efterföljande patentkrav 1 respektive 5.

FIGURBESKRIVNING2 Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 visar schematiskt en detekteringsanordning enligt uppfinningen och Fig. 2 visar diagrannöver sambandet mellan ljusabsorp- tion och föroreningsgrad i ett rengöringsbad vid olika temperaturer.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM2 Föreliggande uppfinning utnyttjar en speciell egenskap hos vissa rengöringsbad, nämligen att deras förmåga att absorbera ljus är i hög grad temperaturberoende. Ett exempel på ett sådant vätskebad är ett rengöringsbad, som vanligen består av huvudsakligen tre delar, nämligen en tensid-del, vilken är den aktiva substansen för rengörings- processen, en komplexbildare, vars uppgift är att binda joner (främst vattnets hårdhetsbildare) och som kan stötta tensidens funktion, och slutligen alkali, som har till uppgift att skapa ett gynnsamt pH-värde för processen. I tensid-delen kan exempelvis ingå en non-jon-tensid, som vid 10 15 20 25 30 35 4 blandning i vatten ger en klar lösning i rumstemperatur, men vid en viss temperaturändring uppstår en grumling av lösningen. Kring denna temperatur, som kallas tensidens grumlingspunkt, har tensiden sin bästa rengöringseffekt.

Graden av grumlighet beror också av mängden tensid i badet och förhållandet är i princip linjärt över en viss kon- centration, den s k kritiska micellbildningskoncentrationen CMC.

Grumligheten i ett processbmd ökar emellertid även med tiden genom inblandning av främmande ämnen, såsom olja och smuts från doppat tvättgods, varför en enkel, direkt grumlighetsmätning ger otillräcklig information. Enligt uppfinningen har konstaterats att skillnaden i grumlighet vid mätning vid två temperaturnivåer är vid utnyttjande av vissa ytaktiva substanser beroende av koncentrationen av dessa substanser. Vid användning av tensider är således skillnaden i grumlighet över och under tensidens grumlings- punkt huvudsakligen beroende av tensidkoncentrationen och därmed:rengöringsvätskans:rengöringsegenskaper. Vid en viss föroreningsgrad minskar denna skillnad i grumlighet till noll, vilket visar sig överensstämma med det tillstånd, där man anser att tvättvätskan är förbrukad, d v s att all aktiv substans är uppbunden av föroreningar och därmed inaktiv.

Uppfinningen baserar sig på en detekteringsanordning som mäter grumligheten på optisk väg genom mätning av tvätt- vätskans ljusabsorption eller transmission. I Fig. 1 visas schematiskt ett exempel på en sådan detekteringsanordning.

Anordningen består i huvudsak av en ljuskälla 1, som i det visade exemplet är en laser, som avger ett mycket samlat strålknippe 2. I anordningen ingår vidare en mätcell 3 i form av exempelvis en kyvett, d v s en transparent be- hållare med exempelvis plana glas- eller plastväggar, inrättad att innehålla en viss volym av ett prov av tvät- 10 15 20 25 30 35 502 176 5 tvätskan. Mätcellen 3 ger en fastlagd transmissionsväg för strålknippet.

I anordningen ingår vidare en värmekälla 4 för uppvärmning av vätskan i mätcellen till en vald temperatur. Värmekällan är omställbar mellan avstängt läge och en vald effektnivå och är därvid lämpligen försedd med en termostat, som eventuellt kan vara kopplad till en temperaturgivare i mätcellen. I ett enklare fall kan en termometer användas för indikering av temperaturen i mätcellen.

I detekteringsanordningen ingår även en ljusdetektor 5 som eventuellt kan ställas i olika vinklar och är inrättad att avge en detekteringssignal, lämpligen en elektrisk signal, till en beräknings- och presentationsenhet 6 för optisk eller grafisk presentation av mottaget ljus och därmed tvättvätskans transmissions-/absorptionsförmåga. Denna kan då anges som en funktion av mängden tillsatt förorening, i detta fall koncentrationen av olja, vid två temperaturni- våer. Rengöringsvätskan innehåller i det aktuella exemplet en tensid som aktiv tvättsubstans, varvid valts en första temperatur, under tensidens grumlingspunkt, exempelvis 30°C, och en andra temperaturnivå ovanför dess grumlings- punkt, varvid t ex valts temperaturen 50°C.

Ett praktiskt genomförande av detekteringen kan exempelvis tillgå så, att en första mätning utförs av ett prov av tvättvätskan i mätcellen vid den första temperaturen 30°C med början vid en föroreningsgrad, d v s i det *visade exemplet oljehalt, som råder i tvättvätskan, när provet tages. Därefter tillsättes successivt olja, genom exem- pelvis titrering, under fortsatt mätning, exempelvis kontinuerlig mätning eller med bestämda intervaller fram till en uppskattad koncentration av olja. Därefter tages ett andra prov, som uppvärms till den högre temperaturen 50°C, varvid mätserien upprepas under successiv tillförsel 10 15 20 25 30 35 502 176 6 av olja i en förutbestämd mängd, till dess att samma värde på ljusabsorptionen/transmissionen detekteras i presenta- tionsenheten 6. Med en mer sofistikerad utrustning kan två mätceller parallellt detekteras med var sitt ljusknippe av samma ljusstyrka. Den ena mätcellens prov uppvärmes till den lägre temperaturen och den andra mätcellen uppvärmes till den högre temperaturen och två detektorer detekterar var sin av det transmitterade ljusknippet, som uppfångas i antingen var sin presentationsenhet eller en gemensam presentationsenhet som presenterar skillnaden i ljusabsorp- tion/transmission. Mängden tillförd olja för att de båda kurvorna enligt Fig. 2 möts, d v s att skillnaden i ljusabsorption är lika med noll, är ett mått på ren- göringsvätskans återstående rengöringskapacitet, eller omvänt del av maximal rengöringskapacitet.

Exempel 1 I ett bad i en doppavfettningsprocess förbrukas tensid huvudsakligen genom att denna bildar molekylaggregat i vattenlösningen, s k miceller. Ett sådant bad kan kontrol- leras på följande sätt i syfte att avgöra hur länge det går att använda och dess kondition: Ett prov uttages och ljusabsorptionen mäts över, respektive under grumlingspunkt. Därefter tillsätts en mängd olja, motsvarande en viss tids drift, varefter försöket upprepas.

Om skillnad i ljusabsorption vid de båda temperaturerna överstiger 10% godkännes badet för fortsatt drift. Testet kan sedan upprepas efter ny oljetillsats. Om skillnaden ej föreligger kan badet stöddoseras, eller ersättas. För att bestämma lämplig stöddosering tillsättes stöddoseringskemi- kalie, t ex en tensidblandning, till det varma provet tills grumlingen vid den högre temperaturen uppträder. 10 15 20 25 30 35 502 176 ' Exempel 2 I en sprutavfettningsprocess används en tvättkemikalie som bildar en instabil emulsion, vilken ska separera då vätskan ej är under omrörning. Detta utnyttjas sedan för att avlägsna den borttvättade oljan i en gravimetrisk olje- avskiljningsutrustning. Emellertid avskiljs då också en viss mängd tensid, som löst in sig i oljefasen.

Ett.prov uttages och ljusabsorptionen mäts över, respektive under grumlingspunkt. Därefter tillsätts en mängd olja, motsvarande en viss tids drift, under omrörning. Vätskan får separera och vattenfasen analyseras som ovan.

Om skillnaden i ljusabsorption vid de båda temperaturerna överstiger 10% godkännes badet för fortsatt drift. Testet kan sedan upprepas efter ny oljetillsats. Om skillnaden ej föreligger kan badet stöddoseras, eller ersättas. För att bestämma lämplig stöddosering tillsättes stöddoseringskemi- kalie, t ex en tensidblandning, till det varma provet tills grumlingen vid den hgöre temperaturen uppträder. Denna information kan också användas för att justera den stöddo- seringsutrustning som ofta finns på dessa tvättprocesser.

Exempel 3 I syfte att förlänga livslängden på avfettningsbad och för att återanvända kemikalier i förbrukade bad används olika separationstekniker, där ett bad renas från föroreningar, såsom olja och partiklar, medan vattnet, som fortfarande innehåller många av tvättmedelskemikalierna, kan användas för vidare drift. Emellertid avskiljs ofta en stor del av tensiderna. I en sådan process blir stöddoseringsför- farandet kritiskt och stöddosering bör ske med separata tensidblandningar. 10 15 20 25 502 176 8 För att bestämma lämplig stöddosering uttages ett badprov på den återvunna vätskan, het över och under grumlingspunkten, därefter tillsättes en mängd olja motsvarande en viss tids drift. Provet tillförs tensidblandning tills skillnaden i som kan analyseras m a p grumlig- sedan grumlighet överstiger 10%. Badet kan sedan stöddoseras med motsvarande mängd tensidblandning.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom Exempelvis kan andra rengöringsbad än bad för rengöring komma ifråga. Vidare kan ramen för efterföljande patentkrav. annan aktiv substans än tensider d v s med samma egenskaper, en temperaturberoende ljusabsorptionsförmåga, Detekteringsutrustningen kan utnyttja annat ljus än laserljus. Det är uppenbart att absorptionsförmågan ej kan utläsas direkt av den till detektorn infallande den, utan information om den till mätcellen från ljuskällan infallande ljusmängden måste inhämtas för att ge ett absolut värde. För att enligt uppfinningen detektera skillnaden är det dock tillräckligt att vid övrigt lik- artade förhâllanden mäta den mot detektorn infallande ljusmäng- ljusmängden. Med begreppet föroreningar och föroreningsgrad menas alla slags ämnen som ej ingår i den ursprungliga vätskan.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 SÜZ 176 9 Eategtkravz

1. Metod för mätning av rengöringskapaciteten hos ett rengöringsbad vars ljusabsorberande förmåga är beroende av dels halten av rengöringsaktiva ämnen, dels förorenings- graden och dels temperaturen, k ä n n e t e c k n a d - d ä r a v, att vätskans ljusabsorberande förmåga uppmätes vid åtminstone två olika valda temperaturer och att skillnaden i ljusabsorptionsförmåga vid nämnda temperaturer detekteras såsom ett mått på återstående rengöringskapaci- tet eller alternativt del av maximal rengöringskapacitet.

2. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att i ett prov för varje vald temperatur tillföres successivt föroreningsämnen under kontinuerlig uppmätning av den ljusabsorberande förmågan hos respektive prov till dess att skillnaden i ljusabsorberande förmåga reduceras till ett 'valt 'värde, exempelvis noll, under uppmätning av tillsatt.mängd föroreningsämnen som.därmed är direkt relaterad till badets rengöringskapacitet.

3. Metod enligt patentkravet l och 2 för mätning av rengöringskapaciteten hos ett för rengöring av material avsett rengöringsbad, vars rengöringsaktiva ämnen in- nehåller åtminstone en tensid med känd grumlingspunkt, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda uppmätning sker vid dels en första temperatur, som befinner sig under tensidens grumlingspunkt och dels en andra temperatur, som befinner sig över tensidens grumlingspunkt.

4. Metod enligt patentkravet 3, k.ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att ett första prov av nämnda rengörings- 10 15 20 25 exempelvis olja, till dess att skillnaden minskat till ett bestämt värde, exempelvis noll, varvid mängden tillsatta föroreningsämnen uppmätes såsom ett mått på rengöringsvät- skans återstående rengöringskapacitet.

5. Anordning för mätning av rengöringskapaciteten hos ett rengöringsbad, vars ljusabsorberande förmåga är beroende av dels halten av rengöringsaktiva ämnen, dels föroreningsgraden och dels temperaturen, k ä n n e - t e c k n a d a v åtminstone en ljuskälla (1) för be- lysning av rengöringsbadet eller ett prov av detta, en

6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a d a v att i anordningen ingår en beräknings- och presentationsenhet (6) inrättad att mottaga en signal, indikerande uppmätt ljusabsorption och att beräkna samt presentera skillnaden i ljusabsorption såsom ett mått på återstående rengöringskapacitet.