WO1993016225A1 - Waschverfahren für gewerbliche wäschereien - Google Patents

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WO1993016225A1 PCT/EP1993/000303 EP9300303W WO9316225A1 WO 1993016225 A1 WO1993016225 A1 WO 1993016225A1 EP 9300303 W EP9300303 W EP 9300303W WO 9316225 A1 WO9316225 A1 WO 9316225A1
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Thomas Müller-Kirschbaum
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Definitions

  • the invention relates to a washing method for commercial laundries, with different detergents being metered into the liquor in the same washing cycle but in different washing stages.
  • Their measurement signal could be used to control the metering, completion of individual process steps, etc., so that a satisfactory washing result is achieved with a minimal use of energy, detergent, water and time.
  • Such a determination method would make it possible to maintain optimal temporal concentration profiles of detergents or bleaches in car washes. It would also be possible to optimize the rinsing process with a minimal amount of water in as short a time as possible without too much of the wash liquor remaining in the washed objects.
  • Determination methods for the concentration of detergents or bleaches are known. However, these have a number of disadvantages that have prevented widespread use in practice. They are generally based on the measurement of physicochemical parameters, e.g. B. the conductivity, the pH. However, conductivity and pH measurements can be disturbed by the very fluctuating input of electrolytes or acids or bases with the soiled laundry.
  • the determination of the concentration of chemical substances in a liquid by flow injection analysis is also known.
  • a reagent is added to the liquor in a diluted or undiluted side stream and the concentration is determined photometrically.
  • a washing method is known from DE 29 49 254 A1 in which the concentration of a detergent is determined from its fluorescent radiation. If several detergents are used in the same liquor, their concentrations cannot be determined individually.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages mentioned above.
  • detergent or bleaching agents which emit fluorescence radiation of different wavelength ranges when irradiating light, that light is brought via optical waveguides to measuring locations in the fleet, the light emitted there is collected and fed to a receiving and evaluation unit with the same or a second optical waveguide , detects the intensities of the fluorescent radiation in one or more of the different wavelength ranges and uses them to determine the concentrations in the liquor by means of a calibration carried out with the detergents or bleaches used.
  • the distance between the measuring location and the light source as well as the receiving and evaluating unit can be arbitrary and nevertheless does not lead to any time delay.
  • the method can be used for all fleets, since the optical waveguides are also insensitive to chemically aggressive liquids.
  • the use of the method according to the invention is also not restricted with regard to pressure and temperature. Existing systems can be retrofitted without great effort, since only the bushings for the optical fibers have to be created. The process also works maintenance-free. It is generally not necessary to add other substances to the detergent or bleach. When determining the concentration, no reagents need to be added and there are no measuring solutions to be disposed of. It is also advantageous that no intermediate calibrations are required.
  • Ultraviolet or visible light is preferably emitted.
  • the concentration is thus determined using fluorescent ingredients in the detergent or bleach.
  • the concentration of the detergent can advantageously be determined from the fluorescent radiation emitted by the optical brighteners contained in the detergent. On the other hand, it is also possible to determine the concentration from the fluorescent radiation of alkyl benzene sulfonate contained in the detergent.
  • the method according to the invention is advantageously also used in car washes. set. These systems work fully continuously or clock-dependent.
  • the dirty laundry is fed on conveyor belts or overhead conveyors.
  • the washing passes through the individual washing zones, such as wetting, prewashing, clear washing and rinsing, the countercurrent washing principle being used.
  • the optical waveguides assigned to the measuring locations be connected to a single light source and a single receiving and evaluation unit via a switch.
  • the method according to the invention offers particular advantages when dosing or re-dosing the detergent or bleach into the liquor.
  • the metering is preferably controlled with a control device which compares the determined actual concentration with a predetermined target concentration.
  • the invention also enables the flushing time to be shortened and the necessary flushing water to be reduced. Therefore, in another embodiment of the invention, the rinsing is ended when the actual concentration determined has dropped below a predetermined target concentration.
  • FIG. 1 different sensor systems with which the method according to the invention can be carried out
  • FIG. 2 shows a car wash with several measuring locations for determining the concentration
  • Figure 4 shows the dependence of the fluorescence intensity on the concentration of an alkylbenzenesulfonate solution.
  • fluorescent ingredients already present in the detergent or bleach can be used.
  • other fluorescent marking agents which are additionally added.
  • such a change can be added to the detergent or bleaching agent to determine the concentration by detecting the change in the polarization state, for.
  • B. Sugar can be used to determine the concentration by detecting the change in the polarization state
  • the sensor arrangements shown by way of example and schematically in FIG. 1 can be used.
  • the light radiated into the measurement solution 1 by the light source and the light emitted can be guided through the same optical waveguide 2 if a semi-transparent mirror 3 is arranged between the light source and the receiving unit.
  • the incident and the emitted light can, however, also be guided in different optical waveguides (FIG. 1b).
  • FIG. 1c the light emitted by the light source 4 and radiated into the measuring solution 1 via the optical waveguide 2 strikes a reflector 5 and is detected by the receiving unit 6 via a further optical waveguide.
  • Such a separation of the outward and return paths of the light is also shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the Voss-Archi edia car wash with a connected concentration measuring device.
  • the laundry 7 is continuously conveyed with a screw 8 from left to right.
  • a constantly flowing bath flow moves in the opposite direction to the flow of laundry.
  • the concentration of the detergent in the liquor is determined at 4 measuring locations.
  • a switch 9 connects the optical waveguides running to and from the measuring points with the light source 4 or the receiving unit 6, so that a light source and detector unit is sufficient even in the case of several measuring locations.
  • the fluorescence intensity is plotted in arbitrary units over the detergent concentration in g / 1 in aqueous solution.
  • the detergent contains about 0.1% by weight of an optical brightener which fluoresces in the wavelength range from 400 to 700 nm when irradiated with UV light of a wavelength of 366 nm. From the diagram it can be clearly seen that the fluorescent concentration of the liquor can be concluded very well from the measured fluorescence intensity.
  • FIG. 4 shows a corresponding dependency of the fluorescence intensity of an aqueous alkylbenzenesulfonate solution.
  • the aqueous solution which emitted light in a wavelength range from 400 to 700 nm was irradiated with UV light having a wavelength of 366 nm.
  • UV light having a wavelength of 366 nm.

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Abstract

Unterschiedliche Waschmittel werden im gleichen Waschgang, aber in unterschiedlichen Waschstufen in die Flotte eindosiert. Man setzt Waschmittel bzw. Bleichmittel ein, die bei Einstrahlung von Licht Fluoreszenzstrahlung jeweils unterschiedlicher Wellenlängenbereiche emittieren. Man bringt Licht über Lichtwellenleiter an in der Flotte befindliche Meßorte, fängt das dort emittierte Licht auf und führt es mit dem gleichen oder einem zweiten Lichtwellenleiter einer Empfangs- und Auswerteeinheit zu. Die Intensitäten der Fluoreszenzstrahlung werden in einem oder mehreren der unterschiedlichen Wellenlängenbereiche detektiert und daraus über eine mit den eingesetzten Wasch- bzw. Bleichmitteln vorgenommene Kalibrierung deren Konzentrationen in der Flotte ermittelt. Beim Einsatz mehrerer unterschiedlicher Waschmittel in der gleichen Flotte kann deren Konzentrationen einzeln bestimmt werden.

Description

"Waschverfahren für gewerbliche Wäschereien"
Die Erfindung betrifft ein Waschverfahren für gewerbliche Wäschereien, wobei unterschiedliche Waschmittel im gleichen Waschgang, aber in unter¬ schiedlichen Waschstufen in die Flotte eindosiert werden.
In gewerblichen Wäschereien werden oft unterschiedliche Waschmittel im gleichen Waschgang, aber in unterschiedlichen Waschstufen in die Flotte eindosiert, z. B. zunächst ein Anionteπside, später ein Nioteπside enthal¬ tendes Waschmittel. Die Waschverfahren wurden in den letzten Jahrzehnten in ökologischer und ökonomischer Hinsicht laufend verbessert. Dabei wurde eine Verringerung des Einsatzes von Energie, Waschmittel, Wasser und Zeit erreicht. Bedeutende Verbesserungen brachten dabei insbesondere die Ein¬ führung des Gegenstro waschprinzips und der vollkontinuierlich oder takt¬ abhängig arbeitenden Waschstraßen. Weiteren Einsparungen von Waschmittel, Wasser, insbesondere Spülwasser, Energie und Zeit steht jedoch das Fehlen zuverlässiger, kontinuierlicher und automatischer Verfahren zum Bestimmen der Konzentration von Wasch- bzw. Bleichmitteln in der Flotte entgegen. Deren Meßsignal könnte zum Steuern der Dosierung, Beendigen einzelner Ver¬ fahrensschritte, usw. herangezogen werden, so daß mit einem minimalen Ein¬ satz von Energie, Waschmittel, Wasser und Zeit ein zufriedenstellendes Waschergebnis erzielt wird. Ein derartiges Bestimmungsverfahren würde das Einhalten optimaler zeitlicher Konzentrationsprofile von Wasch- bzw. Bleichmitteln in Waschstraßen ermöglichen. Auch eine Optimierung des Aus¬ spülvorgangs mit einer minimalen Wassermenge in möglichst kurzer Zeit wäre möglich, ohne daß ein zu großer Anteil der Waschflotte in den gewaschenen Gegenständen zurückbleibt.
Es sind zwar Bestimmungsverfahren für die Konzentration von Wasch- bzw. Bleichmitteln bekannt. Diese weisen aber eine Reihe von Nachteilen auf, die die breite Anwendung in der Praxis verhindert haben. Sie beruhen im allgemeinen auf der Messung physikochemischer Parameter, z. B. der Leitfä¬ higkeit, des pH-Werts. Leitfähigkeits- und pH-Messungen können jedoch durch den sehr stark schwankenden Eintrag von Elektrolyten bzw. Säuren oder Basen mit der verschmutzten Wäsche gestört werden.
Auch die Ermittlung der Konzentration chemischer Substanzen in einer Flüs¬ sigkeit durch Fließinjektionsanalyse ist bekannt. Hier wird in einem ver¬ dünnten oder unverdünnten Seitenstrom der Flotte ein Reagenz hinzugefügt und die Konzentration photometrisch bestimmt.
Bei der Anwendung der Fließinjektionsanalyse auf die Bestimmung der Kon¬ zentration von Wasch- bzw. Bleichmitteln in der Flotte müssen dem Wasch¬ mittel oft weitere Substanzen zugesetzt werden, die ökologisch und toxiko¬ logisch unbedenklich sein müssen. Um die Konzentration mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen, ist es aber häufig notwendig, relativ hohe An¬ teile dieser Stoffe hinzuzugeben. Ein zusätzlicher Aufwand liegt in der Zugabe des Reagenz, um die Farbreaktion auszulösen. Die Meßlösungen müssen gesondert entsorgt werden. Der allgemeinen Forderung nach einer Verringe¬ rung der manuellen Eingriffe in den Waschprozeß steht die Notwendigkeit gegenüber, die verbrauchten Reagenzien zu ersetzen. Weitere Probleme tre¬ ten durch die in der Meßlösung vorhandenen Trüb- und Schwebstoffe auf. Um eine Störung der Extinktionsmessung zu vermeiden, sind sie vorher, z. B. durch Filtration zu entfernen. Da die Fließinjektionsanalyse nicht direkt in der Flotte stattfinden kann, muß eine teilweise erhebliche zeitliche Verzögerung zwischen der Probenahme und Messung in Kauf genommen werden.
Aus der DE 29 49 254 AI ist zwar ein Waschverfahren bekannt, in dem die Konzentration eines Waschmittels aus seiner Fluoreszenzstrahlung ermittelt wird. Bei Einsatz mehrerer Waschmittel in der gleichen Flotte können deren Konzentrationen aber nicht einzeln bestimmt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Waschmittel bzw. Bleichmittel einsetzt, die bei Einstrahlung von Licht Fluoreszenz¬ strahlung jeweils unterschiedlicher Wellenlängenbereiche emittieren, daß man Licht über Lichtwellenleiter an in der Flotte befindliche Meßorte bringt, das dort emittierte Licht auffängt und mit dem gleichen oder einem zweiten Lichtwellenleiter einer Empfangs- und Auswerteeinheit zuführt, die Intensitäten der Fluoreszenzstrahlung in einem oder mehreren der unter¬ schiedlichen Wellenlängenbereiche detektiert und daraus über eine mit den eingesetzten Wasch- bzw. Bleichmitteln vorgenommene Kalibrierung deren Konzentrationen in der Flotte ermittelt.
Vorteilhaft ist, daß die Messung direkt in der Flotte erfolgt. Die Entfer¬ nung zwischen dem Meßort und der Lichtquelle sowie der Empfangs- und Aus¬ werteeinheit kann beliebig sein und führt dennoch zu keiner Zeitverzöge¬ rung. Das Verfahren ist für sämtliche Flotten einsetzbar, da die Licht¬ wellenleiter auch gegen chemisch aggressive Flüssigkeiten unempfindlich sind. Auch hinsichtlich Druck und Temperatur ist der Einsatz des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens nicht beschränkt. Eine Nachrüstung bestehender Anlagen ist ohne größeren Aufwand möglich, da nur die Durchführungen für die Lichtwellenleiter geschaffen werden müssen. Das Verfahren arbeitet außerdem wartungsfrei. Ein Zusatz weiterer Substanzen zum Wasch- bzw. Bleichmittel ist in der Regel nicht nötig. Bei der Konzentrationsbestim¬ mung müssen keine Reagenzien zugefügt werden, und es fallen keine zu ent¬ sorgenden ausgeschleusten Meßlösungen an. Vorteilhaft ist außerdem, daß keine Zwischenkalibrierungen erforderlich sind.
Vorzugsweise strahlt man ultraviolettes oder sichtbares Licht ein. Die Konzentrationsbestimmung erfolgt also über fluoreszierende Inhaltsstoffe des Wasch- bzw. Bleichmittels.
Dabei kann man vorteilhaft aus der Fluoreszenzstrahlung, die von den im Waschmittel enthaltenen optischen Aufhellern abgegeben wird, die Konzen¬ tration des Waschmittels ermitteln. Andererseits ist es aber auch möglich, daß man aus der Fluoreszenzstrahlung von im Waschmittel enthaltenem Alkyl- benzolsulfonat die Konzentration ermittelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft auch in Waschstraßen ein- gesetzt. Diese Anlagen arbeiten vollkontinuierlich oder taktabhäπgig. Die schmutzige Wäsche wird über Förderbänder oder Hängebahnen zugeführt. Wäh¬ rend des Durchlaufs durch die Anlagen passiert die Wäsche die einzelnen Waschzoneπ, wie Benetzen, Vorwaschen, klare Wäsche und Spülen, wobei das Gegenstromwaschprinzip angewendet wird. Hier wird in einem stetig fließen¬ den Badstrom gewaschen, der sich gegenläufig zum Wäschefluß bewegt. Um hier den apparativen Aufwand beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Konzentration an mehreren Meßorten gering zu halten, wird vorgeschlagen, daß die den Meßorten zugeordneten Lichtwellenleiter über einen Umschalter mit einer einzigen Lichtquelle und einer einzigen Empfangs- und Auswerteeinheit verbunden werden.
Besondere Vorteile bietet das erfindungsgemäße Verfahren beim Dosieren bzw. Nachdosieren des Wasch- bzw. Bleichmittels in die Flotte. Vorzugswei¬ se steuert man die Dosierung mit einer Regeleinrichtung, die die ermittel¬ te Istkonzentration mit einer vorgegebenen Sollkonzentration vergleicht.
Dib Erfindung ermöglicht auch eine Verkürzung der Ausspülzeit und eine Verringerung des notwendigen Spülwassers. Daher wird in einer anderen Aus¬ gestaltung der Erfindung das Spülen beendet, wenn die ermittelte Istkon¬ zentration unter eine vorgebene Sollkonzentration abgesunken ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeich¬ nungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 verschiedene Sensorsysteme, mit denen das erfindungsgemäße Verfah¬ ren durchgeführt werden kann,
Figur 2 eine Waschstraße mit mehreren Meßorten für die Konzentrationsbe¬ stimmung,
Figur 3 die Abhängigkeit der Fluoreszenzintensität von der Waschmittelkon¬ zentration und
Figur 4 die Abhängigkeit der Fluoreszenzintensität von der Konzentration einer Alkylbenzolsulfoπatlösung. Bei der Fluoreszenzmessung kann auf schon im Wasch- bzw. Bleichmittel vor¬ handene fluoreszierende Inhaltsstoffe zurückgegriffen werden. Die Verwen¬ dung anderer fluoreszierender Markierungsmittel, die zusätzlich hinzuge¬ fügt werden, ist aber auch möglich. Ebenso können für die Bestimmung der Konzentration über die Erfassung der Änderung des Polarisationszustands dem Wasch- bzw. Bleichmittel eine solche Änderung bewirkende Substanzen hinzugefügt werden, z. B. Zucker.
Zur Messung der Fluoreszenz kann man sich der in Figur 1 beispielhaft und schematisch dargestellten Sensoranordnungen bedienen. Dabei kann nach Fi¬ gur la das von der Lichtquelle in die Meßlösung 1 eingestrahlte Licht so¬ wie das emittierte Licht durch den gleichen Lichtwellenleiter 2 geführt werden, wenn zwischen Lichtquelle und der Empfangseinheit ein halbdurch¬ lässiger Spiegel 3 angeordnet ist. Das eingestrahlte und das emittierte Licht kann aber auch in unterschiedlichen Lichtwellenleitern geführt wer¬ den (Figur lb). Bei der in Figur lc gezeigten Anordnung trifft das von der Lichtquelle 4 emittierte und über den Lichtwellenleiter 2 in die Meßlösung 1 eingestrahlte Licht auf einen Reflektor 5 und wird über einen weiteren Lichtwellenleiter von der Empfangseinheit 6 detektiert. Eine derartige Trennung der Hin- und Rückwege des Lichts zeigt auch Figur Id.
Figur 2 zeigt die Voss-Archi edia-Waschstraße mit einer angeschlossenen Konzentrationsmeßeinrichtung. Hier wird die Wäsche 7 mit einer Schnecke 8 von links nach rechts kontinuierlich gefördert. Gleichzeitig bewegt sich ein stetig fließender Badstrom gegenläufig zum Wäschefluß. Hier wird an 4 Meßorten die Konzentration des Waschmittels in der Flotte bestimmt. Ein Umschalter 9 verbindet die zu und von den Meßstellen laufenden Lichtwel¬ lenleiter mit der Lichtquelle 4 bzw. der Empfangseinheit 6, so daß auch bei mehreren Meßorten eine Lichtquellen- und Detektoreinheit ausreicht.
In Figur 3 ist die Fluoreszenzintensität in willkürlichen Einheiten über der Waschmittelkonzeηtration in g/1 in wäßriger Lösung aufgetragen. Das Waschmittel enthält etwa 0,1 Gew.-% eines optischen Aufhellers, der im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm bei Bestrahlung mit UV-Licht einer Wellenlänge von 366 nm fluoresziert. Aus dem Diagramm ist deutlich erkennbar, daß aus der gemessenen Fluores- zeπzintensität sehr gut auf die Wasch ittelkonzeπtration der Flotte ge¬ schlossen werden kann.
Eine entsprechende Abhängigkeit der Fluoreszenzintensität einer wäßrigen Alkylbenzolsulfonatlösung zeigt Figur 4. Mit UV-Licht einer Wellenlänge von 366 nm wurde die wäßrige Lösung bestrahlt, die Licht in einem Wellen- längenbereich von 400 bis 700 nm emittierte. Auch hier ist die direkte Abhängigkeit der Fluoreszenzintensität von der Konzentration deutlich er¬ kennbar.
Bezuqszeichenliste
1 Meßlösung
2 Lichtwellenleiter
3 halbdurchlässiger Spiegel
4 Lichtquelle
5 Reflektor
6 Empfangseinheit
7 Wäsche
8 Schnecke
9 Umschalter

Claims

Patentansprüche
1. Waschverfahren für gewerbliche Wäschereien, wobei unterschiedliche Waschmittel im gleichen Waschgang, aber in unterschiedlichen Waschstu¬ fen in die Flotte eindosiert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man Waschmittel bzw. Bleichmittel einsetzt, die bei Einstrahlung von Licht Fluoreszenzstrahlung jeweils unterschiedlicher Wellenlängen¬ bereiche emittieren, daß man Licht über Lichtwellenleiter an in der Flotte befindliche Meßorte bringt, das dort emittierte Licht auffängt und mit dem gleichen oder einem zweiten Lichtwellenleiter einer Emp¬ fangs- und Auswerteeinheit zuführt, die Intensitäten der Fluoreszenz¬ strahlung in einem oder mehreren der unterschielichen Wellenlängenbe¬ reiche detektiert und daraus über eine mit den eingesetzten Wasch¬ bzw. Bleichmitteln vorgenommene Kalibrierung deren Konzentrationen in der Flotte ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man aus der Fluoreszenzstrahlung, die von den in dem einen Wasch¬ mittel enthaltenen optischen Aufhellern abgegeben wird, die Konzentra¬ tion dieses Waschmittels ermittelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man aus der Fluoreszenzstrahlung von in dem einen Waschmittel ent¬ haltenem Alkylbenzolsulfonat die Konzentration dieses Waschmittels er¬ mittelt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man beim Einsatz des Verfahrens in kontinuierlich oder taktabhän¬ gig betriebenen Waschstraßen die Konzentration an mehreren Meßorten ermittelt, wobei die den Meßorten zugeordneten Lichtwellenleiter über einen Umschalter mit einer einzigen Lichtquelle und einer einzigen Empfangs- und Auswerteeinheit verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die Wasch- bzw. Bleichmiitel in die Flotte dosiert/nachdo¬ siert, wobei man die Dosierung mit einer Regeleinrichtung steuert, die die ermittelte Istkonzentration mit einer vorgegebenen Sollkonzentra¬ tion vergleicht.
6. Verfahen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das Spülen beendet, wenn die ermittelte Istkonzentration unter eine vorgegebene Sollkonzentration abgesunken ist.
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