WO2002034873A1 - Verfahren zum maschinellen reinigen von textilien oder festen gegenständen - Google Patents

Verfahren zum maschinellen reinigen von textilien oder festen gegenständen Download PDF

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    • D06L4/40—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using enzymes
    • C11D2111/44—

Definitions

  • the invention is based on a method for the mechanical cleaning of textiles or solid objects, such as dishes, using water-soluble detergents and / or cleaning agents and enzymes.
  • Previously customary methods of the above type use enzymes as cleaning enhancers during the period of exposure to, for example, alkaline cleaning agents.
  • enzymes are added to the washing process, for example in the form of a powder.
  • different enzymes are required, which means that appropriate storage is required and the selection or dosing process is complex.
  • carbohydrates or proteins dissolved or broken down during the washing process; Due to the presence of the alkaline cleaning agents, the enzymes themselves are attacked and either broken down or at least ineffective.
  • undestroyed enzymes are rinsed out with the liquor after each washing process and therefore have to be added again and again.
  • the object of the invention is to prevent the enzymes from dissolving or becoming ineffective and to avoid flushing out still usable enzymes.
  • this object is achieved in that enzymes having a catalytic effect on typical soiling are added to the washing or cleaning process, and only for as long as their catalytic action is desired. Since the catalytic effect of the enzymes can only be used well in a low temperature range and, if possible, without the presence of alkaline cleaning agents, the enzymes used can be taken out of the washing process again after use and used again in a later washing process.
  • the method according to the invention can be carried out with a detergent or cleaning agent in which the enzymes are macroscopically encapsulated by means of a polymer membrane which is permeable to water but insoluble in water. As a result, the catalytic action can take place through the membrane without the enzymes being distributed in the washing or cleaning liquor.
  • the capsules consist of a plurality of hollow bodies connected to one another
  • the enzyme-loaded membrane bodies are easiest to use from the circulation of the alkali - e.g. B. when pumping - to keep out.
  • the hollow bodies can thus be connected to cartridges and / or plates and / or tubular bodies. This turns them into a larger unit that is easiest to stop mechanically in the lye flow.
  • the capsules or the connected hollow bodies can be used in a machine for cleaning textiles or fixed objects (eg dishes) in a place that can be reached by the washing or cleaning liquor, but fixedly but interchangeably.
  • the location is most appropriately protected by a filter against insoluble contaminants from the washing or cleaning liquor.
  • capsules or hollow bodies are advantageously filled with enzymes set to different types of soiling .
  • both the method according to the invention and a washing machine controllable by the method are shown schematically
  • FIG. 1 shows a tent flow diagram of the water inlet processes, the increasing temperature profile and the sections for the addition of a cleaning agent or for the alkali contact with an inventive washing or cleaning agent based on enzyme and
  • FIG. 2 shows a suds container of a washing machine with a coupled inlet for water and detergent and for the circulation of alkali through an enzyme container
  • the ordinate O of the diagram in FIG. 1 contains a not specified scale for the amount of alkali L in the tub 1 of the washing machine in FIG. 2, for the temperature T of the alkali and for the amounts of detergents W or enzymes E on the abscissa A is not a close one the specified time scale Z is plotted
  • the washing process shown in the diagram in FIG. 1 begins with the entry of water into the tub 1. As soon as a certain liquor level L has been reached in the tub 1, the liquor is in a quantity for a limited time ti, during which the tub temperature T is still low brought into contact by enzymatic washing or cleaning agent E, which attacks protein and carbohydrate-containing soiling in a washing item. Then, for example, an alkaline washing agent W is introduced into the alkali L, which remains dissolved in the alkali via an undefined time t2 and onto which loosening proteins and carbohydrates as well as other soiling of the washing item.
  • the areas below the diagram limits for Enzyme E and Detergent W make the difference between the individual exposure intensities clear
  • the inflow of water bypassing a detergent container 2 for the first phase of the water inflow in FIG. 1 is not shown in FIG. 2, however, after a certain amount of inflow water has reached the bottom of the tub 1 2 and the laundry has already wetted, the drain pump 3 is switched on in the example of FIG. 2 and the incoming water, insofar as it is not bound in the laundry, is fed through the drain line 4 at the bottom of the tub and the circulation line 5 to the enzyme container 6. There it takes up a limited amount of the stored enzymes 7 and transports them into the tub 1, from where the laundry item takes them together with the liquor, which in turn wets the laundry. In this way, by continuously exchanging water and alkali bound in the laundry, the entire laundry lot is gradually loaded with enzymes. This breaks down proteins and carbohydrates.
  • the enzyme phase is ended by switching off the pump 3.
  • the detergent 8 is rinsed out of the detergent container 2 during the opening of the valve 9 by supply from the water supply network 10 and fed to the tub 1 via the line 11. Then, if necessary, with further supply of water until a desired amount of alkali L is reached and while the alkali is heated up by means of a heater (not shown) to a desired temperature T, the detergent W can act on the split proteins and carbohydrates and on the other soiling on the laundry item and detach them from the laundry. Later they are pumped together with the used lye from the lye container 1 into a sewage network in a manner not shown,
  • Enzymes 7 can be covered by innovations in process engineering (microsystems) with a thin, porous polymer membrane, which leaves the enzymes in a capsule, but enables an exchange of substances with the environment (required for the decomposition process of proteins and carbohydrates during washing), such macroscopic Capsules can be bundled in containers 12 (sieve-like cartridges or networking of the individual capsules with one another to form larger structures such as plates, tubular bodies, etc.) in appropriate amounts for the respective process and can thus be retained as part of the machine in the hydraulic circuit 3 to 6.
  • suitable filters 13 may have to be connected upstream at the inlet and 14 at the outlet of the enzyme container 6 or the washing process should be designed accordingly.
  • the method according to the invention and the associated detergent or cleaning agent thus include the possibility of the customer completely avoiding regular detergent additions.
  • Neither environmentally harmful surfactant detergents of conventional type nor enzymatic detergents in powder form are required when using the method according to the invention and the detergents or cleaning agents.
  • the detergent that is still required will, for example, in cartridge form as a treatment agent supply to the machine, if not for the duration of a washing machine or dishwasher life, at least for a longer period of time.
  • Manual or automatic individual dosing of detergents or cleaning agents according to the invention with each washing process can be dispensed with, thus relieving both the customer and the environment.
  • a separate structure or a separate cartridge for each type of enzyme or mixtures of different enzymes can be accommodated in a structure or a cartridge.

Abstract

Beim maschinellen Reinigen von Textilien oder Geschirr werden in Wasser lösliche Wasch- und/oder Reinigungsmittel und Enzyme verwendet. Zur Vermeidung des überflüssigen Entfernens von in einem Wasch- oder Reinigungsprozess nicht verbrauchter Enzyme werden dem Wasch- oder Reinigungsprozess gegenüber typischen Verschmutzungen katalytisch wirkende Enzyme beigegeben und zwar nur so lange, wie ihre katalytische Wirkung gewünscht ist.

Description

Verfahren zum maschinellen Reinigen von Textilien oder festen Gegenständen
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum maschinellen Reinigen von Textilien oder festen Gegenständen, wie Geschirr, unter Anwendung von in Wasser löslichen Wasch- und/oder Reinigungsmitteln und Enzymen.
Bisher übliche Verfahren der vorstehenden Art (DE 43 24 202 A1) verwenden Enzyme als Reinigungsverstärker während der Dauer der Einwirkung von beispiels- weise alkalischen Reinigungsmitteln. Enzyme werden bei modernen Waschsystemen beispielsweise in Form eines Pulvers dem Waschprozeß zugegeben. Je nach Verschmutzungsart sind unterschiedliche Enzyme erforderlich, was eine entsprechende Bevorratung erforderlich macht und den Auswahl- bzw. Dosiervorgang aufwendig gestaltet. Während des Waschprozesses werden nicht nur Koh- lehydrate oder Eiweiße aufgelöst bzw. abgebaut; durch die Anwesenheit der alkalischen Reinigungsmittel werden die Enzyme auch selbst angegriffen und entweder abgebaut oder zumindest unwirksam. Schlußendlich werden auch nicht zerstörte Enzyme nach jedem Waschvorgang mit der Flotte ausgespült und müssen daher ständig neu zugegeben werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Auflösung bzw. das Unwirksamwerden der Enzyme zu verhindern und das Ausspülen noch brauchbarer Enzyme zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Wasch- oder Rei- nigungsprozess gegenüber typischen Verschmutzungen katalytisch wirkende En- zyme beigegeben werden und zwar nur so lange, wie ihre katalytische Wirkung gewünscht ist. Da die katalytische Wirkung der Enzyme nur in einem niedrigen Temperaturbereich und möglichst ohne Anwesenheit von alkalischen Reinigungsmitteln gut nutzbar ist, können die verwendeten Enzyme nach ihrem Einsatz wieder aus dem Waschprozess genommen und in einem späteren Waschprozess wieder verwendet werden. In besonders vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Wasch- oder Reinigungsmittel durchzuführen, bei dem die Enzyme mittels einer waschlaugendurchlässigen aber wasserunlöslichen Polymermembran makroskopisch gekapselt sind. Dadurch kann die katalytische Wirkung durch die Membran hindurch erfolgen, ohne daß sich die Enzyme in der Wasch- oder Reinigungslauge verteilen.
Wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Kapseln aus mehreren miteinander verbundenen Hohlkörpern bestehen, sind die enzymbeladenen Membrankörper am einfachsten aus dem Kreislauf der Lauge - z. B. beim Abpumpen - herauszuhalten. So können die Hohlkörper zu Patronen und/oder Platten und/oder Rohrkörpern verbunden sein. Dadurch wird aus ihnen eine größere Einheit, die mechanisch am einfachsten in der Laugenströmung aufgehalten werden kann.
Da auch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Enzyme sich allmählich verbrauchen - Alkali-Reste und temperaturbedingte Zerfallsprozesse sind dafür verantwortlich - , können gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung beim erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel die Kapseln bzw. die verbundenen Hohlkörper in einer Maschine zum Reinigen von Textilien oder festen Gegenständen (z.B. Geschirr) an einem von der Wasch- oder Reinigungslauge erreichbaren Ort fest aber austauschbar angeordnet sein.
In einem solchen Fall ist der Ort am zweckmäßigsten durch ein Filter gegen unlösliche Verunreinigungen aus der Wasch- oder Reinigungslauge geschützt.
Damit alle Arten von eiweißhaltigen oder kohlehydrathaltigen Verschmutzungen in der Enzymphase des Wasch- oder Reinigungsprozesses betroffen werden, sind vorteilhafterweise Kapseln oder Hohlkörper mit auf unterschiedliche Verschmutzungsarten eingestellten Enzymen gefüllt, Am besten ist für jede in maschinell anwendbaren Wasch- oder Reinigungsprozessen auftretende Verschmutzungart ein spezielles Enzym vorgesehen. Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels sind sowohl das erfindungsgemaße Verfahren wie auch eine nach dem Verfahren steuerbare Waschmaschine schematisch dargestellt Es zeigen
Fig 1 ein Zeltablauf-Diagramm der Wasserzulaufvorgange, des ansteigen- den Temperaturverlaufs und der Abschnitte für die Zugabe eines Reinigungsmittels bzw für den Laugenkontakt mit einem erfindungsge- maßen Wasch- oder Reinigungsmittel auf Enzymbasis und
Fig 2 einen Laugenbehalter einer Waschmaschine mit angekoppeltem Zulauf für Wasser und Waschmittel sowie für den Umlauf von Lauge durch einen Enzym-Behalter
Die Ordinate O des Diagramm in Fig 1 enthalt nicht naher bezeichnete Maßstabe für die Laugenmenge L im Laugenbehalter 1 der Waschmaschine in Fig 2, für die Temperatur T der Lauge und für die Mengen an Waschmitteln W bzw Enzymen E Auf der Abszisse A ist ein nicht naher bezeichneter Zeitmaßstab Z aufge- tragen
Der im Diagramm der Fig 1 dargestellte Waschprozess beginnt mit dem Einlauf von Wasser in den Laugenbehalter 1 Sobald ein gewisser Laugenstand L im Behalter 1 erreicht ist, wird die Lauge über eine begrenzte Zeit t-i , in der die Laugentemperatur T noch niedrig ist, mit einer Menge von enzymatischem Wasch- oder Reinigungsmittel E in Kontakt gebracht, das in einem Wascheposten eiweiß- und kohlehydrathaltige Verschmutzungen angreift Danach wird ein beispielsweise alkalisches Waschmittel W in die Lauge L eingebracht, das über eine nicht weiter definierte Zeιt t2 in der Lauge gelost bleibt und auf die gelosten Eiweiße und Kohlehydrate sowie auf sonstige Verschmutzungen des Waschepostens ablosend einwirkt Die Flachen unterhalb der Diagrammlimen für Enzyme E und Waschmittel W machen den Unterschied der einzelnen Einwirkungsintensitaten deutlich
Der Zulauf von Wasser unter Umgehung eines Waschmittelbehalters 2 für die erste Phase des Wasserzulaufs in Fig 1 ist in Fig 2 nicht dargestellt Nachdem aber eine gewisse Menge an zugelaufenem Wasser den Boden des Laugenbehalters 1 bedeckt und die Wäsche bereits benetzt hat, wird im Beispiel der Fig. 2 die Laugenpumpe 3 eingeschaltet und das zugelaufene Wasser, soweit es nicht in der Wäsche gebunden ist, durch die Ablaufleitung 4 am Boden des Laugenbehalters und die Umlaufleitung 5 dem Enzymbehälter 6 zugeführt. Dort nimmt es eine begrenzte Menge von den bevorrateten Enzymen 7 auf und transportiert sie in den Laugenbehalter 1 , von wo sie der Wäscheposten zusammen mit der die Wäsche wiederum benetzenden Lauge aufnimmt. Auf diese Weise wird durch dauernden Austausch von in der Wäsche gebundenem Wasser und Lauge allmählich der gesamte Wäscheposten mit Enzymen beaufschlagt. Dabei werden Eiweiße und Kohlehydrate aufgespalten. Die Enzymphase wird durch abschalten der Pumpe 3 beendet.
Demgegenüber wird nach Ende der Enzymphase das Waschmittel 8 aus dem Waschmittelbehälter 2 während der Öffnung des Ventils 9 durch Zulauf aus dem Wasserleitungsnetz 10 ausgespült und über die Leitung 1 1 dem Laugenbehalter 1 zugeführt. Dann kann ggf. unter weiterer Zufuhr von Wasser bis zum Erreichen einer gewünschten Laugenmenge L und unter Aufheizung der Lauge mittels einer nicht dargestellten Heizung bis zu einer gewünschten Temperatur T das Waschmittel W auf die aufgespaltenen Eiweiße und Kohlehydrate und auf die sonstigen Verschmutzungen am Wäscheposten einwirken und sie von der Wäsche ablösen. Später werden sie zusammen mit der verbrauchten Lauge auf nicht dargestellte Weise aus dem Laugenbehalter 1 in ein Abwassernetz gepumpt,
Enzyme 7 können durch Neuerungen in der Verfahrenstechnik (Mikrosysteme) mit einer dünnen, porösen Polymermembran überzogen werden, die die Enzyme in einer Kapsel beläßt, einen Stoffaustausch mit der Umgebung (erforderlich für den Zersetzungsprozeß der Eiweiße und Kohlehydrate beim Waschen) aber ermöglicht, Solche makroskopischen Kapseln können in Behältern 12 (siebartige Patronen oder Vernetzung der einzelnen Kapseln untereinander zu größeren Gebilden wie Platten, Rohrkörper, etc.) in entsprechenden Mengen für den jeweiligen Prozeß gebündelt werden und so als Bestandteil der Maschine im hydraulischen Kreislauf 3 bis 6 beibehalten werden. Um die Oberfläche der Kapseln vor Ver- schmutzungen zu schützen, die einen Stoffaustausch reduzieren oder verhindern würden, sind ggf. geeignete Filter 13 am Eingang und 14 am Ausgang des Enzymbehälters 6 vorzuschalten oder der Waschprozeß entsprechend zu gestalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das zugeordnete Wasch- oder Reinigungsmittel beinhalten damit die Möglichkeit zur vollständigen Vermeidung regelmäßiger Waschmittelzugaben durch den Kunden. Weder umweltbelastende Ten- sid-Waschmittel konventioneller Art noch enzymatischen Waschmittel in Pulverform sind beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens un der Wasch- oder Reinigungsmittel erforderlich. Das weiterhin erforderliche Waschmittel wird beispielsweise in Patronenform als eine wenn nicht für die Dauer eines Wasch- oder Geschirrspülmaschinenlebens so doch zumindest für eine längere Zeit die Behandlungsmittel-Versorgung der Maschine bestreiten. Eine manuelle oder automatische Einzel-Dosierung von erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln bei jedem Waschvorgang kann entfallen und somit sowohl der Kunde entlastet wie die Umwelt deutlich geschont werden.
Um die verschiedenen Anforderungen an Enzyme in Abhängigkeit von der Verschmutzungsart zu berücksichtigen, können entweder für jede Enzymart ein eigenes Gebilde oder eine eigene Patrone oder Gemische verschiedener Enzyme in einem Gebilde oder einer Patrone untergebracht werden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum maschinellen Reinigen von Textilien oder festen Gegenständen, wie Geschirr, unter Anwendung von in Wasser löslichen Wasch- und/oder Reinigungsmitteln und Enzymen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasch- oder Reinigungsprozess gegenüber typischen Verschmutzungen katalytisch wirkende Enzyme (E) beigegeben werden und zwar nur so lange (t-i), wie ihre katalytische Wirkung gewünscht ist.
Enzymatische Wasch- und/oder Reinigungsmittel zur Verwendung in einem Verfahren nach Anspruchl , dadurch gekennzeichnet, daß die Enzyme (7) mittels einer waschlaugendurchlässigen aber wasserunlöslichen Polymermembran makroskopisch gekapselt sind.
Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln (12) aus mehreren miteinander verbundenen Hohlkörpern bestehen.
Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper zu Patronen und/oder Platten und/oder Rohrkörpern verbunden sind.
5. Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln (12) bzw. die verbundenen Hohlkörper in einer Maschine zum Reinigen von Textilien oder festen Gegenständen (z.B. Geschirr) an einem von der Wasch- oder Reinigungslauge erreichbaren Ort (6) fest aber austauschbar angeordnet sind.
6. Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort (6) durch ein Filter (13, 14) gegen unlösliche Verunreinigungen aus der Wasch- oder Reinigungslauge geschützt ist.
7. Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kapseln (12) oder Hohlkörper mit auf unterschiedliche Verschmutzungsarten eingestellten Enzymen (7) gefüllt sind.
Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jede in maschinell anwendbaren Wasch- oder Reinigungsprozessen auftretende Verschmutzungart ein spezielles Enzym vorgesehen ist.
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