DE2651793A1 - Verfahren zum maschinellen waschen und reinigen von festen werkstoffen unter verwendung phosphatarmer oder phosphatfreier wasch- und reinigungsmittel - Google Patents
Verfahren zum maschinellen waschen und reinigen von festen werkstoffen unter verwendung phosphatarmer oder phosphatfreier wasch- und reinigungsmittelInfo
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Classifications
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Description
4000 Düsseldorf, den * * · November i.cl76 Henke! &Cie GmbH
Henkelstraße 67 Patentabteilung
Dr. Wa/Zi
Patentanmeldung
D 5508
"Verfahren zum maschinellen Waschen und Reinigen von festen
Werkstoffen unter Verwendung phosphatarmer oder phosphatfreier Wasch- und Reinigungsmittel"
Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 25 56 827.8 (D 5077)
Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 25 56 827.8 (D 5077)
Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 25 56 827.8 ist ein Verfahren zum maschinellen Waschen und Reinigen von festen
Werkstoffen unter Verwendung phosphatarmer oder phosphatfreier
Wasch- und Reinigungslösungen in Gegenwart von wasserunlöslichen, ein Calciumbindevermögen von mindestens 2 mVal/g aufweisenden
Kationenaustauschern, wobei sich der Kationenaustauscher von einem Copolymeren oder Pfropfpolymeren olefinisch
ungesättigter einwertiger und/oder mehrwertiger Carbonsäuren ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch- und Reinigungslösung
0,05 bis 2 g/1 an wasserlöslichen, Calicumionen bindenden Komplexbildnern enthält und kontinuierlich oder intermittierend
mittels einer Ringleitung über eine Adsorptionsvorrichtung geführt wird, die geeignet ist, den Kationenaustauscher
von der War.ch- und Reinigungsflüssigkeit abzutrennen.
Der Wasch- und Reinigungsprozeß kann gemäß Hauptanmeldung z.B.
in der Weise vorgenommen werden, daß man zunächst eine ausreichende Menge an Ionenaustauscher in die Adsorptionsvorrichtung
überführt, die Waschvorrichtung mit dem zu reinigenden Gut beschickt und anschließend das Wasch- bzw. Reinigungsmittel
in dem zugeführten Wasser auflöst. Das Frischwasser kommt somit zunächst mit dem Reinigungsmittel und erst anschließend
mit dem zu reinigenden Material sowie dem Ionenaustauscher in Berührung.
8-09820/029 S
Henkel &Cie GfTibH
Blatt 2 zur Patentanmeldung D 5:508 Patente und Literatur
Es wurde nun gefunden, daß man das Waschergebnis noch v/eiter steigern kann, wenn man in der nachfolgend geschilderten Weise
verfährt. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren nach Patentanmeldung P 25 56 827.8, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Reinigungsflüssigkeit vor dem Zufügen der übrigen waschend und reinigend wirkenden Verbindungen mit Hilfe des in die
Adsorptionsvorrichtung eingebrachten Ionenaustauschers auf einen Härtegrad von nicht mehr als 7 dH (70 mg CaO/Liter),
vorzugsweise weniger als 5 °dH (50 mg CaO/Liter) enthärtet.
Unter den "übrigen waschend und reinigend wirkenden Verbindungen" sind die im Hauptpatent bzw. in der Patentanmeldung P 24 12
aufgeführten Komplexierungs- und Fällungsmittel, Tenside, Gerüstsubstanzen,
Bleichmittel sowie Aktivatoren bzw. Stabilisatoren für derartige Bleichmittel, Vergrauungsinhibitoren, Enzyme sowie
weitere in Wasch- und Reinigungsmitteln üblicherweise enthaltenen Zusatzstoffe zu verstehen. Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen
Verfahrens erstreckt sich ebenfalls auf die im Hauptpatent genannten Gegenstände, insbesondere jedoch zum
Waschen von Textilien.
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Blatt 3 zur Patentanmeldung D ^ 508 Patente und Literatur
5 265Ί793
Die der Wasch- und Reinigungsmittelsugabe vorausgehende Enthärtung
der Waschflüssigkeit kann in der Weise erfolgen, daß man den Ionenaustauscher dem in die Waschvorrichtung einströmenden
Frischwasser zusetzt, beispielsweise, indem man den Ionenaustauscher in die Einspülvorrichtung einer Wasch- oder
Geschirrspülmaschine eingibt und durch wiederholtes Umpumpen der Flüssigkeit im Kreislauf in der Adsorptionsvorrichtung bzw.
auf dem Filter sammelt» Man kann auch die Reinigungsflüssigkeit
vor Zugabe des Wasch- bzw. Reinigungsmittels im Kreislauf über den in der Adsorptionsvorrichtung bereits angeordneten Kationenaustauscher leiten, wobei dieser Austauscher, wie im Hauptpatent
ausgeführt, als Pulver, Granulat oder auch in Form einer Filterplatte bzw. Filterpatrone vorliegen kann. Je nach
Menge und Beschaffenheit des Ionenaustauschers bzw. Härtegrad des Frischwassers ist im allgemeinen ein ein= bis fünfmaliges
Umpumpen erforderlich, um den gewünschten Anfangshärtegrad der Waschflüssigkeit zu erzielen. Vorzugsweise wird so verfahren,
daß das Frischwasser unmittelbar aus der Entnahmeleitung zu dem Ionenaustauscher geleitet und somit bereits während des Einlaufens
ganz oder teilweise enthärtet wird, woran sich erforderlichenfalls
noch ein ein- bis zweimaliges Umpumpen des Wassers bis zur weitgehenden Enthärtung anschließen kann.
Während des Vorenthärtens kann das Substrat, beispielsweise das Textilgut bzw» das zu reinigende Geschirr, sich bereits
in der Wasch- und Reinigungsvorrichtung befinden. Als Vorteil ergibt sich, daß oberflächlich anhaftende, leicht abspülbare
Härtebildner gleichzeitig mit entfernt und an den Ionenaustauscher gebunden werden. Es kann jedoch auch das Substrat
erst nach beendeter Vorenthärtung des Frischwassers in die Waschvorrichtung eingebracht werden, falls sich hierdurch arbeitstechnische
Vorteile ergeben. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Wasch- und Reinigungsvorrichtung mit einem
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Blatt 4 zur Patentanmeldung D ->-)(-" Patente und Literatur
Vorratsbehälter zu versehen, in dem die für einen Reinigungsprozeß benötigte Frischwassermenge nach dem Enthärten bevorratet
wird und somit im Bedarfsfall sogleich zur Verfügung steht. Als "Frischwasser" kann in diesem Falle das letzte
beim vorhergehenden Waschvorgang anfallende Spülwasser dienen, wodurch eine zusätzliche Wasserersparnis erzielt wird.
Nach beendeter Vorenthärtung des Wassers auf einen Härtegrad von nicht mehr als 7 dH? vorzugsweise weniger als 5 dH
und insbesondere weniger als 3 °dll werden die übrigen Wasch- und
Reinigungsmittelbestandteile bzw. deren Gemische zugegeben und der Prozeß, wie in der Hauptanmeldung beschrieben, durchgeführt«
Grundsätzlich verfährt man dabei so, daß der in der Adsorptionsvorrichtung angeordnete bzw. gesammelte Ionenaustauscher nicht
unmittelbar mit dem zu reinigenden Gut in Berührung kommt.
Die zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht, wie im Hauptpatent angegeben, mindestens aus den folgenden
Elementen?
a) einem Wasch-, Reinigungs- oder Spülaggregat herkömmlicher
oder modifizierter Bauart,
b) der mit einer Umwälzpumpe ausgerüsteten Umlaufleitung
(Kreislaufsystem) und
c) einer in der Umlaufleitung angeordneten Adsorptionsvorrichtung
(Filter) für den Ionenaustauscher.
Darüber hinaus haben sich für die Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens die folgenden Anordnungen bewährt:
d) eine Zuführung für den Frischwasserzulauf, die mit der
Adsorptionsvorrichtung verbunden ist und
e) eine in der Umlaufleitung angeordnete Eingabe- bzw. Dosierungsvorrichtung für das Wasch- und Reinigungsmittel»
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Blatt 5 zur Patentanmeldung D i>~>Oo Petsnte und Literatur
Abbildung I zeigt ein Fließschema. Die Anordnung besteht aus dem Wasch- und Reinigungsaggregat (1), einem Zulauf für das
Frischwasser (2), einem Ablauf (3), der Ringleitung (4), der
Umwälzpumpe (5) und dem Adsorptionsgefäß bzw. Filter (6) sowie
einer an der Ringleitung angeschlossenen Zugabevorrichtung
für das Wasch- und Reinigungsmittel (7). Abbildung II veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der über ein zusätzliches
Ventil (8) und eine Zweigleitung (9) die Hauptmenge der umgewälzten Reinigungsflüssigkeit unmittelbar wieder in das Reinigungsaggregat
zurückgeführt und nur ein Teilstrom über das Filter geleitet wird. Diese Anordnung ist für solche Reinigungsaggregate
vorgesehen, bei denen die mechanische Bearbeitung des zu reinigenden Gutes durch die umgewälzte Reinigungslauge
mittels fest oder beweglich angeordneter Spritzdüsen erfolgt,
wie es z.B. bei Geschirrspülmaschinen und Waschvorrichtungen mit hängend angeordneten Textilien üblich ist. Ein im Hauptstrom
angeordnetes Filter würde in diesen Fällen der Reinigungslauge einen zu hohen Strömungswiderstand entgegensetzen.
Das Ventil (9) kann dabei auch intermittierend betrieben werden. In kontinuierlich arbeitenden Wasch- und Sprühanlagen
können auch zwei oder mehr Adsorptionsvorrichtungen, die mit wahlweise zu betätigenden Absperr- und Entleerungsvorrichtungen
ausgerüstet sind, angeordnet sein. Es können dann jeweils die Filter mit erschöpftem Austauscher ausgewechselt werden, ohne
daß der Reinigungsprozeß unterbrochen werden muß.
Abbildung III zeigt eine Anordnung, die mit einem Vorratsbehälter (10), einer mit einem Ventil versehenen Zuführungsleitung (11)
und einer gleichfalls mit einem Ventil ausgerüsteten Rückführungsleitung
(12) ausgestattet ist. Ein Teil des Spülwassers,
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Blatt 6 zur Patentanmeldung D ->-·Οο Patente und Literatur
beispielsweise aus dem letzten Nachspülgang, kann über die
Leitung (11) in den Behälter (10) gepumpt und diesem bei Bedarf
entnommen und über die Rückführungsleitung (12) in die Ringleitung (4) und die Adsorptionsvorrichtung (6) in das Waschaggregat
(1) eingespeist werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Anordnungen beschränkt. Diese können vielmehr in beliebiger Weise ergänzt
und abgewandelt werden.
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Blatt zur Patentanmeldung D 55Oo Patente und Literatur
Beispiele 1-6
Verwendet wurde ein durch Copolymerisation von 94 Mol-% Acrylsäure
und 6 Mol-% Hexamethylen-bis-acrylamid erhaltener Kationenaustauscher
mit einer Kapazität von 8,2 mVal/g und einer mittleren Korngröße von 0,05 mm (trocken) bzw. ca. 0,15 bis
0,2 mm· (in Wasser gequollen) gemäß Beispiel I der Hauptanmeldung.
Die Waschversuche wurden in einer Trommelwaschmaschine mit horizontal gelagerter Waschtrommel sowie einem Fließschema
gemäß Abbildung I der vorliegenden Anmeldung unter Verwendung eines Wirbelbettfilters gemäß Abbildung V der Hauptanmeldung
durchgeführt (vgl» Beispiele 1-3 der Hauptanmeldung). Der Ionenaustauscher wurde jeweils-vor Beginn der Waschversuche
in das Filter eingebracht. Anschließend wurde die Waschmaschine mit 3 kg sauberer Füllwäsche sowie je zwei Textiiproben
(20 χ 20 cm) aus Baumwolle (B), ausgerüsteter Baumwolle (a.B) und einem Mischgewebe aus 50 % Polyester und 50 % ausgerüsteter
Baumwolle (M) beschickt, wobei die Textiiproben künstlich mit Hautfett, Kaolin, Eisenoxidschwarz und Ruß angeschmutzt
waren.
Das zugeführte Leitungswasser (Menge 20 1, Härtegrad 16 °dH) wurde unmittelbar beim Einspeisen über das mit dem Ionenaustauscher
beschickte Filter geleitet und anschließend noch weitere 10 Minuten im Kreislauf geführt. Danach betrug der
Härtegrad weniger als 3,5 °dH. Anschließend wurde das Waschmittel zugesetzt und die Waschlauge im Falle der nichtausgerüsteten
und ausgerüsteten Baumwolle auf 90 0C und im Falle des Mischgewebes auf 60 0C erwärmt. Während des 40 Minuten
dauernden Waschens wurde die Waschlauge mit einem Durchsatz von 12 l/Minute im Kreislauf geführt und das Umpumpen nach
jeweils 5 Minuten für einige Sekunden unterbrochen, um durch den entstehenden Rückstau den Filterinhalt zu lockern und
damit ein Zusetzen des Filters zu unterbinden.
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Blatt 8 zur Patentanmeldung D 5508
AO
Es kamen die folgenden Waschmittelbestandteile und Zusatzstoffe in g/l Waschlauge zum Einsatz:
Waschmittel A:
0,5 Na-n-Dodecylbenzolsulfonat
0,17 Talgalkohol, äthoxyliert (14 Mol Äthylenoxid)
0,27 Na-Seife (Talgseife zu Behenatseife 1:1)
0,015 Na-Äthylendiaminotetraacetat (EDTA)
0,25 Na-Silikat (Na2 : SiO2 = 1 : 3,3)
0,11 Na-Carboxymethy!cellulose (Na-CMC)
2,0 Natriumperborat-tetrahydrat
0,2 Magnesiumsilikat
0,2 Natriumsulfat
Waschmittel Bj
0,5 Oxoalkohol C14-Cj7, 12-fach äthoxyliert
0,17 Talgalkohol, 5-fach äthoxyliert
0,27 Na-Talgseife/Na-Behenat 1:1
0,25 Na-Silikat (Na3O : SiO3 = 1 : 3,3)
0,11 Na-Carboxymethylcellulose
0,2 Magnesiumsilikat
0,2 Natriumsulfat
Die übrigen Zusatzstoffe sind der Tabelle 1 zu entnehmen. Die Abkürzung Na-TPP bedeutet Na-Tripolyphosphat. In der
Spalte "Vorenthärtung" steht das Zeichen (+) für die er-/ findungsgemäße Arbeitsweise, während in den Vergleichsversuchen
(-) das Frischwasser vor der Waschmittelzugabe nicht enthärtet wurde.
Nach Beendigung des Waschprozesses und Abpumpen der Waschlauge wurde 4mal mit Leitungswasser nachgespült und abschließend
trocken geschleudert. Dia photometrisch bestimmten prozentualen Remissionswerte der Textiiproben sind in der folgenden Tabelle 1
zusammengestellt. Sie zeigen, daß durch die Vorenthärtung das Waschergebnis gegenüber den Ergebnissen gemäß Hauptanmeldung
noch verbessert werden kann,
809820/0295 _ g _
Blatt 9 zur Patentanmeldung D 5508
Henkel &Cie GmbH
Patente und Literatur
| Beispiel | Wasch mittel |
Aus tauscher g/i |
Zusatzstoffe· g/i |
Na-TPP | Vorent- härtung |
Remission B a.B |
57 | M |
| - | A | - | Na-Citrat | - | 55 | 70 | 52 | |
| - ■" -■ | A | 2,5 | 0,4 | Na-TPP Na-Citrat |
- | 80 | 70 | 55 |
| - - | A | 2,5 | 0,4 | Na-TPP . | - | 80 | 73 | 56 |
| A | 2,5 | 0,4 0,4 |
Na-Citrat | — | 82 | 73 | 56 | |
| 1 | A | 2,5 | 0,4 | Na-TPP Na-Citrat |
+ | 82 | 73 | 71 |
| 2 | A | 2,5 | 0,4 | — | + | 82 | 74 | 71 |
| 3 | A | 2,5 | 0,4 0,4 |
Na-TPP | + | 83 | 68 | 72 |
| - - | B | — | Na-Citrat | — | 79 | 75 | 60 | |
| ' - | B | 2,5 | 0,4 | Na-TPP Na-Citrat |
- | 82 | 75 | 74 |
| ' - | B | 2,5 | 0,4 | Na-TPP | - | 82 | 76 | 73 |
| B | 2,5 | 0,4 0,4 |
Na-Citrat | — | 82 | 77 | 75 | |
| 4 | B | 2,5 | 0,4 | Na-TPP Na-Citrat |
+ | 83 | 77 | .77 |
| 5 | B | 2,5 | 0,4 | + | 83 | 78 | 77 | |
| 6 | B | 2,5 | 0,4 0,4 |
+ | 83 | 78 | ||
- 10 -
809820/0295
Le
erseite
Claims (5)
- Henke! &C!e GmbHBlatt 1 O zur Patentanmeldung D 5508 Patente und LiteraturPatentansprüche1„ Verfahren zum maschinellen Waschen und Reinigen von festen Werkstoffen unter Verwendung phosphcitarmer oder phosphatfreier Wasch- und Reinigungslösungen in Gegenv/art von wasserunlöslichen, ein Calciumbindevermögen von mindestens 2 mVal/g aufweisenden Kationenaustauschern, wobei sich der Kationenaustauscher von einem Copolymeren oder Pfropfpolymeren olefinisch ungesättigter einwertiger und/oder mehrwertiger Carbonsäuren ableitet, und wobei die Wasch- und Reinigungslösung 0,05 bis 2 g/l an wasserlöslichen, Calciumionen bindenden Komplexbildnern enthält und kontinuierlich oder intermittierend mittels einer Ringleitung über eine Adsorptionsvorrichtung geführt wird, die geeignet ist, den Kationenaustauscher von der Wasch- und Reinigungsflüssigkeit abzutrennen nach Patent (Patentanmeldung P 25 56 827.8), dadurch gekennzeichnet, daß man die Waschflüssigkeit vor dem Zufügen der übrigen waschend und reinigend wirkenden Verbindungen mit Hilfe des eingebrachten Ionenaustauschers auf einen Härtegrad von nicht mehr als 7 dH (70 mg CaO/Liter), vorzugsweise weniger als 5 °dH (50 mg CaO/ Liter) enthärtet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die einzuspeisende Waschflüssigkeit durch die mit dem Ionenaustauscher beschickte Adsorptionsvorrichtung führt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit vor Einbringen der übrigen waschend und reinigend wirkenden Verbindungen im Kreislauf durch die mit Ionenaustauscher beschickte Adsorptionsvorrichtung führt.- 11 -0-9820/0295Henkel &Cie GmbHBlatt 1 W Patentanmeldung D -J-'uo Patente und Litaratur
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Waschflüssigkeit vor dem Zufügen der übrigen waschend und reinigend wirkenden Verbindungen auf einen Härtegrad von weniger als 3 °dH (30 mg CaO/Liter) enthärtet.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Enthärten die sonstigen waschend und reinigend wirkenden Verbindungen im Bereich der Ringleitung in die im Kreislauf geführte Waschflüssigkeit einführt«809920/0295
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