PL204236B1

PL204236B1 - Sposób czyszczenia na sucho artykułów

Info

Publication number: PL204236B1
Application number: PL345504A
Authority: PL
Inventors: Wolf-Dieter R. Berndt
Original assignee: Greenearth Cleaning
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2009-12-31
Also published as: CZ200135A3; BR9912811A; CA2337363C; EP1092056A1; NO20010232L; AU754432B2; TR200100318T2; ATE220740T1; AU5101799A; CA2337441C; CN1198011C; US6042617A; DK1092056T3; HUP0102952A3; EP1092056B1; DE69902172D1; CN1309734A; DE69902172T2; PL345504A1; HUP0102952A2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób czyszczenia na sucho artykułów, takich jak odzież, wyroby tekstylne, tkaniny przy zastosowaniu zmodyfikowanego rozpuszczalnika.

Przemysł czyszczenia na sucho jest istotnym przemysłem w obecnej gospodarce. Wiele artykułów odzieżowych musi być czyszczonych na sucho w celu utrzymania czystości przez usuwanie tłuszczów ciała i olejów oraz utrzymania prezencji przez zapobieganie kurczeniu się i odbarwianiu.

Najpowszechniej stosowanym rozpuszczalnikiem do czyszczenia na sucho był dotychczas czterochloroetylen (PERC). Istnieją liczne niedogodności PERC'a, włącznie z jego nieodłączną toksycznością i zapachem.

Innym problemem w tej dziedzinie jest to, że różne tkaniny wymagają różnego obchodzenia się z nimi w stosowanych obecnie systemach w celu zapobiegania uszkodzeniu tkanin podczas procesu czyszczenia na sucho.

Stan techniki w procesach czyszczenia na sucho obejmuje stosowanie różnych rozpuszczalników z odpowiednimi maszynami do wykonywania czyszczenia. Jak wspomniano wcześniej, rozpuszczalnikiem najpowszechniej stosowanym był PERC. PERC ma tę zaletę, że jest doskonałym rozpuszczalnikiem czyszczącym, lecz wadą jego jest poważne zagrożenie dla zdrowia i środowiska, to znaczy, jest on związany z licznymi formami raka i jest bardzo destrukcyjny dla wód gruntowych i życia wodnego. W pewnych obszarach PERC jest zabroniony z powodu tych wad. Ponadto w przeszłości były wypróbowywane i stosowane inne rozpuszczalniki takie jak rozpuszczalniki oparte na ropie naftowej oraz etery i estry glikolu. Jednak wyniki czyszczenia takimi rozpuszczalnikami, w porównaniu z wynikami uzyskiwanymi z PERC, były nieporównywalne.

Przemysł czyszczenia na sucho długi czas był zależny od rozpuszczalników opartych na ropie naftowej i powszechnie znanych węglowodorach chlorowanych, czterochloroetylenu i trójchloroetylenu, do stosowania w czyszczeniu tkanin i artykułów odzieżowych. Od lat 1940-tych, PERC był podziwiany jako związek syntetyczny, który jest niepalny i ma wspaniałe własności odtłuszczające i czyszczące idealne dla przemysłu czyszczenia na sucho. Począwszy od lat 1970-tych, stwierdzono że PERC powoduje raka wątroby u zwierząt. Było to alarmujące odkrycie, ponieważ odpady czyszczenia na sucho były w tym czasie umieszczane w zagłębieniach terenowych i na wysypiskach, z których ługowały się do gleby i wód gruntowych.

Przepisy Agencji Ochrony Środowiska stopniowo zaostrzały się, osiągając kulminację w ustawie obowiązującej od 1996 r., która wymaga aby wszystkie pralnie chemiczne miały cykle „od suchego do suchego, co oznacza że tkaniny i artykuły odzieżowe wchodzą do maszyny suche i wychodzą suche. Wymaga to układów „pętli zamkniętej, które mogą wychwytywać prawie cały PERC ciekły lub w postaci pary. Proces „cyklu obejmuje umieszczenie tkanin lub artykułów odzieżowych w specjalnie zaprojektowanej pralnicy, która może przyjąć 6,8 do 68 kilogramów tkanin lub artykułów odzieżowych, które są widoczne poprzez okrągłe okno. Przed umieszczeniem w maszynie, tkaniny lub artykuły odzieżowe są sprawdzane i traktowane miejscowym ręcznym wywabianiem plam.

W rzeczywistości głównym powodem czyszczenia na sucho odzieży, która nie powinna być prana w normalnej pralnicy, jest usunięcie narostu olejów ciała (znanych jako kwasy tłuszczowe), ponieważ one także utleniają się i wytwarzają zjełczałe nieprzyjemne zapachy.

Tłuszcz stały który narasta w rozpuszczalniku jest usuwany przez filtr i przez destylację PERC. Innymi słowy, brudny PERC jest gotowany i pary są skraplane z powrotem do czystej cieczy. Niewielka ilość detergentu, zwykle 1 do 1,5% objętościowo całej mieszaniny, jest zwykle mieszana z PERC aby pomóc w rozpuszczaniu plam i/lub pozostałości plam po wstępnym wywabianiu.

Przed usunięciem odzieży z maszyny, pralnica staje się suszarką. Gorące powietrze jest przedmuchiwane poprzez komorę lecz, zamiast być wydmuchiwany na zewnątrz, strumień powietrza przechodzi przez skraplacz, który skrapla pary PERC i zawraca je do ponownego użycia. Po praniu i suszeniu, odzież jest nasycana parą wodną i prasowana.

Proces prania na sucho usuwa większość PERC z odzieży, jednakże niewielka ilość pozostaje, zależnie od rodzaju tkaniny. Na przykład, włókna naturalne takie jak bawełny, wełny i artykuły grubsze takie jak śpiwory, podpinki, poduszki naramienne mają tendencję do zatrzymywania większej ilości rozpuszczalnika niż artykuły lżejsze lub włókna syntetyczne.

Również zachowanie kolorów czyszczonych artykułów jest problemem czyszczenia przy użyciu PERC.

PL 204 236 B1

Innym problemem związanym z czyszczeniem na sucho tkanin jest ponowne osadzanie zabrudzeń rozpuszczalnych w wodzie, które zostały uwolnione z jednej tkaniny lub artykułu odzieżowego i ponownie osadzone na tej samej lub innej tkaninie lub artykule odzież owym. Same rozpuszczalniki z silikonów lotnych są nadzwyczaj skuteczne w rozpuszczaniu tłuszczy, olejów i innych zabrudzeń organicznych z odzieży i utrzymują je w zawieszeniu, lecz nie mogą utrzymać w zawieszeniu zabrudzeń rozpuszczalnych w wodzie bez pomocy właściwego detergentu.

Te same problemy istnieją dla PERC i rozpuszczalników opartych na węglowodorach. Zostały opracowane specjalne detergenty dla rozwiązania problemów zawieszenia zabrudzeń rozpuszczalnych w wodzie w tych rozpuszczalnikach organicznych i ponownego osadzania tych zabrudzeń z nich. Detergenty opracowane do stosowania z PERC nie są zgodne z rozpuszczalnikami z silikonów lotnych.

Jedyne zastosowanie zestawu siloksanów pierścieniowych do celów czyszczenia jest ujawnione w patencie USA nr 4,685,930 udzielonym na rzecz Kasprzaka. Jednakże ujawnienie w nim dotyczy tylko zastosowań do czyszczenia plam. Nie ma tam ujawnienia dotyczącego zanurzania artykułów w siloksanach pierścieniowych ani nie ma tam jakiejkolwiek sugestii o stosowaniu siloksanu pierścieniowego w maszynie do czyszczenia na sucho. Ponadto nie ma tam sugestii o poddawaniu takich artykułów zanurzonych w siloksanie pierścieniowym mieszaniu, wirowaniu, częściowej próżni i grzaniu w procesie ciągłym czyszczenia na sucho artykułów w procesie masowym dla usuwania tłuszczy, olejów, smaru i innych zanieczyszczeń z dużej liczby artykułów odzieżowych.

DE 37 39 711 A ujawnia sposób czyszczenia na sucho artykułów, zawierający kolejne etapy zanurzania artykułów w płynie zawierającym zestaw siloksanów pierścieniowych, mieszaniu artykułów i usuwaniu cieczy z artykułów przy użyciu ciepła.

Sposób czyszczenia na sucho artykułów według wynalazku polega na zanurzeniu artykułów, mogących zawierać artykuły syntetyczne lub naturalne albo ich kombinacje, w płynie do czyszczenia na sucho zawierającym zestaw siloksanów pierścieniowych, przy czym wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych zawiera siloksany pierścieniowe wybrane z grupy obejmującej pentamer, tetramer i heksametr i jest dalej modyfikowany środkiem chemicznym wybranym z grupy chemikaliów obejmującej octan 2-etyloheksylowy, estry, estry dwuzasadowe, octan metylo-dwupropylowy eteru glikolowego, octan butylo-etylenowy eteru glikolowego, 2-etyloheksanol, cykloheksanol i heksanol; mieszaniu wymienionych artykułów w wymienionym zestawie siloksanów pierścieniowych; usuwaniu wymienionego zestawu siloksanów pierścieniowych z wymienionych artykułów przez działanie odśrodkowe i przez obieg powietrza wokół wymienionych artykułów i utrzymywaniu temperatury wymienionego powietrza obiegowego pomiędzy 43 a 77 stopniami Celsjusza podczas usuwania wymienionego zestawu siloksanów pierścieniowych z wymienionych artykułów, mogą zawierać artykuły syntetyczne lub naturalne albo ich kombinacje.

Korzystnie jest, gdy wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych zawiera detergent, a wymienione artykuły znajdujące się w koszu czyszczącym z dużą ilością otworów o średnicy pomiędzy 0,3175 a 1,27 centymetra, są mieszane przez okres 1 do 15 minut.

Również korzystnie jest, gdy wspomniany zestaw siloksanów pierścieniowych poddaje się filtrowaniu usuwającemu zanieczyszczenia, przy czym filtrowanie jest wykonywane przez układ filtracyjny, mający formę co najmniej jednego wkładu, tarczy, rury elastycznej, rury sztywnej i zawierający dodatek wybrany z grupy środków obejmującej węgiel absorpcyjny i ziemię okrzemkową,

Dodatkowo korzystne jest, gdy wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych poddaje się destylacji próżniowej, wykonywanej przy pomocy pompy z pierścieniem cieczowym i metodę Venturiego lub za pomocą wentylatora.

Korzystnie jest również, gdy wymienione działanie odśrodkowe obejmuje wirowanie wymienionych artykułów z prędkością większą niż 350 obr/min i trwa przez okres 1 do 7 minut.

Także korzystnie jest, gdy wymienione artykuły po odwirowaniu są ogrzewane przez powietrze obiegowe o temperaturze pomiędzy 43 a 77 stopni Celsjusza, a komora suszenia jest poddana częściowej próżni pomiędzy 6,67 kPa a 80 kPa, co zmniejsza ciśnienie pary i zmniejsza czas regeneracji.

Zastosowanie siloksanów pierścieniowych pozwala na to, że proces czyszczenia na sucho staje się przyjazny środowisku i jest skuteczniejszy w czyszczeniu tkanin niż jakikolwiek znany wcześniej. W celu zwiększenia właściwości czyszczących rozpuszczalnika opartego na siloksanach pierścieniowych, rozpuszczalnik taki jest modyfikowany środkiem chemicznym wybranym z grupy chemikaliów obejmującej octan 2-etyloheksylowy, estry, estry dwuzasadowe, octan DPM eteru glikolowego, octan EB eteru glikolowego, 2-etyloheksanol, cykloheksanol i heksanol.

PL 204 236 B1

Rozpuszczalnik według niniejszego wynalazku jest przyjazny środowisku, nie osadza się i/lub nie narasta w odzieży, jest mało alergenny i ma wyjątkową charakterystykę zapalności. W praktyce temperatura zapłonu i temperatura palenia roztworu są rozdzielone co najmniej 5,56 stopniami Celsjusza, przy czym rozpuszczalnik jest samogasnący pomiędzy temperaturą zapłonu a temperaturą palenia. Dalej rozpuszczalnik może być podgrzany (powyżej 38 stopni Celsjusza) bez powodowania uszkodzenia tkanin, co dalej ulepsza i przyspiesza proces czyszczenia. W końcu, rozpuszczalnik może mieć napięcie powierzchniowe mniejsze niż 18 dyn/cm² aby lepiej przenikał włókna tkaniny w celu usunięcia rozpuszczalnika z tkaniny.

Wynalazek został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 jest schematem blokowym kroków procesu pokazujących jedno wykonanie niniejszego wynalazku.

Wynalazek niniejszy obejmuje sposób do czyszczenia na sucho tkanin przy zastosowaniu rozpuszczalnika opartego na krzemie, który ma pożądaną temperaturę zapłonu (ponad 60 stopni Celsjusza) i własności bezpieczne dla tkanin (nie powodujące odbarwiania i kurczliwości) przy równoczesnej wysokiej rozpuszczalności kwasów tłuszczowych, smarów i olejów, w procesie czyszczenia na sucho.

Niniejszy sposób czyszczenia na sucho wykorzystuje klasę płynów siloksanów pierścieniowych stosowanych do kosmetyków i farmaceutyków miejscowych. Te siloksany pierścieniowe są szczególniej znane jako oktametylo-cyklotetrasiloksan (tetramer), dekametylo-cyklopentasiloksan (pentamer) i dodekametylo-cyklo-heksasiloksan (heksimer).

Wynalazek ujawnia zastosowanie lotnych silikonów organicznych jako rozpuszczalników alternatywnych dla powszechnych związków alifatycznych opartych na ropie naftowej i węglowodorów chlorowcowanych. Silikony organiczne nie występują w przyrodzie i muszą być przygotowane syntetycznie. Podstawowym materiałem wyjściowym jest piasek (dwutlenek krzemu) lub inne krzemiany nieorganiczne, które stanowią 75% skorupy ziemi. Silikony organiczne były po raz pierwszy zsyntezowane w 1983 r. przez Firedel'a i Crafts'a, którzy pierwsi przygotowali czteroetylek silanu. W późniejszych latach, chociaż zsyntezowano wiele innych pochodnych, dopiero w latach 1940-tych powstało szerokie zainteresowanie chemią organosilikonów.

Krzem jest pierwiastkiem względnie elektrododatnim, który tworzy wiązania jonowe kowalencyjne z węglem i innymi pierwiastkami, włącznie z chlorowcami, azotem i tlenem. Siła i reaktywność silikonu zależy od względnej elektroujemności pierwiastka z którym silikony będą kowalencyjnie wiązane. Polisilany poddane hydrolizie kontrolowanej tworzą łatwo polisiloksany. Te polimery pierścieniowe i liniowe są znane w handlu jako pł yny silikonowe.

Płyny silikonowe są niejonowe i nierozpuszczalne w wodzie lub alkoholach niższych. Są one całkowicie mieszalne w typowych rozpuszczalnikach alifatycznych i aromatycznych, włącznie z rozpuszczalnikami chlorowcowanymi, lecz są tylko częściowo mieszalne z pośrednimi frakcjami ropy naftowej takimi jak nafteny. Płyny silikonowe są nierozpuszczalne w węglowodorach wyższych, olejach smarnych, woskach, kwasach tłuszczowych, olejach roślinnych i olejach zwierzęcych, jednakże lotne płyny silikonowe pierścieniowe (tetramer i pentamer) są do pewnego stopnia rozpuszczalne w wę glowodorach wyż szych.

W badaniu zdolności odtłuszczania mieszanin lotnych silikonów pierścieniowych / EHA stwierdzono, że miały one lepsze osiągi niż rozpuszczalniki alifatyczne oparte na ropie naftowej i porównywalne z poziomem PERC. PERC jest bardzo dobrym i agresywnym rozpuszczalnikiem jako odtłuszczacz, jednakże może to być nadmierne do celu normalnego czyszczenia na sucho.

Lotne silikony pierścieniowe w połączeniu z pewnymi organicznymi estrami, eterami i alkoholami wykazują wiele wyjątkowych właściwości fizycznych i chemicznych, którym konwencjonalne rozpuszczalniki nie mogą sprostać. Składniki zalecanej mieszaniny dekametylopentacyklosiloksanu i 2-etyloheksylooctanu są wyją tkowe z wielu powodów i są naprawdę selektywnie odtł uszczają cymi środkami, które są chemicznie obojętne względem włókna barwionego tkaniny, niezależnie od tego czy jest ono syntetyczne czy naturalne. Oznacza to że barwnik nie jest atakowany lub odciągany z włókna chemicznie, jak to byłoby z obecnymi rozpuszczalnikami.

Jednolita masa molekularna kombinacji lotnych silikonów pierścieniowych i estru daje im pożądane napięcie powierzchniowe, które jest ważne dla czyszczenia. Innym ważnym punktem jest to, że lotny płyn silikonu pierścieniowego nadaje „jedwabistość, miękkość w dotyku faktycznie wszystkim tkaninom i artykułom tekstylnym. Jest to ważna cecha, ponieważ PERC pozostawia oleje włókien naturalnych i daje w wyniku uczucie szorstkości lub teksturę.

Pierścieniowa struktura molekularna powoduje, że są one dużo bardziej odporne na utlenianie niż materiały oparte na ropie naftowej. Czyni to destylację silikonu pierścieniowego znacznie bardziej

PL 204 236 B1 niezawodną. Natura pierścieniowa powoduje także, że płyn przenika łatwiej do włókien odzieży i uwalnia znajdujący się tam brud.

Dwa główne lotne silikony pierścieniowe, mianowicie tetramer i pentamer mają szeroki zakres temperatur krzepnięcia. Temperatura krzepnięcia tetrameru wynosi 12 stopni Celsjusza, a temperatura krzepnięcia pentameru wynosi -4 stopnie Celsjusza. Każdy z tych materiałów ma wyjątkowe własności fizyczne, co samo w sobie nie czyni je rozpuszczalnikiem odtłuszczającym przydatnym do stosowania w procesie czyszczenia na sucho. Na przykład, temperatura zapłonu pentameru wynosi 77 stopni do 88 stopni Celsjusza, lecz jego temperatura palenia wynosi 102 stopnie Celsjusza. Tetramer i pentamer mogą być mieszane razem dla utworzenia żądanego zestawu z właściwą charakterystyką zapalności, jak również jego temperaturą krzepnięcia. Zalecany dodatek estru, 2-etyloheksylooctanu (EHA) także ma wysoką temperaturę zapłonu i nadzwyczaj niską temperaturę krzepnięcia.

Dlatego zalecana mieszanina będzie miała mniej niż 40% EHA i więcej niż 50% pentameru. Zakres ten pozwoli na opracowanie zestawów rozpuszczalników, które są odpowiednie do większości operacji czyszczenia na sucho. Chociaż ester EHA jest materiałem zalecanym, istnieją liczne materiały z rodzin estrów, eterów i alkoholi, które mogą wykazywać podobne zdolności, jak wymieniony wcześniej. Poniżej jest wykaz chemikaliów, które mogą być stosowane w zastępstwie EHA w zalecanej mieszaninie:

Estry

Estry dwuzasadowe

Octan eteru glikolowego D/metylu propylenowego (DPM)

Octan etylobutylu (EB) eteru glikolowego

Alkohole

2-etyloheksanol

Cykloheksanol

Heksanol

Etery

Eter glikolowy PTB

Eter glikolowy DPTB

Eter glikolowy DPNP

Trzeba także zauważyć, że pewne dodatki, takie jak pochodne oparte na ropie naftowej, to jest spirytusy naturalne, węglowodory chlorowcowane mogą być dodane do powyższej formuły aby uzyskać pewne wyniki czyszczenia i/lub odtłuszczania, które mogą nie być osiągalne wyłącznie przez powyższy zestaw.

Poniżej przedstawiono różne zestawy materiałowe odnoszące się do powyższego:

Zestaw - 1:

Tetramer - 75% wagowo

EHA - 25% wagowo

Zestaw - 2

EHA - 50% wagowo

Pentamer - 50% wagowo

Zestaw - 3

EHA - 30% wagowo

Pentamer - 70% wagowo

Zestaw - 4

Tetramer - 15% wagowo

Pentamer - 55% wagowo

EHA - 30% wagowo

Zestaw - 5

EHA - 85% wagowo

Pentamer -15% wagowo

Chociaż powyższe zestawy są oparte głównie na lotnych organicznych siloksanach pierścieniowych i EHA, następujące zakresy mieszanin zestawów są rozważane w zakresie niniejszego wynalazku:

EHA -1% do 99% wagowo

Pentamer -1% do 99% wagowo

Tetramer - 1% do 99% wagowo

PL 204 236 B1

Kombinacje wymienionych wcześniej rozpuszczalników lub same w sobie mogą być modyfikowane i wzmacniane w jednym z wykonań sposobu czyszczenia na sucho według niniejszego wynalazku. Modyfikacja ta jest w postaci dodawania dodatków zawieszających brud aby zapobiec jego wtórnemu osadzaniu się podczas cyklu prania i płukania, detergentów do plam emulsyjnych i środków dezynfekujących do dezynfekcji bakterii i innych form mikroorganizmów, które są obecne w całej odzieży. Należy zauważyć, że dodatek może być zawarty jako składnik roztworu rozpuszczalnika lub jako oddzielny środek.

Odpowiedni detergent, zgodny z rozpuszczalnikiem siloksanowym według wynalazku jest tutaj ujawniony i tworzy część wynalazku. Detergent ten zawiera amfipatyczną konfigurację molekularną mającą wysoce hydrofobowy organo-silikonowy łańcuch główny liniowy lub pierścieniowy z hydrofilowymi jonowymi podstawieniami łańcuchów bocznych i zawierającą molekułę czysto organiczną lub mieszaną molekułę organo-silikonową mającą 1 do 300 moli palców polarnych. Takie palce polarne mogą być jonowe. Dalej, łącznie z rozpuszczalnikiem mogą być stosowane jonowe środki powierzchniowo czynne.

Projekt zalecanego sformułowania detergentu dla lotnego rozpuszczalnika silikonowego powinien mieć następujące właściwości molekularne, w całości lub w kombinacji z innymi:

1. Amfipatyczna konfiguracja molekularna, która składa się z wysoce hydrofobowego łańcucha głównego liniowego lub pierścieniowego z hydrofilowymi jonowymi podstawieniami łańcuchów bocznych lub „palcami wystającymi w sposób uporządkowany z łańcucha głównego. Łańcuch główny może być molekułą czysto organiczną lub mieszaną molekułą organo-silikonową.

2. 1 do 300 moli palców polarnych na molekułę.

3. 20% do 90% wagowo palców polarnych.

4. Równowaga hydrofilowo : lipofilowa (HLB) 4 do 18.

5. Tam gdzie palce hydrofobowe wynikają z podstawień hydrofobowego łańcucha głównego poprzez reakcje z tlenkiem etylenu i/lub tlenkiem propylenu dla utworzenia polieterów.

Przykładami takich zestawów materiałowych, w których stosuje się łańcuchy główne organo-krzemianowe są:

1. Produkty organo-silikonowe pierścieniowe opracowane i obecnie dostępne w General Electric Silicones Division, Waterbury, NY oraz znane jako nazwy handlowe:

SF-1288 (organo-silikonowy łańcuch główny pierścieniowy; 66% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu).

SF-1528 (organo-silikonowy łańcuch główny pierścieniowy; 24% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu i tlenku propylenu; rozpuszczone (10% w 90%) w pentamerze.

SF-1328 (organo-silikonowy łańcuch główny; 24% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu i tlenku propylenu; rozpuszczone (10% w 90%) w mieszaninie tetrameru i pentameru).

SF-1488 (organo-silikonowy łańcuch główny; 49% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu).

2. Produkty organo-silikonowe opracowane i obecnie dostępne w Dow Corning Corp., Midland MI oraz znane jako nazwy handlowe:

Surfynol 420 (20% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu).

Surfynol 440 (40% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu).

Surfynol 465 (65% wagowo palców polarnych z tlenku etylenu).

Zalecanym detergentem jest kombinacja 80:20 GE SF-1528 i Surfynol 440.

Powyższe kategoryzuje podstawę zalecanego detergentu do stosowania z lotnymi rozpuszczalnikami silikonowymi.

Główną intencją tego ujawnienia jest zwrócenie uwagi na fakt, że do lotnych rozpuszczalników silikonowych powinno dodawać się detergenty w celu spełnienia żądanych parametrów czyszczenia na sucho wymaganych przez przemysł.

Zalecane zestawy detergentów są następujące:

1. SF-1328 (50%-90%, wagowo) i Surfynol 420 (50%-10%, wagowo)

2. SF-1328 (70%-95%, wagowo) i Surfynol 440 (30%-5%, wagowo)

3. SF-1328 (60%-95%, wagowo) i SF-1488 (40%-5%, wagowo)

4. SF-1528 (60%-95%, wagowo) i Surfynol 420 (40%-5%, wagowo)

5. SF-1528 (70%-95%, wagowo) i Surfynol 440 (30%-5%, wagowo)

6. SF-1528 (60%-95%, wagowo) i SF-1488 (40%-5%, wagowo)

7. SF-1528 (50%-85% wagowo), Surfynol 440 (49%-5%, wagowo) i SF- 1288 (1%-10%, wagowo)

8. SF-1528 (50%-70%, wagowo), Surfynol 440 (49%-5%, wagowo) i SF-1488 (l%-25%, wagowo)

PL 204 236 B1

Powinno się zwrócić uwagę, że powyższe sformułowania i materiały są tylko przykładami zestawu materiałowego, który osiągnie pożądany cel, w tym przypadku detergentu. Wszelki organiczny i/lub oparty na silikonie organicznym detergent, taki jak liczne wymienione wcześniej organiczne i nieorganiczne związki silikonu organicznego mogą być stosowane dla osiągnięcia pożądanego wyniku równolegle z jakimkolwiek innym związanym detergentem, który jest zgodny z lotnymi rozpuszczalnikami silikonowymi do czyszczenia na sucho tak dalece jak on usuwa rozpuszczalne w wodzie zabrudzenia z tkanin i zapobiega ich ponownemu osadzaniu się podczas następującego procesu czyszczenia na sucho.

Następujące etapy opisują szczegółowo sposób czyszczenia na sucho według wynalazku:

W etapie 1 odzież i inne artykuł y, które mają być czyszczone są umieszczane w pionowej suszarce pralnicy kombinowanej z poziomo obracającym się mieszającym koszem czyszczącym. Bęben kosza będzie miał liczne otwory lub perforacje, przy czym korzystnie każdy otwór będzie miał średnicę 0,3175 do 1,27 centymetra. Takie rozmiary otworów pozwalają na natychmiastowe usuwanie siloksanu podczas wirowania.

W etapie 2 jest inicjowany cykl prania z rozpuszczalnikiem skł adają cym się z kombinacji siloksanu pierścieniowego tetramerowego i pentamerowego. Zalecaną kombinacją jest 80% tetrameru i 20% pentameru wagowo. Alternatywnie rozpuszczalnik z siloksanu pierścieniowego mo ż e zawierać dowolną z wyżej wymienionych kombinacji. Dodatki, które modyfikują powyższą mieszaninę mogą być dodawane oddzielnie tuż przed cyklem prania i nie muszą być częścią zestawu rozpuszczalnika. Stosowanie tych dodatków, mianowicie detergentów i środków zawieszających, umożliwia wykonanie przez rozpuszczalnik całego procesu czyszczenia odzieży. Rozpuszczalnik i detergent (jeśli jest stosowany) jest pompowany ze zbiornika przechowującego do kosza czyszczącego. Pozycje czyszczone są mieszane tak, aby pocieranie mechaniczne odzieży i wnikanie rozpuszczalnika rozpuszczało brud, szczątki i tłuszcze ciała z włókien tkanin, przy czym wymienione mieszanie trwa od 1 do 15 minut. Podczas cyklu czyszczenia mieszanina rozpuszczalnika i detergentu (jeśli jest stosowany) jest wypompowywana z kosza poprzez „łapacz guzików a następnie przez filtr. Układ filtracyjny pomaga w usuwaniu cząstek nierozpuszczonych i zanieczyszczeń z mieszaniny. Czasami mieszanina może nie przepływać przez układ filtracyjny, lecz jest pompowana z łapacza guzików bezpośrednio z powrotem do kosza. Alternatywnie może być stosowany dowolny typ wkładu, tarcz, rury elastycznej, rury sztywnej albo indywidualnie albo w kombinacji. Jako jeszcze inna opcja, układ filtracyjny zawiera dalej albo dodatek taki jak węgiel albo ziemię okrzemkową.

W etapie 3 pozycje są czyszczone, mieszanina jest pompowana z kosza do zbiornika roboczego lub aparatu destylacyjnego, a następnie artykuły są odwirowywane dla usunięcia jak największej ilości mieszaniny i pozostała mieszanina jest pompowana lub dostarczana grawitacyjnie do swego miejsca przeznaczenia. Proces odwirowywania trwa 1 do 7 minut w zależności od artykułów i przy szybkości większej niż 350 obrotów na minutę (obr/min), korzystnie pomiędzy 450 a 750 obr/min. Operacja ta pozostawia nie więcej niż 2-5%, albo typowo 3%, pozostałości rozpuszczalnika w pozycjach czyszczonych. Im wyższa ilość obr/min, tym szybsze usuwanie rozpuszczalnika przez siłę odśrodkową wirującego kosza. Bardzo niskie napięcie powierzchniowe rozpuszczalnika maksymalizuje skuteczność usuwania rozpuszczalnika poprzez ten proces wirowania odśrodkowego.

W krokach 4 i 5 artykuły odzieżowe są przewracane w koszu i podgrzewane do temperatury pomiędzy 43 a 77 stopniami Celsjusza. Temperatura jest mierzona, gdy powietrze obciążone parą wychodzi z kosza czyszczącego w punkcie skraplania wstępnego. Grzanie jest dokonywane przez przepuszczenie pary sprężonej poprzez wężownicę, która podgrzewa powietrze wewnątrz kosza przez zastosowanie wentylatora. W tym czasie wewnątrz maszyny może być wytwarzana częściowa próżnia o podciśnieniu pomiędzy 6,67 kPa a 80 kPa (podczas gdy ciśnienie atmosferyczne wynosi 101,3 kPa), zmniejszając w ten sposób temperaturę parowania wymienionego zestawu tak, że czas odzyskiwania może być skrócony. Podczas tego cyklu grzania, mieszanina rozpuszczalnika jest odparowywana i przenoszona przez powietrze obiegowe do chłodzonej wężownicy kondensacyjnej, w której pary są skraplane do cieczy gromadzonej poza głównym strumieniem powietrza. W czasie, zwykle 10 do 55 minut, mieszanina rozpuszczalnika zostaje usunięta z odzieży.

W etapie 6 cykl grzania kończy się i zaczyna się cykl chłodzenia. Cykl chłodzenia może trwać od 1 do 10 minut. Temperatura jest zmniejszana z zakresu 43 do 77 stopni Celsjusza do poniżej 3 8 stopni Celsjusza, korzystnie w zakresie pomię dzy 21 a 38 stopni Celsjusza. Jest to wykonywane przez wyeliminowanie ciepła i krążenie powietrza poprzez wężownicę chłodzone aż proces zostanie zakończony. Powietrze po prostu cyrkuluje wokół wężownicy grzejnej bez przepływu pary przez wę8

PL 204 236 B1 żownicę. Proces czyszczenia jest zakończony, gdy odzież jest wyjęta z maszyny przy temperaturze schłodzonej aby zmniejszyć marszczenie się wtórne. Wyjmowanie odzieży przy wysokiej temperaturze mogłoby spowodować marszczenie się.

W etapie 7 zanieczyszczony rozpuszczalnik siloksanowy jest regenerowany i oczyszczany poprzez destylację próżniową drogą metody pompy o pierścieniu cieczowym lub metody Venturiego z dodatkową pomocą wentylatora. Jest to wykonywane przez pompowanie rozpuszczalnika z zanieczyszczeniami do próżniowego aparatu destylacyjnego, którego komora jest opróżniana ażeby dopomóc w procesie suszenia. Ciepło jest wytwarzane poprzez zasilane parą wężownicę stykające się z komorą, w zakresie 110 do 149 stopni Celsjusza.

Siloksany pierścieniowe mają temperatury wrzenia ponad 66 stopni Celsjusza. Na przykład, tetramer ma temperaturę wrzenia ponad 79 stopni Celsjusza, a pentamer ma temperaturę wrzenia ponad 98 stopni Celsjusza. Przy destylowaniu tych siloksanów w ich normalnej temperaturze wrzenia bez próżni, temperatury mogą dopomóc w spowodowaniu rozpadu chemicznego, tj. struktura pierścieniowa jest rozrywana do struktury liniowej powyżej 66 stopni Celsjusza i daje to w wyniku tworzenie się formaldehydu. W przykładowym wykonaniu niniejszego wynalazku, ekonomicznie korzystne jest ażeby zapewnić oczyszczenie i regenerację zanieczyszczonego siloksanu pierścieniowego, który utrzyma nienaruszoną swoją cykliczną strukturę pierścieniową i doprowadzenie zregenerowanego rozpuszczalnika. Destylacja próżniowa zanieczyszczonego rozpuszczalnika z siloksanu pierścieniowego eliminuje zanieczyszczenia o niskiej temperaturze wrzenia, włącznie z pozostałościami wody, jak również zanieczyszczenia o wysokiej temperaturze wrzenia.

Odkryto że siloksany pierścieniowe, mianowicie tetramer i pentamer, będą azeotropowały przy niskiej temperaturze, takiej jak 98 stopni Celsjusza, co daje w wyniku czystą wodę i czysty rozpuszczalnik z rozpuszczonymi substancjami zanieczyszczającymi rozpuszczalnika pozostającymi jako pozostałość.

Claims

1. Sposób czyszczenia na sucho artykułów, znamienny tym, że zawiera poniższe etapy: zanurzenie artykułów, przeznaczonych do czyszczenia na sucho, w płynie do czyszczenia na sucho zawierającym zestaw siloksanów pierścieniowych, przy czym wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych zawiera siloksany pierścieniowe wybrane z grupy obejmującej pentamer, tetramer i heksametr i jest dalej modyfikowany środkiem chemicznym wybranym z grupy chemikaliów obejmującej octan 2-etyloheksylowy, estry, estry dwuzasadowe, octan metylodwupropylowy eteru glikolowego, octan butylo-etylenowy eteru glikolowego, 2-etyloheksanol, cykloheksanol i heksanol;

mieszanie wymienionych artykułów w wymienionym zestawie siloksanów pierścieniowych; usuwanie wymienionego zestawu siloksanów pierścieniowych z wymienionych artykułów przez działanie odśrodkowe i przez obieg powietrza wokół wymienionych artykułów; i utrzymywanie temperatury wymienionego powietrza obiegowego pomiędzy 43 a 77 stopniami

Celsjusza podczas usuwania wymienionego zestawu siloksanów pierścieniowych z wymienionych artykułów.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych zawiera detergent.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione artykuły znajdują się w koszu czyszczącym, który ma dużą ilość otworów o średnicy pomiędzy 0,3175 a 1,27 centymetra.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione artykuły w wymienionym zestawie siloksanów pierścieniowych są mieszane przez okres 1 do 15 minut.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych poddaje się filtrowaniu usuwającemu zanieczyszczenia.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że filtrowanie jest wykonywane przez układ filtracyjny mający formę co najmniej jednego wkładu, tarczy, rury elastycznej, rury sztywnej.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że wymieniony układ filtracyjny zawiera dodatek wybrany z grupy środków obejmującej węgiel absorpcyjny i ziemię okrzemkową.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony zestaw siloksanów pierścieniowych poddaje się destylacji próżniowej.

PL 204 236 B1

9. Sposób wedł ug zastrz. 8, znamienny tym, ż e destylacja próż niowa jest wykonywana przy pomocy pompy z pierścieniem cieczowym i metodę Venturiego lub za pomocą wentylatora.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione działanie odśrodkowe obejmuje wirowanie wymienionych artykułów z prędkością większą niż 350 obr/min.

11.Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione działanie odśrodkowe ma czas trwania pomiędzy jedną a siedmioma minutami.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione artykuły po odwirowaniu są ogrzewane przez powietrze obiegowe o temperaturze pomiędzy 43 a 77 stopni Celsjusza.

13.Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że komora suszenia jest poddana częściowej próżni pomiędzy 6,67 kPa a 80 kPa, co zmniejsza ciśnienie pary i zmniejsza czas regeneracji.

14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione artykuły mogą zawierać artykuły syntetyczne lub naturalne albo ich kombinacje.