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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Veredeln von Textilien in einer
Haushaltswaschmaschine, eine entsprechend eingerichtete Steuerungsvorrichtung
für eine Haushaltswaschmaschine und eine entsprechende
Haushaltswaschmaschine selbst.
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Bisher
ist es üblich, in einer Art Batch-Verfahren in der Haushaltswaschmaschine
zu veredeln oder auszurüsten, insbesondere zu imprägnieren,
zu bleichen oder zu färben. Dabei werden die zu veredelnden
Textilien in einer wässrigen Lösung der zur Veredelung
anzuwendenden Chemikalie nach Art eines üblichen Waschprozesses
behandelt, dann durch Schleudern entwässert und anschließend
getrocknet. Dieses Verfahren hat Ähnlichkeit mit einem Ausziehverfahren,
welches zum industriellen Veredeln oder Ausrüsten von Textilien
verwendet wird. Beim Ausziehverfahren wird eine wässrige
Lösung aus der anzuwendenden Chemikalie erzeugt, und in einem
diskontinuierlichen Batch-Verfahren werden die Textilien in diese
Lösung getaucht, dann durch Pressen oder Schleudern entwässert
und anschließend getrocknet. Bei einem solchen Verfahren
ist ein Ausziehgrad von 50% erreichbar, was bedeutet, dass 50% der
in der Lösung bereitgestellten Chemikalie in die Textilien
gelangt und somit aus der Lösung ausgezogen wurde. Für
ein vollständiges Benetzen der Textilien ist ein hohes
Flottenverhältnis, d. h. eine große Masse an Flüssigkeit
je behandeltes Textil, erforderlich. Die Masse an Flüssigkeit
ist dabei deutlich höher als das Doppelte der Textilmenge
(zum Beispiel mehr als 15 kg Flüssigkeit entsprechend 15
l bei 6 kg Textilien). Die verbleibende Lösung, mit einem Restgehalt
an der Chemikalie von ca. 50% der eingesetzten Menge, kann anschließend
durch Ersatz des verbrauchten Wassers und der Chemikalie wieder aufgefrischt
und weiter verwendet werden. Dabei ist es jedoch erforderlich, durch
eine entsprechende Analyse den Verbrauch an Chemikalie zu messen und
die notwendige Ergänzungsmenge zu bestimmen. Außerdem
ist eine Lagerung der Lösung vorzusehen.
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Bei
einer Haushaltswaschmaschine wird jedoch die überschüssige
Lösung (ca. 10 bis 12 l bei 6 kg Textilien) mit der darin
noch enthaltenen Chemikalie als Abwasser entsorgt. Zum Einsatz einer
teuren oder aus Gründen des Schutzes der Umwelt heiklen Chemikalie
ist dieses Verfahren deshalb nicht akzeptabel.
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Das
Fullert-Verfahren ist eine Weiterentwicklung des Ausziehverfahrens
zu einem kontinuierlichen Prozess vorwiegend für Stoffbahnen.
Die Stoffbahn wird dabei zu ihrer Veredlung durch ein Becken mit
der Lösung aus entsprechenden Chemikalien gezogen. Anschließend
wird die Stoffbahn zwischen Rollen geführt, um die überschüssige
Lösung abzuquetschen und in das Becken zurückzuführen.
Danach wird die Stoffbahn in einem Tunnelofen getrocknet. Durch
einen kontinuierlichen Ersatz der verbrauchten Lösung (verbunden
mit einer kontinuierlichen Messung ihrer chemischen Zusammensetzung) wird
das Tauchbad dabei ständig ergänzt. Bei diesem Verfahren
sind durch das günstigere Flottenverhältnis Ausziehgrade
von bis zu 90% erzielbar. Für dieses Verfahren gibt es
jedoch keine mögliche Nachbildung in einer Haushaltswaschmaschine.
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Das
Sprühverfahren ist ebenfalls ein kontinuierliches Verfahren
zur Veredlung von Stoffbahnen. Die Stoffbahnen werden durch eine
Sprühvorrichtung geführt, in der die anzuwendende
Chemikalie in hoher Konzentration gleichmäßig
auf die Stoffoberfläche gesprüht wird. Anschließend
wird die Stoffbahn ebenfalls in einem Tunnelofen getrocknet. Die
notwendige gleichmäßige Benetzung mit der Chemikalie wird
durch eine flache Führung der Stoffbahn ermöglicht.
Auch hier sind Ausziehgrade von 90% erreichbar. Eine Nachbildung
dieses Verfahrens in einer Haushaltswaschmaschine ist derzeit nicht
bekannt. Ein Problem stellt dabei die gerätetechnische
Ausrüstung für das Versprühen der Chemikalie
und das gleichmäßige Benetzen bei nicht flacher
Darbietung der zu veredelnden Textilien dar.
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Aus
der
DE 24 02 342 A1 ist
ein Verfahren zum Färben und/oder Ausrüsten eines
Guts textiler Flächengebilde aus synthetischen oder natürlichen Fasermaterialien
oder aus Mischungen solcher Fasern untereinander bekannt, bei dem
eine Flotte, die einen Farbstoff und/oder ein Ausrüstungsmittel,
für dessen Fixierung benötigte weitere Chemikalien
sowie oberflächenaktive Substanzen enthält, mit
Hilfe eines gasförmigen Treibmittels verschäumt
wird und in Form einer Schicht aus Schaum sowie bei Raumtemperatur
auf das Gut aufgetragen wird. Gegebenenfalls wird nach einem Zerfall
oder einer Zerstörung des Schaums in der Schicht das so
behandelte Gut zur Fixierung des Farbstoffs und/oder Ausrüstungsmittels
einer Nassentwicklungsbehandlung unterworfen. Bei dem Verfahren wird
die verschäumte Flotte nach ihrem Auftrag auf das Gut sowie
vor Zerfall oder Zerstörung des Schaums mit Hilfe von Druck bzw.
Unterdruck in das Gut gepresst oder gesaugt. Dadurch lassen sich
die Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Färben von textilem
Gut, die von ungleichmäßigem Abquetschen und von
der Farbstoffmigration herrühren, umgehen. Jedoch ist dieses Verfahren
nur zur industriellen Ausrüstung von Textilien gedacht
und geeignet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Veredeln von Textilien
in einer Haushaltswaschmaschine bereitzustellen, das einen hohen Ausziehgrad
erreicht. Bereitgestellt werden sollen außerdem eine entsprechende
Steuervorrichtung für eine Haushaltswaschmaschine sowie
eine entsprechende Haushaltswaschmaschine selbst.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, eine Steuervorrichtung
und eine Haushaltswaschmaschine gemäß jeweiligem
unabhängigem Patentanspruch. Bevorzugte Weiterbildungen
des Verfahrens sind in abhängigen Patentansprüchen
definiert, wobei diesen bevorzugten Weiterbildungen auch bevorzugte
Weiterbildungen der Steuervorrichtung und der Haushaltswaschmaschine entsprechen,
und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht explizit hingewiesen
ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Veredeln von Textilien
mittels einer Chemikalie in einer Haushaltswaschmaschine mit einer
Wäschetrommel, in welche die Textilien aufnehmbar sind,
umfasst demnach die Schritte:
- (i) Aufnehmen
der Textilien in die Wäschetrommel;
- (ii) Bereitstellen einer wässrigen Lösung
der Chemikalie;
- (iii) Erzeugen eines Schaums aus der wässrigen Lösung
der Chemikalie, und Einbringen des Schaums in die Wäschetrommel;
- (iv) Bewegen der Textilien in dem Schaum durch Drehen der Wäschetrommel,
und Benetzen der Textilien mit dem Schaum.
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Die
erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung für
eine Haushaltswaschmaschine, ist demnach eingerichtet zum Durchführen
eines Verfahrens zum Veredeln von Textilien mittels einer Chemikalie
in der Haushaltswaschmaschine mit einer Wäschetrommel, in
welche die Textilien aufnehmbar sind, wobei das Verfahren die Schritte
umfasst:
- (i) Aufnehmen der Textilien in die
Wäschetrommel;
- (ii) Bereitstellen einer wässrigen Lösung
der Chemikalie;
- (iii) Erzeugen eines Schaums aus der wässrigen Lösung
der Chemikalie, und Einbringen des Schaums in die Wäschetrommel;
und
- (iv) Bewegen der Textilien in dem Schaum durch Drehen der Wäschetrommel,
und Benetzen der Textilien mit dem Schaum.
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Die
erfindungsgemäße Haushaltswaschmaschine umfasst
demnach eine Steuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist zum
Durchführen eines Verfahrens zum Veredeln von Textilien
mittels einer Chemikalie in der Haushaltswaschmaschine, und eine
Wäschetrommel, in welche die Textilien aufnehmbar sind,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- (i)
Aufnehmen der Textilien in die Wäschetrommel;
- (ii) Bereitstellen einer wässrigen Lösung
der Chemikalie;
- (iii) Erzeugen eines Schaums aus der wässrigen Lösung
der Chemikalie, und Einbringen des Schaums in die Wäschetrommel;
und
- (iv) Bewegen der Textilien in dem Schaum durch Drehen der Wäschetrommel,
und Benetzen der Textilien mit dem Schaum.
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In
der Haushaltswaschmaschine wird die zum Veredeln anzuwendende Chemikalie
zuerst in wässrige Lösung gebracht und diese wässrige
Lösung anschließend aufgeschäumt. Dadurch
wird das Volumen dieser Lösung stark vergrößert.
Anschließend wir dieser Schaum in die Wäschetrommel
eingebracht, und es werden die Textilien in diesem Schaum bewegt
und so eine gleichmäßige Benetzung der Textilien
ermöglicht. Dazu wird die zum Veredeln angewendete Chemikalie
so verschäumt, dass der entstehende Schaum in die Wäschetrommel
der Haushaltswaschmaschine gelangt und die dort durch Drehen der
Wäschetrommel bewegten Textilien benetzt.
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Die
Erfindung bietet somit ein Verfahren zum Veredeln von Textilien
in einer Haushaltswaschmaschine, das eine besonders hohe Ausnutzung
der jeweils eingesetzten Chemikalie ermöglicht. Mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Verfahrens kann insbesondere
der Ausziehgrad der zum Veredeln benutzten Flotte in einer Haushaltswaschmaschine
erhöht werden. Durch das erfindungsgemäße
Verfahren kann die benötigte Menge an zum Veredeln einer
gegebenen Menge an Textil anzuwendender Chemikalie bei gleicher
Wirkung deutlich reduziert werden. Damit können auch teurere
Chemikalien im Haushalt Anwendung finden. Gleichzeitig reduziert
sich die entstehende Abwassermenge. Somit eignen sich unter Anwendung
der Erfindung Haushaltswaschmaschinen nicht nur zur Reinigung von
Textilien, sondern nunmehr auch ohne Einschränkungen zum
Aufbringen von Chemikalien zur Veredlung auf Textilien.
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Zum
Veredeln anzuwendende Chemikalien können unter anderem
Imprägniermittel, Farbstoffe, optische Aufheller, Ausrüstungsmittel,
Fixierhilfsmittel oder Textilhilfsmittel, antimikrobielle Substanzen und
Appretiermittel, in Gestalt anorganischer oder organischer Verbindungen
oder Gemische sein.
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Es
liegt im Rahmen der Erfindung, den erfindungsgemäß zum
Veredeln einzusetzenden Schaum an beliebigem Ort und mit beliebigem
Mittel zu erzeugen und erst in fertigem Zustande in die Wäschetrommel
einzubringen; als entsprechendes Mittel kann insbesondere jedweder
Aufschäumer, wie er zum Beispiel zum Bereiten geschlagener
Sahne oder Milch mittels Druckluft, Lachgas oder dergleichen bekannt
ist, benutzt werden. Vorzugsweise geschieht das Erzeugen des Schaums
unmittelbar in der Waschmaschine, wobei besonders vorzugsweise der erfindungsgemäß einzusetzende
Schaum mittels der Wäschetrommel erzeugt wird.
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Die
Wäschetrommel zur Aufnahme der Textilien ist insbesondere
in einem Laugenbehälter gelagert, wobei die aufzuschäumende
Lösung ebenfalls in dem Laugenbehälter bereitgestellt
wird. Dazu kann insbesondere jedes grundsätzlich bekannte
Mittel zum Bereitstellen einer Wasch- oder Spülflotte in
der Waschmaschine benutzt werden. Wird die Wäschetrommel
mit einer hohen Drehzahl betrieben, so bildet sich aufgrund der
mechanischen Wechselwirkungen zwischen der sich schnell drehenden
Wäschetrommel und einer kleinen Menge Flüssigkeit
im Laugenbehälter Schaum. Die kleine Menge Flüssigkeit ist
dabei als zumindest diejenige Wassermenge definiert, die benötigt
wird, um den Spalt zwischen einem Boden des Laugenbehälters
und Wäschetrommel aufzufüllen. Die hohe Drehzahl
zum Erzeugen des Schaums kann eine Schleuderdrehzahl sein, bei welcher
sich die Textilien fest an die Wand der Wäschetrommel anlegen,
wie es bei einem normalen Waschprozess zum Entwässern durch
Schleudern praktiziert wird. Bevorzugt reicht der Flüssigkeitsspiegel
im Laugenbehälter dabei ungefähr oder genau bis
zur Wäschetrommel. Ist der Spalt zwischen Wäschetrommel
und Laugenbehälter durch den entstehenden Schaum weitgehend
gefüllt (durch die dabei stattfindende Volumenvergrößerung),
dringt er über den Spalt zwischen Türmanschette
und Wäschetrommel sowie die üblicherweise darin
befindlichen Flutlöcher in die Wäschetrommel ein
und benetzt die darin in Bewegung befindlichen Textilien.
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Der
Schaum aus der wässrigen Lösung der Chemikalie
wird vorzugsweise durch den Betrieb der Wäschetrommel mit
einer hohen Drehzahl, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 150
und 1800 U/min, erzeugt. Voraussetzung ist allerdings, dass die
jeweilige Chemikalie aufschäumbar ist. Ist dies nicht der
Fall, muss der Lösung eine geringe Menge an Tensid, vorzugsweise
Neotensid, zusätzlich zur zum Veredeln anzuwendenden Chemikalie
zugesetzt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der Schaum durch das – ggf. zusätzliche – Einblasen
von Gas in die Lösung erzeugt. Weiter bevorzugt ist die
dabei stattfindende Volumenvergrößerung der Zubereitung mit
der Chemikalie so groß, dass der Schaum in das Innere der
Trommel gelangt und die darin befindliche Wäsche benetzt.
Zweckmäßig wird dazu ein Gas verwendet, das in
Bezug auf die jeweils anzuwendende Chemikalie und die zu behandelnden
Textilien inert ist. Das heißt, dass das Gas mit der Flüssigkeit
oder den Textilien nicht in unerwünschter Weise reagiert oder
anders Einflüsse auf die Flüssigkeit oder die Textilien
ausübt. Vorzugsweise wird als Gas Luft verwendet, obgleich
auch ein solches Gas benutzt werden kann, das in strengerem Sinne
inert ist, beispielsweise reiner Stickstoff, und zwar immer dann,
wenn ein besonderer Grund dafür besteht.
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Im
Rahmen einer anderen bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfolgt das Benetzen der Textilien mit dem Schaum, indem
die Wäschetrommel mit einer Waschdrehzahl gedreht wird.
Bei dieser Waschdrehzahl wird ein Textilstück von der drehenden
Wäschetrommel jeweils ein Stück mitgenommen, um
sich in einer gewissen Höhe über den übrigen
Textilien von der Wäschetrommel zu lösen und wieder
auf die übrigen Textilien herabzufallen. Dabei erfolgt
also eine intensive mechanische Behandlung der Textilien, welche
erfindungsgemäß zum gleichmäßigen
Einarbeiten des Schaums in die Textilien genutzt wird. Die Wäschetrommel
wird dazu in herkömmlicher Weise durch einen Motor angetrieben.
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Im
Rahmen einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfolgt ein abwechselnder Betrieb der Wäschetrommel mit
Waschdrehzahl, wobei im Wesentlichen nur die Wäsche im
vorhandenen Schaum umgewälzt wird, und mit Schleuderdrehzahl,
wobei verstärkt Schaum erzeugt wird. Dabei ist es möglich,
die Textilien mit einer besonders geringen Menge an Flüssigkeit
vollständig zu benetzen. Die benötigte Wassermenge
ermittelt sich aus dem Wasserhaltevermögen der jeweiligen
Textilien bei der realisierten Schleuderdrehzahl und der darüber
hinaus benötigten Wassermenge zum Auffüllen des
Spaltes zwischen dem Laugenbehälterboden und Wäschetrommel.
Wegen des günstigeren Flottenverhältnisses ist
eine deutlich höhere Ausnutzung der eingesetzten Chemikalie
entsprechend einem besonders hohen Ausziehungsgrad möglich.
Da die so behandelten Textilien nicht wie üblich ein hohes
Flottenverhältnis erfordern, reduzieren sich die beim Schleudern
entstehende Abwassermenge und der Verlust an Chemikalie. Durch die
Reduzierung der benötigten Lösung der jeweiligen
Chemikalie kann zur Erzielung der gleichen Wirkung der Einsatz an
Chemikalie zur Veredlung einer gegebenen Menge an Textil deutlich
reduziert werden.
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Anhand
der Figuren der beigefügten Zeichnung wird eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens nachfolgend genauer
erläutert. Es zeigen:
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1 schematisch
eine haushaltsübliche Waschmaschine,
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2 schematisch
in einem Diagramm den abwechselnden Betrieb der Wäschetrommel
der Waschmaschine mit Waschdrehzahl und Schleuderdrehzahl.
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1 zeigt
eine haushaltsübliche Waschmaschine 1, welche
eine in einem Laugenbehälter 3 gelagerte Wäschetrommel
bzw. Waschtrommel 2 aufweist. Der Weiteren ist eine Steuervorrichtung 4 gezeigt,
welche den Motor der Wäschetrommel antreibt. In den Laugenbehälter 3 ist
eine Flüssigkeit oder Flotte bestehend aus einer Lösung
einer zur Veredlung von in die Waschtrommel 2 eingefüllten Textilien
anzuwendenden Chemikalie nebst allfällig erforderlichen
Zusätzen wie einem Neotensid in Wasser eingefüllt.
Der Spiegel 5 dieser Flüssigkeit im Laugenbehälter 3 reicht
ungefähr oder genau bis zur Wäschetrommel 2.
Wird nun die Wäschetrommel 2 mit einer hohen Drehzahl
betrieben, so bildet sich aufgrund der starken mechanischen Wechselwirkungen
zwischen ihr und dem Flüssigkeitsspiegel 5 am Boden
des Laugenbehälters 3 Schaum 6 aus der Flüssigkeit. 1 zeigt
diesen Schaum 6, welcher über den Spalt zwischen
einer Türmanschette und der Wäschetrommel 2 in
die Wäschetrommel 2 eingedrungen ist.
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2 zeigt
schematisch in einem Diagramm den abwechselnden Betrieb der Wäschetrommel 2 mit
Waschdrehzahl (hier 50 U/min), wobei im Wesentlichen nur die Wäsche
bewegt wird, und Schleuderdrehzahl (hier 900 U/min), wobei verstärkt Schaum 6 erzeugt
wird.
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Der
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, dass unterschiedlichste Textilien veredelt werden können,
wobei im Gegensatz zum normalen Prozess in der Haushaltswaschmaschine 1 die
benötigten Wasser- und Chemikalienmengen deutlich reduziert
sind. Des Weiteren ist der Ausziehgrad der Flotte in der Haushaltswaschmaschine 1 gegenüber
normalen Wasch- und Spülprozessen deutlich erhöht.
Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht
nur kostengünstiger, sondern auch umweltfreundlicher.
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In
einem beispielhaften Verfahren wird die Wäschetrommel 2 einer
herkömmlichen Haushaltswaschmaschine 1 mit 6 kg
Textilien befüllt. Es werden 7,5 l Imprägnierlösung
(vgl. dagegen gemäß herkömmlicher Weise
15 l) bereitgestellt. Die Schleuderdrehzahl wist auf 800 U/min eingestellt.
Durch das Schleudern zwischen der sich schnell drehenden Wäschetrommel 2 und
einer kleinen Menge Flüssigkeit am Boden des Laugenbehälters 3,
hier ca. 3 l, wird Schaum 6 erzeugt. Durch die dabei stattfindende
Volumenvergrößerung dringt der Schaum 6 insbesondere über
den Spalt zwischen Türmanschette und Wäschetrommel 2 sowie
auch durch die gemäß üblicher Praxis
vorgesehenen Flutlöcher in der Wäschetrommel 2 in
die Wäschetrommel 2 ein und benetzt die darin
befindlichen Textilien. Durch abwechselnden Betrieb der Wäschetrommel 2 mit
Waschdrehzahl und Schleuderdrehzahl werden (a) Schaum erzeugt und
(b) die Textilien umgewälzt. Dadurch werden die Textilien
gleichmäßig benetzt. Beim Endschleudern reduziert
sich die entstehende Abwassermenge auf 2 bis 3 l (vgl. gemäß herkömmlicher
Weise 10 bis 12 l). Die Abwassermenge ist damit deutlich reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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