DE4421146C2 - Verfahren zum Waschen und Trocknen von Bekleidung - Google Patents
Verfahren zum Waschen und Trocknen von BekleidungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen und Trock
nen von Bekleidung sowie eine dafür einzusetzende Vorrichtung,
in der brennbare Lösungsmittel wie Solventnaphtha (Lösungsben
zin) als Reinigungsmittel verwendet werden.
Anhand der schematischen Darstellung in Fig. 7 wird ein
herkömmlicher Reinigungsvorgang mittels eines sogenannten Warm
verfahren-Lösungsbenzin-Trockenreinigers beschrieben, der eben
falls gute Ergebnisse beim Waschen und Trocknen von Bekleidung
erzielt.
Gemäß Fig. 7 werden die Kleidungsstücke 2 zunächst durch
die Luke 1 in die Reinigungsvorrichtung gegeben. Anschließend
wird die Luke 1 geschlossen. Nachdem die Reinigungsvorrichtung
in Betrieb gesetzt worden ist, laufen die Arbeitsgänge in der im
weiteren beschriebenen typischen Reihenfolge ab.
- 1. Ein Lösungsmittel 4 wird aus dem Lösungsmittelbehälter 3 von der Pumpe 6 über ein Ventil 5 gefördert, so daß eine erforderliche Menge des Lösungsmittels 4 in einen Arbeitsbehäl ter 10 gelangt. Dies geschieht auf dem Weg über ein Ventil 7 und ein Filter 8 oder auf einem anderen Weg über ein Ventil 9.
- 2. Eine Arbeitstrommel 11 wird langsam gedreht, während das Lösungsmittel 4 in einem Kreislauf umläuft, der aus dem Arbeits behälter 10, einer Knopfauffangvorrichtung 12, einem Ventil 13, der Pumpe 6 sowie dem Ventil 7 und dem Filter 8 oder dem Ventil 9 besteht, wobei die Kleidungsstücke 2 gewaschen werden.
- 3. Das Lösungsmittel 4 wird aus dem Arbeitsbehälter 10 über die Knopfauffangvorrichtung 12, das Ventil 13, die Pumpe 6, das Ventil 14, eine Rückführungsleitung 50 und einen Destillier apparat 15 entleert, wobei anschließend die Arbeitstrommel 11 in eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit versetzt wird, so daß das in den Kleidungsstücken 2 befindliche und zu entfernende Lö sungsmittel 4 herauszentrifugiert wird.
- 4. Die Schritte 1) und 2) werden wiederholt.
- 5. Das Lösungsmittel 4 wird aus dem Arbeitsbehälter 10 über die Knopfauffangvorrichtung 12, das Ventil 13 und das Ventil 5 in den Lösungsmittelbehälter 3 entleert, wobei anschließend die Arbeitstrommel 11 in eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit versetzt wird, so daß das in den Kleidungsstücken 2 befindliche und zu entfernende Lösungsmittel 4 herauszentrifugiert wird.
- 6. Die Arbeitstrommel 11 wird wiederum langsam gedreht und Luft wird in der Richtung des Pfeils 20 in einem Kreislauf über einen Lufttrakt 19 mit einem Ventilator 16, einem Luftkühler 17 sowie einem Lufterhitzer 18 und dem Arbeitsbehälter 10 bewegt, um die Kleidungsstücke 2 zu trocknen. Der aus den Kleidungs stücken 2 verdunstende/verdampfte Lösungsmitteldampf wird im Luftkühler 17 kondensiert und über die Rückführungsleitung 21 in einen Wasserabscheider 22 eingespeist und dann weiter über eine Lösungsmittelleitung 23 in einen Behälter für gereinigtes rück gewonnenes Lösungsmittel 24 eingeleitet.
- 7. Nach Abschluß des Trocknungsvorgangs werden Abzugklappen 25 und 26 in der durch die gestrichelten Linien in der Abbildung dargestellten Weise geöffnet, so daß durch die Klappe 25 frische Luft zugeführt und durch die Klappe 26 der Lösungsmitteldampf abgeleitet wird, der nicht kondensiert ist und daher nicht im Luftkühler 17 rückgewonnen werden konnte. Auf diese Weise wird der den Kleidungsstücken 2 anhaftende Lösungsmittelgeruch besei tigt.
- 8. Das während des obigen Schritts 3) in den Destillier apparat 15 gelangte Lösungsmittel 4 wird verdampft und in einem Kondensator 27 kondensiert. Das kondensierte Lösungsmittel wird aus dem Kondensator 27 über den Wasserabscheider 22 und die Lösungsmittelleitung 23 in den Behälter für gereinigtes rückge wonnenes Lösungsmittel 24 geleitet und anschließend über die Überlauftrennwand 28 in den Lösungsmittelbehälter 3 zurückge führt. Das im Wasserabscheider 22 abgesonderte Wasser wird über eine Wasserrohrleitung 29 aus dem System abgeleitet.
Hierbei handelt es sich um die typischen Arbeitsschritte
bei einem Warmverfahren-Lösungsbenzin-Trockenreiniger. In Ab
hängigkeit von den Herstellern kann bei einigen Systemen der
Destillerapparat 15 etc. weggelassen und der Filterbereich 8 mit
einem Fettsäureabsorbens wie Tonerde sowie einem Entfärber wie
Aktivkohle gefüllt werden, um das Lösungsmittel 4 zu reinigen.
Weiterhin wird bei einigen Systemen zur Vermeidung von
Explosionen während des Waschens und Trocknens in dem Arbeits
behälter nach dem Einlegen der Kleidungsstücke 2 mittels einer
nicht dargestellten Vakuumpumpe der Druck im Arbeitsbehälter
verringert und der Arbeitsbehälter dafür mit gasförmigem Stick
stoff gefüllt. Anordnungen, bei denen eine Destilliervorrichtung
eingesetzt wird, sollten mit einem System ausgestattet sein, das
beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Vakuumpumpe im
voraus Luft aus dem Arbeitsbehälter absaugt, da ein typisches
Solventnaphtha 4 über einen verhältnismäßig hohen Siedepunkt
(170 bis 180°C) verfügt.
Bei Fig. 8 handelt es sich um ein Diagramm, das einen
typischen Wasch- und Trocknungsvorgang bei Verwendung eines
Solventnaphthas veranschaulicht. Wie aus dem Diagramm hervor
geht, beläuft sich bei einem typischen Trockenreinigungsver
fahren die für das Entfernen der Flüssigkeit und das Trocknen,
d. h. für die Schritte außerhalb des Waschens, erforderliche
Zeit auf 70% der gesamten Behandlungszeit. Das ist darauf
zurückzuführen, daß die Schritte des Entfernens der Flüssigkeit
sowie des Trocknens wegen des hohen Siedepunkts des verwendeten
Lösungsmittels eine verlängerte Zeit benötigen. Diese relativ
lange Dauer stand den sich in jüngster Zeit verstärkenden Forde
rungen nach Verkürzung der Behandlungszeit im Wege. Da der lange
Trocknungsprozeß zu Schäden führen könnte, wurden außerdem in
der praktischen Handhabung empfindliche Kleidungsstücke nach dem
Waschen und Entfernen der Flüssigkeit aus der Maschine entnom
men, um sie im Luftstrom trocknen zu lassen. Für dieses Trock
nungsverfahren sind allerdings mehrere Stunden erforderlich.
Aus der Schrift EP 0 186 621 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum chemischen
Reinigen von Textilien bekannt, bei denen zwei unterschiedliche Lösungsmittel mit
verschiedenen Siedepunkten eingesetzt werden, wobei die Lösungsmittel ineinander löslich
sind und zusammen durch fraktionierte Destillation zurückgewonnen werden.
Angesichts der dargestellten Probleme bei den bisherigen technischen Lösungen
lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren zum Waschen und Trocknen von
Bekleidung sowie eine dafür einzusetzende Vorrichtung anzubieten, bei denen die für den
Trocknungsschritt bei den herkömmlichen Trockenreinigungsverfahren unter Verwendung
eines brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt, insbesondere eines
Solventnaphthas, benötigte Zeit verkürzt und gleichzeitig eine Explosionssicherheit erzielt
werden kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zum Waschen und Trocknen von Bekleidung zur Verfügung zu stellen, bei dem eine
verbesserte Löslichkeit des eingesetzten Solventnaphthas vorliegt, so daß die Gefahr von
Entflammungen, Explosionen und ähnlichem ausgeschlossen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst; zweckmäßige Ausgestaltungen des Anmeldungsgegenstands enthalten die
Ansprüche 2 bis 4.
Wird ein Gemisch aus flüssigem Perfluorkohlenwasserstoff und dem brennbaren
Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt als Solventnaphtha eingesetzt, ermöglicht es die
vorliegende Erfindung, die Reinigungskraft des Solventnaphthas signifikant zu steigern,
indem der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff mit seinem verhältnismäßig niedrigen
Siedepunkt und das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt auf eine Temperatur
nahe dem Flammpunkt des brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt erwärmt
werden, wobei zum Beispiel eine Heizvorrichtung verwendet und das er
hitzte Gemisch in die Trockenreinigungsvorrichtung eingeleitet
wird. Außerdem läßt sich durch die Reaktionsträgheit sowie das
flammwidrige Verhalten des flüssigen Perfluorkohlenwasserstoffs
der scheinbare Flammpunkt des Solventnaphthas erhöhen (etwa 30
Grad), so daß eine ausgezeichnete Wirkung erzielt wird.
Um nach dem Waschen das Lösen und Entfernen des Lösungs
mittels mit hohem Siedepunkt zu beschleunigen, wird der flüssige
Perfluorkohlenwasserstoff mittels der obengenannten Heizvor
richtung auf etwa 40 bis 80°C erwärmt und in den Arbeitsbehäl
ter eingespeist, wobei der dieserart zugeführte Perfluorkohlen
wasserstoff beispielsweise durch eine im Arbeitsbehälter instal
lierte Heizvorrichtung auf der gewünschten Temperatur gehalten
wird. Zur Rückgewinnung der Lösungsmittel wird der flüssige
Perfluorkohlenwasserstoff, der eine Temperatur von etwa 40 bis
80°C hat und in dem das brennbare Lösungsmittel mit hohem
Siedepunkt gelöst ist, unter Normaltemperatur abgekühlt, um das
Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt abzuscheiden, wobei der
temperaturabhängige Löslichkeitsunterschied des Lösungsmittels
sowie der Unterschied in der relativen Dichte zwischen beiden
Stoffen ausgenutzt wird.
Indem Maßnahmen zur Fraktionierung des flüssigen Gemischs
aus dem Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt und dem Lösungsmittel
mit niedrigem Siedepunkt zum Zweck der Rückgewinnung getroffen
werden, indem der Innendruck des Arbeitsbehälters vor dem Wa
schen verringert oder als Alternative Maßnahmen zum Druckaus
gleich des Innendrucks des Arbeitsbehälters eingeschaltet wer
den, des weiteren Maßnahmen zur Verhinderung des Innendruck
anstiegs im Arbeitsbehälter mit Hilfe einer mit Aktivkohle
gefüllten Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung sowie ähnliche
Maßnahmen vorgesehen werden, läßt sich einem abnormen Ansteigen
des Drucks innerhalb des Arbeitsbehälters vorbeugen. Außerdem
wird durch diese Maßnahmen der Lösungsmitteldampf unter Nutzung
des Druckanstiegs abgepumpt.
Auf diese Weise wird nach dem Waschen der Kleidungsstücke
mit dem brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt dasselbe
gelöst und aus den Kleidungsstücken entfernt, indem die tempera
turabhängige Löslichkeit des brennbaren Lösungsmittels mit hohem
Siedepunkt in dem flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff ausgenutzt
wird. Das Trocknen erfolgt in erster Linie durch Verdampfen des
Perfluorkohlenwasserstoffs, der einen niedrigen Siedepunkt
besitzt. Die Nichtbrennbarkeit und Reaktionsträgheit des flüssi
gen Perfluorkohlenwasserstoffs sorgen somit für einen Explo
sionsschutz, so daß wesentliche Ziele erreicht werden können, d.
h. auf sicherem Weg die Reinigungswirkung zu erhöhen sowie die
Trocknungszeit erheblich zu verkürzen.
Darüber hinaus können die obengenannten Wirkungen weiter
verstärkt werden, wenn der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff
mit seinem niedrigen Siedepunkt und seiner Reaktionsträgheit
erwärmt wird, so daß er gleichzeitig sowohl im Wasch- als auch
im Trocknungsvorgang eingesetzt werden kann.
Andererseits läßt sich das aus den Kleidungsstücken ent
fernte und im flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff gelöste brenn
bare Lösungsmittel mit hohem Siedepuunkt mittels einer Trennvor
ichtung gesondert rückgewinnen, wobei der temperaturabhängige
Löslichkeitsunterschied sowie der Unterschied in der relativen
Dichte genutzt werden, so daß die Lösungsmittel zurückgeführt
werden können. Durch Maßnahmen zur Verringerung des Innendrucks
im Arbeitsbehälter, Maßnahmen des Druckausgleichs oder zum
Druckabbau durch das Ablassen des Drucks kann ein Ansteigen des
Druck verhindert werden, der sich beim Verdampfen des flüssigen
Perfluorkohlenwasserstoffs aufbaut, wenn die Flüssigkeit in
einen Temperaturbereich von etwa 40 bis 80°C gerät. Abgesehen
davon wird ein angemessener Druckanstieg wirkungsvoll für den
Pumpvorgang genutzt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß gemäß der
vorliegenden Erfindung das in den Kleidungsstücken enthaltene
brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt nach dem Waschen
durch den auf etwa 40 bis 80°C erwärmten flüssigen Perfluorkoh
lenwasserstoff ersetzt wird. Damit wird es möglich, das Lösungs
mittel mit hohem Siedepunkt vollständig zu entfernen und gleich
zeitig die für das Trocknen der Kleidungsstücke benötigte Zeit
erheblich zu reduzieren. Außerdem führen die Nichtbrennbarkeit
und die Reaktionsträgheit des flüssigen Perfluorkohlenwasser
stoffs zu solch günstigen Ergebnissen wie der Gewährleistung der
Explosionssicherheit.
Fig. 1 zeigt als schematische Darstellung die Gesamtanord
nung einer Trockenreinigungsvorrichtung gemäß einer ersten
Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt als schematische Darstellung einen Teil einer
Trockenreinigungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 veranschaulicht die temperaturabhängige Löslichkeit
der brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt in Perflour
kohlenwasserstoff.
Fig. 4 stellt die temperaturabhängige Reinigungswirkung von
Solventnaphtha dar.
Fig. 5 zeigt die charakteristische Kurve der Reinigungs
kraft sowie für das Ansteigen des Flammpunktes in Abhängigkeit
vom Mischungsverhältnis mit dem Perfluorkohlenwasserstoff, wenn
die Temperatur des Solventnaphthas 40°C beträgt.
Fig. 6 stellt das erfindungsgemäße Verhältnis zwischen der
Trocknungszeit und der Rückgewinnungsgeschwindigkeit des Lö
sungsmittelkondensats im Luftkühler im Vergleich zu dem Ver
fahren der bisherigen technischen Lösungen grafisch dar.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Trocken
reinigungsvorrichtung gemäß dem allgemeinen Stand der Technik.
Fig. 8 zeigt als Ablaufdiagramm den Wasch- und Trockenvor
gang bei einer typischen Trockenreinigungsvorrichtung, in der
Solventnaphtha eingesetzt wird.
Anhand der beigefügten Abbildungen werden im folgenden
erfindungsgemäße Ausführungen erläutert.
Fig. 1 stellt eine Trockenreinigungsvorrichtung entspre
chend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung dar. Die in Fig.
1 gezeigte Trockenreinigungsvorrichtung unterscheidet sich von
der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung, die den allgemeinen
Stand der Technik veranschaulicht, hauptsächlich hinsichtlich
der folgenden Merkmale. Die Ausführung verfügt über den ersten
Lösungsmittelvorratsbehälter 3 sowie den zweiten Lösungmittel
vorratsbehälter 3a zur getrennten Aufbewahrung des ersten und
des zweiten Lösungsmittels. Die Vorratsbehälter 3 und 3a sind
jeweils mit den dazugehörigen Ventilen 5 und 5a ausgestattet,
während die in Fig. 7 dargestellte herkömmliche Trockenreini
gungsvorrichtung einen integrierten Lösungsmittelvorratsbehälter
3 besitzt. Anstelle des in der herkömmlichen Reinigungsvorrich
tung von Fig. 7 befindlichen Wasserabscheiders 22 ist die aus
führungsgemäße Reinigungsvorrichtung mit dem ersten Lösungs
mittelabscheider 22a, dem zweiten Lösungsmittelabscheider 23a,
des weiteren der Aktivkohle-Lösungsmittelrückgewinnungsvorrich
tung 24a und der Leitung 28a ausgerüstet. Hierin bestehen die
wichtigsten Unterschiede, während die übrigen Elemente im we
sentlichen gleich gestaltet sind wie bei dem in Fig. 7 gezeigten
Beispiel für den allgemeinen Stand der Technik. Aus diesem Grund
wird auf eine ausführliche Beschreibung gleichartiger Elemente
verzichtet.
Im folgenden wird anhand von Fig. 1 die Arbeitsweise dieser
Ausführung beschrieben. Unter der Voraussetzung, daß es sich
beim ersten Lösungsmittel um ein brennbares Lösungsmittel mit
hohem Siedepunkt und beim zweiten Lösungsmittel um flüssigen
Perfluorkohlenwasserstoff handelt, wird das brennbare Lösungs
mittel mit hohem Siedepunkt 4 beim Waschvorgang durch den flüs
sigen Perfluorkohlenwasserstoff 4a ersetzt. Das entsprechende
Austauschverfahren wird nachstehend erläutert. Obwohl in Fig. 1
die Heizvorrichtungen 39 und 39a vorgesehen sind, verfügt die
vorliegende Ausführung lediglich über die Heizvorrichtung 39.
- 1. Das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 wird aus dem Lösungsmittelbehälter 3 von der Pumpe 6 über das Ventil 5 gefördert, so daß die erforderliche Menge des Lösungsmittel 4 in den Arbeitsbehälter 10 gelangt. Dies geschieht auf dem Weg über das Ventil 7 und das Filter 8 oder auf einem anderen Weg über das Ventil 9.
- 2. Die Arbeitstrommel 11 wird in eine langsame Drehbewegung versetzt, während das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siede punkt 4 durch einen Kreislauf umläuft, der aus dem Arbeitsbehäl ter 10, der Knopfauffangvorrichtung 12, dem Ventil 13, der Pumpe 6 sowie dem Ventil 7 und dem Filter 8 oder dem Ventil 9 besteht, wobei die Kleidungsstücke 2 gewaschen werden.
- 3. Das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 wird aus dem Arbeitsbehälter 10 über die Knopfauffangvorrichtung 12, das Ventil 13, die Pumpe 6, das Ventil 14 und den Destillier apparat 15 entleert, wobei anschließend die Arbeitstrommel 11 in eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit versetzt wird, so daß das in den Kleidungsstücken 2 befindliche und zu entfernende brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 herauszentrifu giert wird.
- 4. Der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a wird mittels der Pumpe 6 aus dem Behälter 3a durch das Ventil 5a gefördert, so daß die benötigte Menge flüssigen Perfluorkohlenwasserstoffs 4a auf dem Weg über das Ventil 9 und die Heizvorrichtung 39 auf die erforderliche Temperatur erwärmt und anschließend in den Arbeitsbehälter 10 eingeleitet wird.
- 5. Derselbe Vorgang wie in Schritt 2) wird wiederholt, außer daß es sich anstelle des brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt 4 um den flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff 4a handelt. In diesem Fall wird der flüssige Perfluorkohlenwasser stoff 4a im Arbeitsbehälter 10 mittels der Heizvorrichtung 39 bei der erforderlichen Temperatur gehalten.
- 6. Der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a mit darin gelöstem brennbarem Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 wird aus dem Arbeitsbehälter 10 über die Knopfauffangvorrichtung 12, das Ventil 13, die Pumpe 6, das Ventil 14 und den Destillier apparat 15 entleert. Anschließend wird die Arbeitstrommel 11 in eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit versetzt, so daß das in den Kleidungsstücken 2 enthaltene und zu entfernende Lösungs mittelgemisch (d. h. der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a mit darin gelöstem brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4) herauszentrifugiert wird.
- 7. Die Arbeitstrommel 11 wird wiederum langsam gedreht und Luft wird in der Richtung des Pfeils 20 in einem Kreislauf über die Rückführungsluftleitung 19 mit dem Ventilator 16, dem Luft kühler 17 sowie dem Lufterhitzer 18 und den Arbeitsbehälter 10 bewegt, um die Kleidungsstücke 2 zu trocknen. Das Lösungsmittel gas, das hauptsächlich aus dem aus den Kleidungsstücken 2 ver dunstenden Perfluorkohlenwasserstoff besteht, wird im Luftkühler 17 kondensiert und fließt über die Rückführungsleitung 21 in den ersten Lösungsmittelabscheider 22a.
- 8. Nach Abschluß des Trocknungsvorgangs werden die Abzug klappen 25 und 26 in der durch die gestrichelten Linien in der Abbildung dargestellten Weise geöffnet, so daß durch die Klappe 25 frische Luft zugeführt und durch die Klappe 26 das Lösungs mittelgas abgeleitet wird, das nicht kondensiert ist und daher nicht im Luftkühler 17 aufgefangen werden konnte. Auf diese Weise wird den Kleidungsstücken 2 anhaftende Lösungsmittelgeruch beseitigt.
- 9. Das aus der Abzugsklappe 26 austretende nicht konden sierte Lösungsmittelgas durchläuft die Leitung 28a und das Ventil 29a und wird in die Aktivkohle-Lösungsmittelauffangvor richtung 24a mit der darin befindlichen Aktivkohleschicht 31 geleitet. Das auf diese Weise eingeleitete Lösungsmittelgas wird absorbiert und durch die Aktivkohleschicht 31 aufgefangen, während die Luft, aus der der Lösungsmittelbestandteil herausge zogen wurde, über das Ventil 29b in die Atmosphäre abgelassen wird.
- 10. Das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4
sowie der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a, die während der
obengenannten Schritte 3) und 6) in den Destillierapparat 15
eingespeist wurden, werden im Destillierapparat 15 verdampft und
dann im Kondensator 27 kondensiert und aufgefangen. Anschließend
wird der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a im ersten Lö
sungsmittelabscheider 22a durch Schwerkraftabscheidung von dem
Gemisch aus Wasser und dem brennbaren Lösungsmittel mit hohem
Siedepunkt 4 getrennt. Der auf diese Weise abgeschiedene flüssi
ge Perfluorkohlenwasserstoff 4a durchläuft die Rückführungs
leitung 35 und wird im zweiten Lösungsmittelvorratsbehälter 3a
aufgefangen. Als nächstes fließt das Gemisch aus Wasser und dem
brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 durch die Ab
flußleitung 36 in den zweiten Lösungsmittelabscheider 23a, wo
das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt durch Schwer
kraftabscheidung vom Wasser getrennt wird. Das auf diese Weise
abgeschiedene brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4
durchläuft die Rückführungsleitung 37 und wird im ersten Lö
sungsmittelvorratsbehälter 3 aufgefangen.
In diesem Fall wird das durch den zweiten Lösungsmittel abscheider 23a abgetrennte Wasser über das Wasserabflußrohr 38 aus dem System herausgeleitet. - 11. Der Lösungsmittelbestandteil, der im obigen Schritt 9) durch die Aktivkohleschicht 31 innerhalb der Aktivkohle-Lösungs mittelauffangvorrichtung 24a absorbiert wurde, wird durch Dampf herausgelöst, der durch das Ventil 30 eingeleitet wird. Der auf diese Weise abgesonderte Lösungsmittelbestandteil fließt durch die Leitung 32 und das Regulierventil 33 in den Kondensator 27, wo dieser Bestandteil kondensiert und aufgefangen wird.
- 12. Nachdem das Desodorieren in den obengenannten Schritten 8) und 9) beendet ist, wird die Luke 1 zur Entnahme der Klei dungsstücke 2 geöffnet. Damit ist der gesamte Arbeitsablauf der Trockenreinigung abgeschlossen.
Obwohl bei der Beschreibung des obigen Arbeitsablaufs nicht
darauf hingewiesen wurde, verdampft der in Schritt 4) erwärmte
flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a teilweise, während er in
den Arbeitsbehälter 10 fließt. Um dieses Problem zu lösen,
sollte der in Schritt 7) beschriebene Trocknungsvorgang aus
führungsgemäß erfolgen, damit der Dampf kondensiert und aufge
fangen wird. Außerdem kann der Druckanstieg innerhalb des Ar
beitsbehälters 10 über die Aktivkohle-Lösungsmittelauffangvor
richtung 24a durch Öffnen der Abzugsklappe 26 während des Trock
nens entlastet werden.
Als weitere Maßnahme zur Verhinderung des internen Druckan
stiegs im Arbeitsbehälter 10 kann nach dem Einlegen der Klei
dungsstücke 2 in den Arbeitsbehälter 10 ein sogenannter Dekom
pressionsschritt durchgeführt werden, bei dem eine notwendige
Menge der im Arbeitsbehälter 10 befindlichen Luft im voraus
mittels eines nicht dargestellten Vakuumgenerators beseitigt
wird.
Als Alternative dazu kann ein nicht dargestellter schlauch
förmiger Druckkompensator vorgesehen werden, der unmittelbar mit
dem Arbeitsbehälter 10 verbunden ist. Dieser Kompensator wird
eingesetzt, um vorübergehend den Druck innerhalb des Arbeits
behälters 10 zu absorbieren und den Druck beispielsweise beim
Desodorieren während der Schritte 8) und 9) in den Schlauch
abzuleiten.
Weiterhin wird bei der Destillation in Schritt 10) das
Innere des Destillierapparats 15 üblicherweise im voraus mittels
eines nicht dargestellten Vakuumgenerators dekomprimiert.
In der genannten Weise läßt sich bei dieser Ausführung die
Zeit des Trocknens der Kleidungsstücke erheblich verkürzen,
indem das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt nach dem
Waschvorgang durch flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff ersetzt
wird, der einen niedrigen Siedepunkt hat.
Nachfolgend wird eine zweite erfindungsgemäße Ausführung
geschildert, wobei vorwiegend auf Merkmale Bezug genommen wird,
die sich von der ersten Ausführung unterscheiden.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der der in Schritt 6) der
ersten Ausführung beschriebene Destillierapparat 15 durch die
Trennauffangvorrichtung 100 ersetzt worden ist. Diese Trenn
auffangvorichtung 100 ermöglicht es, das brennbare Lösungsmittel
mit hohem Siedepunkt 4 (im flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff
4a gelöst) von dem Gemisch aus dem flüssigen Perfluorkohlen
wasserstoff 4a (der entfernt werden soll) und dem brennbaren
Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 ohne Durchführung einer
Destillation zu trennen und aufzufangen, indem die unterschied
liche Löslichkeit des Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt 4 im
flüssigen Perfluorkohlenwasserstoffs 4a bei unterschiedlichen
Temperaturen genutzt wird. Gemäß Fig. 2 umfaßt die Trennauffang
vorrichtung 100 die Kühlschlange 101 zum Abkühlen des flüssigen
Perfluorkohlenwasserstoffs 4, das Eingangsventil 102
sowie das Ausgangsventil 103. Bei dieser Anordnung wird der
flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a mit dem darin gelösten
brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt [im Orig.: hoch
siedendem Brennbarkeitspunkt] 4 durch die Rückführungsleitung
50a sowie das Eingangsventil 102 in die Trennauffangsvorrichtung
100 abgeleitet, in der der eingeleitete flüssige Perfluorkoh
lenwasserstoff 4a mit dem darin enthaltenen brennbaren Lösungs
mittel mit hohem Siedepunkt
4 mit einer Temperatur von etwa 40 bis 80°C durch
die Kühlschlange 101 abgekühlt wird.
Fig. 3 veranschaulicht die temperaturabhängige Löslichkeit
brennbarer Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt im flüssigen
Perfluorkohlenwasserstoff 4a, wobei an der Stelle des flüssigen
Perfluorkohlenwasserstoffs 4a FLUORINERT FC-72 und an der Stelle
des brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt 4
NISSEKI New Sol DX Hisoft
(ein Erzeugnis der NIPPON OIL COMPANY, LTD.) als Solventnaphtha
aus drei Komponenten (d. h. Paraffin, Naphthen und Aromate)
sowie IDEMITSU AISOL SOFT (ein Erzeugnis der IDEMITSU KOSAN CO.,
LTD.) als Solventnaphtha vom Typ des einfachen Isoparaffins
eingesetzt werden. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, ver
ringert sich der Anteil des im flüssigen Perfluorkohlenwasser
stoff gelösten Lösemitteles, wenn die Temperatur gesenkt wird.
Insbesondere bei dem Isoparaffin mit einem einzigen Lösungs
mittelbestandteil ist eine hohe Löslichkeit bei hohen Temperatu
ren zu verzeichen. Aufgrund dieser Merkmale wird das brennbare
Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 von dem flüssigen Perfluor
kohlenwasserstoff 4a getrennt und treibt wegen der relativen
Dichte nach oben.
Nachdem die Flüssigkeitstemperatur innerhalb der Trennauf
fangvorrichtung 100 auf einen vorher festgelegten Wert abgesun
ken ist, wird die gesamte Flüssigkeitsmenge durch die Abflußlei
tung 60 und das Ausgangsventil 103 beispielsweise in den ersten
Lösungsmittelabscheider 22a geleitet. Nach erfolgter Flüssig
keitsbewegung wird die Flüssigkeit, die innerhalb der Trenn
auffangvorrichtung 100 in zwei Schichten getrennt wurde, in den
ersten Lösungsmittelabscheider 22a eingeleitet, wobei der Tren
nungszustand in unerheblicher Weise gestört wird, und anschlie
ßend wird die Flüssigkeit mit der niedrigeren relativen Dichte
in den zweiten Lösungsmitelabscheider 23a eingeleitet.
Insgesamt läßt sich ausführungsgemäß der flüssige Perfluor
kohlenwasserstoff 4a grundsätzlich ohne Destillation absondern.
Dadurch wird in signifkantem Umfang zum Einsparen von Energie
beigetragen, die sonst für die Destillation benötigt würde.
Im bisherigen Text wurden die erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsbeispiele beschrieben. Das Diagramm in Fig. 6 bietet nun
einen Vergleich an zwischen der zum Trocknen der Kleidungsstücke
erforderlichen Zeit bei der erfindungsgemäßen Ausführung sowie
beim allgemeinen Stand der Technik. Beispiele für den erfin
dungsgemäß einzusetzenden flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff
werden in Tabelle 1 aufgeführt.
In diesem Fall zeigt Fig. 6 Kurven für die Kondensations
rückgewinnung des Lösungsmittels. Die Kurven wurden ermittelt,
indem 10 kg Kleidungsstücke wie beispielsweise Stricksachen aus
Wolle unter Verwendung eines Solventnaphthas, IDEMITSU AISOL
SOFT (Siedepunkt: 170 bis 200°C), als brennbares Lösungsmittel
mit hohem Siedepunkt sowie eines flüssigen Perfluorkohlenwasser
stoffs (Handelsbezeichnung: FLUORINERT FC-72) mit einem Siede
punkt von 56°C als Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt
gewaschen und getrocknet wurden. In der Figur wird ebenfalls ein
Vergleichsergebnis dargestellt, das beim Waschen und Trocknen
unter Einsatz eines üblichen Solventnaphthas ermittelt wurde.
Aus Fig. 6 geht hervor, daß das erfindungsgemäße Verfahren
gegenüber dem Verfahren nach dem allgemeinen Stand der Technik
eine wesentliche Verkürzung der Trocknungszeit ermöglicht. Es
sollte hinzugefügt werden, daß ein ähnliches Ergebnis erzielt
wurde, als NISSEKI New Sol DX Hisoft als brennbares Lösungs
mittel mit hohem Siedepunkt eingesetzt wurde.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine dritte
Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Aus
führung ähnelt grundsätzlich der ersten Ausführung, unterschei
det sich aber von dieser dadurch, daß ein brennbares Lösungs
mittel mit hohem Siedepunkt mit einem flüssigen Perfluorkolen
wasserstoff gemischt wird und daß anstelle der Heizvorrichtung
39 die Heizvorrichtung 39a verwendet wird.
- 1. Der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a aus dem Behäl ter 3 und nachfolgend das brennbare Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 aus dem Behälter 3a werden durch die Pumpe 6 über das Ventil 5 hochgepumpt, so daß die benötigte Menge Lösungsmittelgemisch auf dem Weg über das Ventil 7, das Ventil 9 und die Heizvorrichtung 39a auf die erforderliche Temperatur gebracht und in den Arbeitsbehälter 10 eingespeist wird.
- 2. Die Arbeitstrommel 11 wird langsam gedreht, während das Lösungsmittelgemisch (4 + 4a) aus dem brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt 4 und dem flüssigen Perfluorkohlenwasser stoff 4a durch einen Kreislauf zirkuliert, der aus dem Arbeits behälter 10, der Knopfauffangvorrichtung 12, dem Ventil 13, der Pumpe 6 sowie dem Ventil 7 und dem Filter 8 oder dem Ventil 9 und der Heizvorrichtung 39a besteht, wobei die Kleidungsstücke 2 gewaschen werden.
- 3. Das Lösungsmittelgemisch (4 + 4a) wird aus dem Arbeits behälter 10 über die Knopfauffangvorrichtung 12, das Ventil 13, die Pumpe 6, das Ventil 14 und den Destillierapparat 15 ent leert, wobei anschließend die Arbeitstrommel 11 in eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit versetzt wird, so daß das in den Kleidungsstücken 2 befindliche und zu entfernende Lösungsmittel gemisch (4 + 4a) herauszentrifugiert wird.
- 4. Der flüssige Perfluorkohlenwasserstoff 4a aus dem Behälter 3a wird durch die Pumpe 6 über das Ventil 5a hochge pumpt, so daß die benötigte Menge Lösungsmittelgemisch auf dem Weg über das Ventil 7, das Ventil 9 und die Heizvorrichtung 39a auf die erforderliche Temperatur gebracht und in den Arbeits behälter 10 eingeleitet wird.
- 5. Derselbe Vorgang wie in Schritt 2) wird wiederholt, außer daß es sich anstelle des Lösungsmittelgemischs (4 + 4a) um den flüssigen Perfluorkohlenwasserstoff 4a handelt. In diesem Fall wird der Perfluorkohlenwasserstoff mittels der Heizvor richtung 39a auf der erforderlichen Temperatur gehalten.
Die nachfolgenden Schritte 6) bis 12) sind identisch mit
denen der obigen ersten Ausführung, so daß die für die erste
Ausführung gegebene Beschreibung auch für diese Ausführung
angewendet werden kann. Außerdem kann eine ähnliche Modifikation
wie in der zweiten Ausführung vorgenommen werden.
Fig. 4 zeigt ein Versuchsbeispiel zur Bewertung der Reini
gungskraft, wobei mit normalem Kohlenstoff (definiert durch die
Japan Oil Chemists' Society) verschmutzte Kleidungsstücke be
nutzt wurden. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß Solventnaphtha bei
der höheren Temperatur von 40°C eine doppelt so hohe Reini
gungskraft aufweist wie die bei 25°C (normale Anwendungstempe
ratur). Demzufolge ist zu erwarten, daß sich die Reinigungskraft
durch den Einsatz des Lösungsmittelgemischs verbessern läßt.
Fig. 5 zeigt das Ansteigen des scheinbaren Flammpunktes bei
zunehmendem Mischungsanteil eines Perfluorkohlenwasserstoffs.
Auf diese Weise wird gemäß der dritten Ausführung durch das
Mischen eines brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt und
eines flüssigen Perfluorkohlenwasserstoffs das Waschen von
Bekleidung ermöglicht in der Nähe des Flammpunktes des Lösungs
mittels mit hohem Siedepunkt (30 bis 50°C bei Solventnaphtha)
oder bei Temperaturen, die durch die Mischwirkung erhöht werden.
Der scheinbare Flammpunkt des flüssigen Perfluorkohlenwasser
stoffs wird demzufolge durch die Mischwirkung angehoben, so daß
die maximale Reinigungswirkung gefahrlos genutzt werden kann.
Obwohl der Fall, daß das Gemisch aus einem brennbaren
Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt und einem flüssigen Fluorkoh
lenwasserstoff auf 30 bis 50°C erwärmt wird, beschrieben wurde,
kann gemäß dieser Ausführung der Waschvorgang selbstverständlich
auch erfolgen, wenn das Lösungsmittelgemisch Normaltemperatur
oder eine darunterliegende Temperatur hat, beispielsweise unge
fähr 10°C, wie es erforderlich ist für Wäschestücke aus emp
findlichen Material, das vom Lösungsmittel angegriffen (zum
Beispiel durch Auflösung verändert) werden könnte.
Fig.
1
1) Dampf
2) Luft mit entferntem Lösungsmittel (wird in die Atmosphäre abgelassen)
3) flüssiges Lösungsmittel
4) Lösungsmittelgas
1) Dampf
2) Luft mit entferntem Lösungsmittel (wird in die Atmosphäre abgelassen)
3) flüssiges Lösungsmittel
4) Lösungsmittelgas
Fig. 2
Fig. 3
1) temperaturabhängige Löslichkeit von Perfluorkohlen wasserstoff im brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt
2) Löslichkeit des Naphthas (Vol%)
3) IDEMITSU AISOL SOFT (einfaches Isoparaffin)
4) NISSEKI New Sol DX Hisoft
5) Lösungsmittel: FLUORINERT FC-72 Siedepunkt: 56°C
6) Siedepunkt
7) Temperatur des FLUORINERT FC-72 (°C)
1) temperaturabhängige Löslichkeit von Perfluorkohlen wasserstoff im brennbaren Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt
2) Löslichkeit des Naphthas (Vol%)
3) IDEMITSU AISOL SOFT (einfaches Isoparaffin)
4) NISSEKI New Sol DX Hisoft
5) Lösungsmittel: FLUORINERT FC-72 Siedepunkt: 56°C
6) Siedepunkt
7) Temperatur des FLUORINERT FC-72 (°C)
Fig. 4
1) Reinigungskraft gegenüber Kohlenstoff-verschmutzten Kleidungsstücken (%)
2) verschmutzte Kleidungsstücke: Verschmutzung durch normalen Kohlenstoff (definiert durch die Japan Oil Chemists' Society)
3) Lösungsmittel: NISSEKI New Sol DX Hisoft
4) Temperatur des Solventnaphtha (°C)
1) Reinigungskraft gegenüber Kohlenstoff-verschmutzten Kleidungsstücken (%)
2) verschmutzte Kleidungsstücke: Verschmutzung durch normalen Kohlenstoff (definiert durch die Japan Oil Chemists' Society)
3) Lösungsmittel: NISSEKI New Sol DX Hisoft
4) Temperatur des Solventnaphtha (°C)
Fig. 5
1) (Temperatur des Solventnaphtha: 40°C)
2) Reinigungskraft gegenüber Kohlenstoff-verschmutzten Kleidungsstücken (%)
3) Reinigungskraft
4) scheinbarer Flammpunkt
5) Ansteigen des scheinbaren Flammpunktes (Grad)
6) Mischungsanteil des Perfluorkohlenwasserstoffs (Vol%)
1) (Temperatur des Solventnaphtha: 40°C)
2) Reinigungskraft gegenüber Kohlenstoff-verschmutzten Kleidungsstücken (%)
3) Reinigungskraft
4) scheinbarer Flammpunkt
5) Ansteigen des scheinbaren Flammpunktes (Grad)
6) Mischungsanteil des Perfluorkohlenwasserstoffs (Vol%)
Fig. 6
1) Geschwindigkeit der Kondensationsrückgewinnung des Lösungsmittel im Luftkühlre (g/min)
2) Trocknungsverlauf bei Ersetzen des brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt durch Perfluorkolenwasserstoff
3) üblicher Trocknungsverlauf bei Verwendung eines brennbaren Lösungsmittels, mit hohem Siedepunkt
4) Trocknungszeit (min)
1) Geschwindigkeit der Kondensationsrückgewinnung des Lösungsmittel im Luftkühlre (g/min)
2) Trocknungsverlauf bei Ersetzen des brennbaren Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt durch Perfluorkolenwasserstoff
3) üblicher Trocknungsverlauf bei Verwendung eines brennbaren Lösungsmittels, mit hohem Siedepunkt
4) Trocknungszeit (min)
Fig. 7
Bekannte technische Lösung
Fig. 8
Bekannte technische Lösung
1) Waschen
2) Entfernung der Flüssigkeit
3) Trocknen
4) Desodorieren
5) Behandlungszeit (min)
Bekannte technische Lösung
Fig. 8
Bekannte technische Lösung
1) Waschen
2) Entfernung der Flüssigkeit
3) Trocknen
4) Desodorieren
5) Behandlungszeit (min)
Claims (4)
1. Verfahren zum Waschen und Trocknen von Bekleidung in einer Trockenreinigungsvor
richtung, das die folgenden Schritte umfaßt:
- - Waschen der Kleidungsstücke in Solventnaphtha (Lösungsbenzin) oder einem Gemisch aus Solventnaphtha und Perfluorkohlenwasserstoff,
- - Entfernen des Lösungsmittels aus dem Arbeitsbehälter,
- - Einleiten von auf eine Temperatur nahe seinem Siedepunkt erwärmten Perfluorkohlen wasserstoff,
- - Entfernen des Perfluorkohlenwasserstoffs mit dem darin gelösten Rest von Solventnaphta und
- - Trocknen der Kleidungsstücke durch Verdampfen des enthaltenen Perfluorkohlen wasserstoffs.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Solventnaphtha vom Perfluorkohlen
wasserstoff durch Abkühlung abgetrennt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Ansteigen des Drucks innerhalb des
Arbeitsbehälters bei der Trocknung aufgrund der Verdampfung des Perfluorkohlen
wasserstoffs durch Kondensation des Dampfes oder Druckausgleich vermieden wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Isoparaffin-
Solventhaphtha eingesetzt wird.
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