Čistírna - Dry cleaning
Chemické čištění je jakýkoli proces čištění oděvů a textilií za použití jiného rozpouštědla než vody .
Chemické čištění stále zahrnuje kapalinu, ale oblečení je místo toho namočeno v bezvodém kapalném rozpouštědle, tetrachlorethylenu (perchloretylenu), v průmyslu známém jako „perc“, což je nejpoužívanější rozpouštědlo. Alternativními rozpouštědly jsou 1-brompropan a ropný destilát.
Většinu přírodních vláken lze prát ve vodě, ale některé syntetické látky (např. Viskóza , lyocell , modal a měďnatá vlákna ) reagují s vodou špatně a musí se čistit za sucha.
Dějiny
Chemické čištění pochází od amerického podnikatele Thomase L. Jenningsa . Jennings označil svou metodu za „suché praní“.
Francouzský provozovatel barvírny Jean Baptiste Jolly vyvinul vlastní metodu s použitím petroleje a benzínu k čištění tkanin. V roce 1845 otevřel v Paříži první čistírnu.
Obavy z hořlavosti vedly Williama Josepha Stoddarda, čistírnu z Atlanty , k vývoji rozpouštědla Stoddard (lakového benzínu) jako o něco méně hořlavé alternativy k rozpouštědlům na bázi benzinu. Použití vysoce hořlavých ropných rozpouštědel způsobilo mnoho požárů a výbuchů, což mělo za následek vládní regulaci čistíren. Po první světové válce začaly čistírny používat chlorovaná rozpouštědla. Tato rozpouštědla byla mnohem méně hořlavá než ropná rozpouštědla a měla zlepšenou čisticí schopnost.
Přechod na tetrachlorethylen
V polovině třicátých let přijal průmysl chemického čištění jako rozpouštědlo tetrachlorethylen (perchlorethylen) nebo zkráceně PCE. Má vynikající čisticí sílu a je nehořlavý a kompatibilní s většinou oděvů. Protože je tetrachlorethylen stabilní, snadno se recykluje.
Infrastruktura
Podniky chemického čištění jsou z pohledu zákazníka buď rostliny, nebo prodejny . Rostlina dělá na místě čištění. Drop shop přijímá oděvy od zákazníků, odešle je do velkého závodu a poté nechá vyčištěný oděv vrátit do obchodu k vyzvednutí zákazníkem. Doba obratu je pro drop shop delší než pro místní závod. Provozování závodu však vyžaduje více práce pro majitele firmy. Od roku 2010 se na některých trzích používají webové aplikace k naplánování levného doručení domů pro chemické čištění.
Tento cyklus minimalizoval riziko požáru nebo nebezpečných výparů vznikajících při čištění. V této době bylo chemické čištění prováděno ve dvou různých strojích - jeden pro čisticí proces a druhý pro odstranění rozpouštědla z oděvů.
Stroje této éry byly popsány jako ventilované ; jejich sušící výfuky byly vypuzeny do atmosféry, stejně jako mnoho moderních výfuků ze sušiček. To přispělo nejen ke kontaminaci životního prostředí, ale také mnoho potenciálně opakovaně použitelných PCE bylo ztraceno do atmosféry. Mnohem přísnější kontroly emisí rozpouštědel zajistily, že všechny stroje pro chemické čištění v západním světě jsou nyní plně uzavřeny a do atmosféry se nevypouští žádné výpary rozpouštědel. V uzavřených strojích se rozpouštědlo získané během procesu sušení vrací kondenzované a destilované, takže jej lze znovu použít k vyčištění dalších náplní nebo bezpečně zlikvidovat. Většina moderních uzavřených strojů také obsahuje počítačem řízený senzor sušení, který automaticky detekuje, kdy byly odstraněny všechny zjistitelné stopy PCE. Tento systém zajišťuje, že se na konci cyklu uvolňuje pouze malé množství výparů PCE.
Mechanismus
Pokud jde o mechanismus, chemické čištění selektivně solubilizuje skvrny na výrobku. Tyto rozpouštědla jsou nepolární a mají tendenci se selektivně extrakt sloučeniny, které způsobují skvrny. Tyto skvrny by se jinak rozpustily pouze ve vodných směsích pracích prostředků při vysokých teplotách, což by potenciálně poškodilo jemné tkaniny.
Nepolární rozpouštědla jsou také dobrá pro některé textilie, zejména pro přírodní tkaniny, protože rozpouštědlo neinteraguje s žádnými polárními skupinami v tkanině. Voda se váže na tyto polární skupiny, což má za následek bobtnání a roztahování proteinů uvnitř vláken během praní. Vazba molekul vody také interferuje se slabými atrakcemi uvnitř vlákna, což má za následek ztrátu původního tvaru vlákna. Po cyklu prádla molekuly vody vyschnou. Původní tvar vláken však již byl zkreslený, což obvykle vede ke smrštění. Nepolární rozpouštědla brání této interakci a chrání jemnější tkaniny.
Použití účinného rozpouštědla spolu s mechanickým třením z omílání účinně odstraňuje skvrny.
Proces
Čistírna je podobná kombinaci domácí pračky a sušičky prádla. Oděvy jsou umístěny do pračky nebo extrakční komory (označované jako „koš“ nebo „buben“), která tvoří jádro pračky. Mycí komora obsahuje horizontální perforovaný buben, který se otáčí ve vnějším plášti. Plášť drží rozpouštědlo, zatímco rotující buben drží náplň oděvu. Kapacita koše je přibližně 10 až 40 kg (22 až 88 liber).
Během pracího cyklu se komora naplní přibližně do jedné třetiny rozpouštědlem a začne se otáčet, přičemž se oděv míchá. Teplota rozpouštědla se udržuje na 30 stupních Celsia (86 stupňů Fahrenheita), protože vyšší teplota jej může poškodit. Během pracího cyklu je rozpouštědlo v komoře (běžně známé jako „klec“ nebo „krabice na nářadí“) vedeno filtrační komorou a poté přiváděno zpět do „klece“. Toto je známé jako cyklus a pokračuje po dobu praní. Rozpouštědlo se potom odstraní a odešle do destilační jednotky sestávající z kotle a kondenzátoru . Kondenzované rozpouštědlo se přivádí do separační jednotky, kde se zbývající voda oddělí od rozpouštědla a poté se přivádí do nádrže „čistého rozpouštědla“. Ideální průtok je zhruba 8 litrů rozpouštědla na kilogram oděvů za minutu, v závislosti na velikosti stroje.
U oděvů se také kontroluje přítomnost cizích předmětů. Předměty, jako jsou plastová pera, se mohou rozpustit v lázni rozpouštědla a poškodit textilie. Některá textilní barviva jsou „sypká“ a při ponoření do rozpouštědla se budou barvit. Křehké předměty, jako jsou peřinové přehozy nebo tasseled koberečky nebo závěsy, mohou být uzavřeny ve volné síťové tašce. Hustota perchlorethylenu je přibližně 1,7 g / cm 3 při pokojové teplotě (70% těžší než voda), a čiré hmotnost absorbované rozpouštědla může způsobit, že se textilní selhání při běžném síly během extrakčního cyklu, pokud je vak ok poskytuje mechanickou podporu.
Ne všechny skvrny lze odstranit chemickým čištěním. Některé je třeba před praním nebo chemickým čištěním ošetřit rozpouštědly na skvrny-někdy parním proudem nebo namočením do speciálních kapalin pro odstraňování skvrn. Také oděvy skladované dlouhodobě ve znečištěném stavu je obtížné vrátit do původní barvy a struktury.
Typický prací cyklus trvá 8–15 minut v závislosti na typu oděvů a stupni znečištění. Během prvních tří minut se půdy rozpustné v rozpouštědle rozpustí v perchloretylenu a uvolní se nerozpustná půda. Odstranění volné půdy z oděvů trvá 10–12 minut, než se uvolní uvolněná zemina. Stroje používající uhlovodíková rozpouštědla vyžadují prací cyklus nejméně 25 minut, protože rychlost solvatace půd rozpustných v rozpouštědlech je mnohem pomalejší. Čisticí suché povrchově mohou být také přidány „mýdla“.
Na konci pracího cyklu spustí pračka cyklus máchání, při kterém se oděv vypláchne čerstvě destilovaným rozpouštědlem vydaným z nádrže na rozpouštědlo. Toto máchání čistým rozpouštědlem zabraňuje zabarvení způsobenému tím, že částice půdy jsou absorbovány zpět na povrch oděvu ze „špinavého“ pracovního rozpouštědla.
Po oplachovacím cyklu stroj zahájí extrakční proces, který regeneruje rozpouštědlo pro opětovné použití. Moderní stroje regenerují přibližně 99,99% použitého rozpouštědla. Extrakční cyklus začíná vypuštěním rozpouštědla z prací komory a zrychlením koše na 350–450 ot / min , což způsobí, že se velká část rozpouštědla odstředí z látky. Do této doby se čištění provádí za normální teploty, protože rozpouštědlo se nikdy nezahřívá v procesu chemického čištění. Když již nelze odstředit žádné rozpouštědlo, spustí stroj cyklus sušení.
Během cyklu sušení se oděvy převrhnou v proudu teplého vzduchu (60–63 ° C/140–145 ° F), který cirkuluje v koši a odpařuje stopy rozpouštědla, které zbylo po odstřeďovacím cyklu. Teplota vzduchu je řízena, aby se zabránilo tepelnému poškození oděvů. Vyčerpaný teplý vzduch ze stroje pak prochází chladicí jednotkou, kde páry rozpouštědel kondenzují a vrací se do destilované nádrže na rozpouštědlo. Moderní chemické čistírny používají systém s uzavřenou smyčkou, ve kterém se chlazený vzduch znovu ohřívá a recirkuluje. To má za následek vysokou míru regenerace rozpouštědla a snížení znečištění ovzduší. V počátcích chemického čištění bylo do ovzduší odváděno velké množství perchloretylenu, protože byl považován za levný a byl považován za neškodný.
Poté, co je cyklus sušení dokončen, dezodorizační ( provzdušňovací ) cyklus ochlazuje oděvy a odstraňuje další stopy rozpouštědla, a to cirkulací chladného vnějšího vzduchu přes oděvy a poté přes filtr pro rekuperaci par vyrobený z aktivního uhlí a polymerních pryskyřic. Po provzdušňovacím cyklu jsou oděvy čisté a připravené k lisování a dokončení.
Zpracování rozpouštědla
Pracovní rozpouštědlo z promývací komory prochází několika filtračními kroky, než se vrací do promývací komory. Prvním krokem je past na knoflíky, která zabrání vstupu malých předmětů, jako jsou vlákna, spojovací prvky, knoflíky a mince, do pumpičky s rozpouštědlem.
V průběhu času se na filtru na chuchvalce hromadí tenká vrstva filtračního koláče (nazývaná „muck“). Bahno je pravidelně odstraňováno (obvykle jednou denně) a poté zpracováno za účelem získání rozpouštědla zachyceného v bahně. Mnoho strojů používá „rotační kotoučové filtry “, které odstraní bláto z filtru odstředivou silou, zatímco je zpětně promýván rozpouštědlem.
Po filtru na vlákna projde rozpouštědlo absorpčním patronovým filtrem. Tento filtr, který obsahuje aktivované jíly a dřevěné uhlí, odstraňuje z rozpouštědla jemné nerozpustné nečistoty a netěkavé zbytky spolu s barvivy. Nakonec rozpouštědlo projde lešticím filtrem, který odstraní veškerou dříve neodstraněnou nečistotu. Čisté rozpouštědlo se poté vrací do nádrže pracovního rozpouštědla. Zbytky vařeného prášku jsou název pro odpadní materiál vzniklý vařením nebo destilací bahna. Bude obsahovat rozpouštědlo, práškový filtrační materiál (diatomit), uhlík, netěkavé zbytky, vlákna, barviva, maziva, půdy a vodu. Odpadní kal nebo pevný zbytek z destilačního přístroje obsahuje rozpouštědlo, vodu, půdy, uhlík a další netěkavé zbytky. Použité filtry jsou další formou odpadu, stejně jako odpadní voda.
Pro zvýšení čisticí síly se do pracovního rozpouštědla přidává malé množství pracího prostředku (0,5–1,5%), které je pro jeho funkčnost zásadní. Tyto detergenty emulgují hydrofobní půdy a zabraňují opětovnému usazování půdy na oděvech. V závislosti na konstrukci stroje se používá buď aniontový nebo kationtový prací prostředek.
Symboly
Mezinárodním symbolem prádla GINETEX pro chemické čištění je kruh. Může mít uvnitř písmeno P pro označení perchloretylenového rozpouštědla nebo písmeno F pro označení hořlavého rozpouštědla (Feuergefährliches Schwerbenzin). Pruh pod kruhem označuje, že se doporučují pouze mírné čisticí postupy. Přeškrtnutý prázdný kruh znamená, že chemické čištění není povoleno.
Symbol profesionálního čištění
Suché čištění, pouze uhlovodíkové rozpouštědlo (HCS)
Šetrné čištění uhlovodíkovými rozpouštědly
Velmi jemné čištění uhlovodíkovými rozpouštědly
Pouze chemické čištění, tetrachlorethylen (PCE)
Šetrné čištění pomocí PCE
Velmi jemné čištění pomocí PCE
Nečistit chemicky
.svg)
s.svg)
ss.svg)
.svg)
s.svg)
ss.svg)
Použitá rozpouštědla
Perchloretylen
Perchlorethylen (PCE nebo tetrachlorethylen) se používá od třicátých let minulého století. PCE je nejběžnějším rozpouštědlem, „standardem“ pro čisticí výkon. Jedná se o vysoce účinné čisticí rozpouštědlo. Je tepelně stabilní, recyklovatelný a má nízkou toxicitu. Může však způsobit krvácení/ztrátu barvy, zejména při vyšších teplotách. V některých případech může dojít k poškození speciálních ozdob, knoflíků a korálků u některých oděvů. Je lepší pro skvrny na olejové bázi (které tvoří asi 10% skvrn) než běžnější ve vodě rozpustné skvrny (káva, víno, krev atd.). Toxicita tetrachlorethylenu „je střední až nízká“ a „Zprávy o úrazech člověka jsou neobvyklé i přes jeho široké použití při chemickém čištění a odmašťování“.
Uhlovodíky
Uhlovodíky jsou zastoupeny produkty jako Exxon-Mobil DF-2000 nebo Chevron Phillips 'EcoSolv a Pure Dry. Tato rozpouštědla na bázi ropy jsou méně agresivní, ale také méně účinná než PCE. Přestože je hořlavý, riziko požáru nebo výbuchu lze při správném používání minimalizovat. Uhlovodíky jsou však znečišťující látky. Uhlovodíky si udržují asi 10–12% trhu.
Trichlorethylen
Trichlorethylen je agresivnější než PCE, ale používá se velmi zřídka. S vynikajícími odmašťovacími vlastnostmi byl v minulosti často používán k čištění průmyslových pracovních oděvů/kombinéz. Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států klasifikuje TCE jako karcinogenní pro člověka .
Nadkritický CO 2
Superkritický CO 2 je alternativou k PCE; je však nižší při odstraňování některých forem špíny. Aditivní povrchově aktivní látky zlepšují účinnost CO 2. Oxid uhličitý je téměř zcela netoxický. Potenciál skleníkových plynů je také nižší než potenciál mnoha organických rozpouštědel.
Proces chemického čištění zahrnuje plnění uzavřené komory, která je naplněna oděvem pomocí plynného oxidu uhličitého ze skladovací nádoby, na přibližně 200 až 300 psi. Tento krok v procesu je zahájen preventivně, aby se zabránilo tepelnému šoku do čisticí komory. Kapalný oxid uhličitý je poté čerpán do čisticí komory ze samostatné skladovací nádoby hydraulickým nebo elektricky poháněným čerpadlem (které má přednostně duální písty). Čerpadlo zvyšuje tlak kapalného oxidu uhličitého na přibližně 900 až 1500 psi. Samostatný podchlazovač snižuje teplotu oxidu uhličitého o 2 až 3 stupně Celsia pod bod varu ve snaze zabránit kavitaci, která by mohla vést k předčasné degradaci čerpadla.
Consumer Reports hodnotily superkritický CO 2, který je lepší než konvenční metody, ale Institut pro suché čištění a praní se ve zprávě z roku 2007 vyjádřil k jeho „poměrně nízké čisticí schopnosti“. Superkritický CO 2 je celkově mírné rozpouštědlo, které snižuje jeho schopnost agresivně napadat skvrny.
Jedním nedostatkem superkritického CO 2 je, že jeho elektrická vodivost je nízká. Jak je uvedeno v části Mechanismy, chemické čištění k odstranění skvrn využívá chemické i mechanické vlastnosti. Když rozpouštědlo interaguje s povrchem látky, tření uvolňuje nečistoty. Současně tření také vytváří elektrický náboj. Tkaniny jsou velmi špatnými vodiči, a tak se obvykle tato nános vypouští rozpouštědlem. K tomuto výboje nedochází v kapalném oxidu uhličitém a nahromadění elektrického náboje na povrchu tkaniny přitahuje nečistoty zpět na povrch, což snižuje účinnost čištění. Aby se kompenzovala špatná rozpustnost a vodivost superkritického oxidu uhličitého, zaměřil se výzkum na aditiva. Pro zvýšení rozpustnosti vykazuje 2-propanol zvýšené čisticí účinky na kapalný oxid uhličitý, protože zvyšuje schopnost rozpouštědla rozpouštět polární sloučeniny.
Stroje využívající superkritický CO 2 jsou drahé - až o 90 000 dolarů více než stroje PCE, což znesnadňuje dostupnost pro malé podniky. Některé čisticí prostředky s těmito stroji udržují tradiční stroje na místě pro silněji znečištěné textilie, ale pro jiné jsou rostlinné enzymy stejně účinné a ekologicky udržitelnější.
Jiná rozpouštědla: mezera, vznikající atd.
Po desetiletí bylo vynaloženo úsilí nahradit PCE. Tyto alternativy se zatím neukázaly jako ekonomické:
- Stoddardovo rozpouštědlo - hořlavé a výbušné, bod vzplanutí 38 ° C
- CFC-113 (Freon-113), CFC . Nyní zakázáno jako nevhodné pro ozon.
- Dekametylcyklopentasiloxan („tekutý silikon“), zkráceně nazývaný D5. Byl propagován společností GreenEarth Cleaning. Je to dražší než PCE. V prostředí se degraduje během několika dní.
- Dibutoxymethane (SolvonK4) je bipolární rozpouštědlo, které odstraňuje vodní bázi skvrn a skvrn na bázi oleje.
- Bromovaná rozpouštědla ( n-propylbromid , Fabrisolv, DrySolv) jsou rozpouštědla s vyššími hodnotami KB než PCE. To umožňuje rychlejší čištění, ale při nesprávném použití může dojít k poškození některých syntetických korálků a flitrů. Zdravotně existují hlášená rizika spojená s nPB, jako je necitlivost nervů. Expozice rozpouštědlům v typickém čistírně je považována za hluboko pod úrovněmi nezbytnými pro jakékoli riziko. Ekologicky je schválen americkou EPA. Patří mezi dražší rozpouštědla, ale je to rychlejší čištění, nižší teploty a rychlé doby schnutí.
Viz také
Poznámky
Reference
externí odkazy
- Shrnutí nebezpečí poskytnuté americkou agenturou pro ochranu životního prostředí .
- Téma bezpečnosti a zdraví NIOSH: Čištění za sucha