(19) |
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(11) |
EP 0 281 041 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.09.1992 Patentblatt 1992/37 |
(22) |
Anmeldetag: 27.02.1988 |
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(54) |
Verfahren zum Waschen und/oder Spülen von Textilmaterialien sowie hierfür geeignete
Vorrichtungen
Method and device for washing and/or rinsing textile materials
Procédé et dispositif pour laver et/ou rincer des matières textiles
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
(30) |
Priorität: |
06.03.1987 DE 3707147
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.09.1988 Patentblatt 1988/36 |
(73) |
Patentinhaber: Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien |
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40191 Düsseldorf (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Meffert, Alfred, Dr.
D-4019 Monheim (DE)
- Schwuger, Milan-Johann, Dr.
D-5657 Haan (DE)
- Syldatk, Andreas, Dr.
D-4000 Düsseldorf 13 (DE)
- Fues, Johann Friedrich, Dr.
D-4000 Düsseldorf (DE)
- Bergmann, Michael, Dr.
D-4000 Düsseldorf 31 (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 159 204 DE-A- 2 628 879 US-A- 4 356 640
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DE-A- 1 610 307 US-A- 3 410 116
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Bemerkungen: |
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Verbunden mit 88902125.9/0356427 (europäische Anmeldenummer/Veröffentlichungsnummer)
durch Entscheidung vom 21.10.91. |
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Waschen und Spülen von Textilmaterialien
mit wässrigen, gewünschtenfalls Inhaltsstoffe von Wasch- und/oder Reinigungsmitteln
enthaltenden Flüssigkeiten unter Einsatz erhöhter Temperaturen durch Einwirkung von
hochfrequenten Schwingungen des Mikrowellenbereiches (Mikrowellen) auf das durchnäßte
Textilgut, wobei durchnäßtes Textilgut, dessen Gesamtwassergehalt im Bereich des natürlichen
Retentionsvermögens des Textilguts für die wässrige Phase liegt, der Einwirkung von
Mikrowellen ausgesetzt wird.
[0002] Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Waschen und Spülen
von Faserstoffen, Häuten, Textilmaterialien oder dergleichen zur Durchführung des
Verfahrens, welche einen Hohlraumresonator, in welchen durch einen Energieleiter mittels
eines Mikrowellensenders oder -generators erzeugte Mikrowellen einleitbar sind, und
eine in dem Hohlraumresonator angeordnete Einrichtung zur Aufnahme und Bewegung des
zum Waschen und Spülen eingebrachten Gutes, so wie zumindest einen Zulauf zur Einleitung
von wässriger Flüssigkeit in den Hohlraumresonator und zumindest einen Ablauf zur
Herausführung von Flüssigkeit aus dem Hohlraumresonator aufweist, wobei die wässrige
Flüssigkeit mittels einer Pumpe aus dem Hohlraumresonatorinnenraum abpumpbar ist.
[0003] Die Reinigung von verschmutztem Textilgut durch Behandlung mit wässrigen Waschinhaltsstoffe
enthaltenden Flotten kann begrifflich in die Stufen des Waschens und des Spülens unterteilt
werden. Sowohl das Waschen als auch das Spülen werden nach der heutigen Praxis ein-
oder mehrstufig durchgeführt. Die heute in Haushalt und Gewerbe üblichen Geräte erlauben
die vielgestaltige Anpassung an die jeweils optimalen Waschbedingungen. Angestrebte
Ziele sind unter anderem - unter Erhalt der Qualität des Waschergebnisses - die Einsparung
von Energie, Wasser und Waschhilfsstoffen. Trotz der bekannten beträchtlichen Entwicklungsbemühungen
der Hersteller von Waschmitteln und von Waschmaschinen scheint bis heute ein beträchtlicher
Aufwand an Zeit, Energie und eingesetzten Grundchemikalien einschließlich des erforderlichen
Wasserbetrages als unumgänglich. Der maschinengesteuerte Zeitraum für die gründliche
60°-Haushaltswäsche liegt nach wie vor im Zeitraum von etwa 40 bis 50 Minuten, wird
mit Vorwäsche gearbeitet, so kann sich diese Zeitspanne beträchtlich verlängern. Die
zum Waschen und Spülen insgesamt benötigte Wassermenge macht ein Vielfaches der eingesetzten
Textiltrockengewichtmenge aus.
[0004] Ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art ist aus der EP-A-0 247 421 und der EP-A-0
079 234 bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren zum Waschen und Spülen von Textilmaterialien
liegt der Gesamtwassergehalt des durchnäßten Textilgutes im Bereich des natürlichen
Retentionsvermögens und kann Wärmeenergie zusätzlich zu zirkulierend geführter Warmluft
mittels Mikrowellen eingebracht werden.
[0005] Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE-A-1 610 307 bekannt.
[0006] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, Zeit und Material einsparende Arbeitsschritte
im Rahmen der Textilwäsche zur Verfügung zu stellen, durch deren Mitverwendung im
Rahmen an sich bekannter Textilwaschverfahren substantielle Verbesserunger erzielt
werden können. Das gilt sowohl für die Stufe der Waschvorgange als auch für die Stufe
der Ausspülung der schmutzbeladenen Flotte aus dem gewaschenen Textilgut. Die Anwendung
und Zusammenfassung der erfindungsgemäß gezeigten neuen Verfahrens maßnahmen eröffnet
die Möglichkeit, substantielle Einsparungen in Zeit, Energie, Wasser und/oder gewünschtenfalls
Waschmittelinhaltsstoffen zu erzielen.
[0007] Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß dieses durchnäßte Textilgut während der Wasch- und zumindest einer
ersten Spülstufe einer intermittierenden Einwirkung der Mikrowellen ausgesetzt und
dabei absatzweise oder kontinuierlich während und/oder zwischen den Phasen der Mikrowelleneinwirkung
zusätzlich dem Einfluß von Textilmechanik unterworfen, zum Beispiel umgewälzt, wird,
wobei in der wenigstens einen Spülstufe der Spülvorgang im angegebenen Textilfeuchtebereich
mit Mikrowellen aktiviert und nachfolgend ohne Mikrowelleneinwirkung mit Spülflüssigkeit
weiter verdünnt wird.
[0008] Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird in der zumindest einen Spülstufe
somit eine Art "Nachwäsche" durchgeführt, die zur intensiven Aufnahme noch verbliebener
konditionierter Schmutzanteile in die Flüssigphase führt. Vorzugsweise wird die jeweilige
Spülstufe zunächst durch Mikrowelleneinstrahlung aktiviert und dann weitere Spülflüssigkeit
zur Verdünnung nachgegeben. Hier wird bevorzugt derart gearbeitet, daß - nach der
Temperaturbehandlung des verschmutzten Textils mit der Waschlauge in der Waschstufe
- Spülflüssigkeit in solcher Menge zugegeben wird, daß sich jetzt eine Flüssigphase
neben dem durchfeuchteten Textil ausbildet. Diese schmutzbeladene Flüssigphase kann
vom Textil abgetrennt werden. Das zurückbleibende nasse Textilgut enthält noch immer
beträchtliche Anteile der Textilwaschmittelmischung, so daß durch erneuten intermittierenden
Einsatz von Mikrowellen eine Art Nachwäsche des Textilgutes möglich ist.
[0009] Dieser Schritt des Spülens und der gleichzeitigen Nachwäsche des durchnäßten Textilgutes
und der Einsatz intermittierend eingestrahlter Mikrowellen kann auch mehrfach wiederholt
werden. Insgesamt ist es dabei möglich, das Spülwasser als kaltes Leitungswasser zur
Verfügung zu stellen und jeweils nur die Anteile des Spülwasser über die Einstrahlung
von Mikrowellenengergie aufzuheizen, die in der jeweiligen Verfahrensstufe von durchnäßtem
Textil - das von dem Überschuß der Spülflüssigkeit abgetrennt ist - zurückgehalten
werden.
[0010] Hierdurch ergeben sich mehrere Vorteile. Zunächst einmal den Vorteil einer Mehrfachwäsche,
d.h. das Reinigungsvermögen der waschaktiven Substanzen der Textilwaschmittelmischung
wird intensivst ausgenutzt. Hierdurch wird die Waschwirkung und Waschleistung der
eingebrachten Textilwaschmittelmischung gegenüber dem Stand der Technik verbessert.
Weiterhin wird gegenüber dem Stand der Technik auch an in die Spülflüssigkeit einzubringender
Energie gespart. Während bei dem vorbekannten Stand der Technik die gesamte auf das
Textilgut aufgesprühte Spülwassermenge erwärmt werden muß - und dies ist mehr als
die Wassermenge, die dem natürlichen Retentionsvermögen des Textilgutes entspricht,
weil ansonsten die innerhalb des Textilsgutes vorhandenen Schmutzpartikel und Waschmittelreste
nicht ausgespült würden - wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich die nach
der Waschstufe in dem Textilgut befindliche Wassermenge und die jeweils zur Verdrängung
von Spülwasser nachfließende Spülflüssigkeitsmenge durch Mikrowelleneinstrahlung kurzfristig
erwärmt. Hinzu kommt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Spülstufe bevorzugt
nur zu Beginn "aktiviert" wird und die erhöhte Temperatur - im Gegensatz zum vorbekannten
Verfahren - nicht während der gesamten Spülstufe beibehalten wird. Diese Vorteile
werden dadurch erzielt, daß auch in der Spülstufe intermittierend eine Mikrowelleneinstrahlung
erfolgt.
[0011] Die Erfindung macht damit von 2 Grundprinzipien Gebrauch, die in dieser Form und
insbesondere in ihrer Kombination bisher für das Problem der Textilwäsche nicht eingesetzt
worden sind.
[0012] Die Anwendung hochfrequenter elektromagnetischer Schwingungen des oberen Megaherz-Bereiches
bis in den mittleren Gigaherz-Bereich, der sogenannte Mikrowellenbereich - im folgenden
der Einfachheithalber als "Mikrowelle" bezeichnet-, ist in den letzten Jahren zunehmend
in die Praxis umgesetzt worden. Das für den Haushaltsbereich bekannte Beispiel ist
der Mikrowellenherd, der zum raschen durchgreifenden Aufheizen und gegebenenfalls
vorherigen Auftauen von vorgefertigten Speisen eingesetzt wird. Die ausgewählte Mikrowellenstrahlung
des unteren bis mittleren Gigaherzbereiches - beispieslweise des Bereiches von 0,1
bis 300 GHz und bevorzugt des Bereiches von etwa 0,1 bis 30 GHz - regt die im aufzuwärmenden
Gut vorliegenden Wassermoleküle an und bewirkt damit die Aufheizung des wasserhaltigen
Guts von innen heruas. Die Durchgriffsmöglichkeit der Strahlung in das Innere des
aufzuwärmenden Guts ist bei niedrigen Frequenzen des angegebenen Bereiches größer
als bei den höheren Frequenzen, vergleiche hierzu beispielsweise "Mikrowellen", Günter
Nemitz, München 1989, Seite 115.
[0013] Vorgeschlagen wurde auch bereits, Mikrowellen der genannten Art zur Trocknung von
feuchten Textilien einzusetzen. Ihre Verwendung zur Förderung textiler Spülprozesse
oder Wasch- und Spülprozesse ist nach Wissen der Anmelderin bis heute nicht vorgeschlagen
worden. Hier stehen scheinbar grundlegende Ausgangsbedingungen entgegen, durch die
die in der Praxis übichen Textilwasch- und Reinigungsvorgänge bestimmt werden: stets
wird sowohl in der Waschstufe wie in den Spülvorgängen mit so großen Flüssigkeitsmengen
gearbeitet, daß ein Zwei-Phasen-System durchnäßtes Textilgut/wässrige Flotte ein mehrfaches
des Textiltrockengewichts ausmacht. Der Eingriff mittels Mikrowellen in solche Flüssig/Fest-Systeme
führt zur Aufheizung des Gesamtsystems, die in konventioneller Weise - beispielsweise
durch die bekannten in die Waschflotte eingetauchten Heistäbe - mindestens ebenso
gut erreicht werden kann.
[0014] Grundlage für den erfingungsgemäßen vorteilhaften neuen Einsatz von Mikrowellen der
angegebenen Art im Zusammenhang mit dem Spülen oder Waschen und Spülen von Textilmaterialien
ist die im nachfolgenden geschilderte Abkehr von der Praxis bekannter Wasch- und Spülvorgänge.
Diese neuartige Konzeption hat dabei ganz allgemeine Bedeutung für das verbesserte
textile Waschen und/oder Spülen. Die hier gegebene Erfindungsoffenbarung umfaßt dementsprechend
das im nachfolgenden geschilderte allgemeine neue Prinzip zur Verbesserung sowohl
der Wasch- als auch der Spülschritte an Textilmaterialien, insbesondere an verschmutztem
Textilgut.
[0015] Kern dieses Aspektes der neuen Lehre ist die Einschränkung der wässrigen Phase in
entscheidenden Abschnitten des Gesamtverfahrens auf solche Beträge, wie sie etwa durch
das natürliche Wasserhaltvermögen - das Retentionsvermögen - des zu behandelnden Textilguts
bestimmt sind, wobei auch noch leicht darüber hinausgehende Flüssigkeitsmengen gewissermaßen
als "Serumphase" toleriert werden können. Auf keinen Fall sind jedoch diese Flüssigkeitsmengen
zu vergleichen mit dem üblicherweise in großem Überschuß eingesetzten Wasserbetrag
der die übliche Waschflotte bildet.
[0016] Trockene Textilmaterialien können bekanntlich je nach ihrer Struktur und Beschaffenheit
mit wechselnden Mengen Wasser zunehmend angefeuchtet und schließlich durchnäßt werden,
bevor sich neben dem durchnäßten Textil eine getrennte wässrige Phase ausbildet. Nach
der gängigen Vorstellung der Textilwäsche bedarf es zur Befreiung verschmutzter Textilien
beispielsweise von Öl-bzw. Fett-/Pigmentanschmutzungen einer waschaktive Tenside und
weitere Waschhilfsstoffe, insbesondere Waschalkalien, Buildersubstanzen und dergleichen
enthaltenden wässrigen Waschflotte im Überschuß. Die in dieser Waschflotte gelösten
Waschinhaltsstoffe werden durch geeignete Maßnahmen, insbesondere durch Temperatureinwirkung
und/oder Textilmechanik in Kontakt mit der verschmutzten Textilphase gebracht, sie
lösen dort die Schmutzinkrustationen und stabilisieren den gelösten Schmutz in der
Waschflotte Einzelheiten zur Theorie des Waschprozesses und den dabei eingesetzten
Waschhilfsstoffen finden sich beispielsweise in Ullmann "Enzyklopädie der technischen
Chemie", 4. Auflage, Band 24, Waschmittel, insbesondere Unterkapitel 2, "Theorie des
Waschprozesses" a.a.O. Seite 68 ff sowie Unterkapitel 3.1 "Tenside" und 3.2 "Builder"
a.a.O Seiten 81 bis 96.
[0017] Der Erfindung liegt in der hier besprochenen Voraussetzung die grundlegende Erkenntnis
zugrunde, daß es zur wirkunsvollen Durchführung der entscheidenden Prozesse zur Schmutzablösung
und Beseitigung von der Textilfaser nicht einer vom feuchten Textil getrennten wässrigen
Waschflotte bedarf. Es werden im Gegenteil überraschende Wirkungssteigerungen, die
sich insbesondere und gerade auch in einer Verkürzung der erforderlichen Zeit zur
Einstellung eines vorgegebenen Waschergebnisses äußern, dann erreicht, wenn der Wasserbetrag
im wesentlichen auf die Menge eingeschränkt wird, die von dem Textil unter Einstellung
eines Feuchtzustandes bis zum Zustand des durchnäßten Textils aufgenommen werden kann.
Es leuchtet sofort ein: Werden die üblicherwise eingesetzten Waschinhaltsstoffe nicht
mehr in einer großen Wassermenge verteilt, sonders steht nur noch etwa die Wassermenge
zur Verfügung, die das Textil binden kann, werden reinigungsfördernde Bedingungen
in mehrfacher Hinsicht eingestellt. So ist beispielsweise die Konzentration der Waschinhaltsstoffe
in der jetzt stark verringerten Flüssigkeitsmenge deutlich erhöht und damit beispielsweise
die Aktivität netzender Tenside verbessert. Entscheidende Bedeutung kommt vor allem
aber auch der Tatsache zu, daß die Waschaktivstoffe in dieser Ausführungsform sich
naturgegeben nur in unmittelbarer Umgebung der Faser - und nicht weit entfernt von
der Faser gelöst in der Badflüssigkeit - aufhalten können. Tenside, Bleichmittel,
Aktivatoren, Enzyme, Builder, Waschalkalien und beliebige weitere Waschmittelinhaltsstoffe
sind damit - wie angegeben bevorzugt auch noch in erhöhter Konzentration - an den
Ort gebunden, an dem sie ihre Aufgabe zu erfüllen haben.
[0018] Es hat sich gezeigt, daß damit eine Teilaufgabe in Verbesserter Weise gelöst werden
kann, die für das Waschergebnis eine herausragende Bedeutung hat. Hierbei handelt
es sich um die Verdrängung mikrodispers verteilter Restluft aus der Mikrostruktur
der Faser, die insbesondere überall dort eine beträchtliche Rolle spielt, wo aufgrund
der Faserstruktur mit solchen hartnäckig festgehaltenen Restluftmengen gerechnet werden
muß. Diesem Aspekt ist erst in jüngerer Zeit erhöhte Aufmerksamkeit zugekommen, vergleiche
hierzu die älteren Patentanmeldungen DE-A-36 30 183.3 , DE-A-36 31 318.1 , DE-A-36
31 727.6
[0019] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß der erfindungsgemäß eingeschränkte Bereich
an Feuchtigkeit auf maximal etwa solche Mengen, wie sie vom Textil aufgenommen werden
können, ohne übermäßige Mengen an Serumphase zu bilden, besonders geeignet ist die
vielgestaltigen Vorgänge zu erleichtern, zu beschleunigen und zu fördern, mit denen
sich die bisherige umfangreiche Theorie des Waschprozesses intensiv beschäftigt hat
- bisher stets aber ausgehend von der Rahmenbedingung des Arbeitens im konventionellen
System mit überschüssiger wäßriger Flotte. Im Sinne des erfindungsgemäßen neuen Handelns
kann in den Stufen des Waschens auf den Einsatz eines solchen wäßrigen Waschflottenüberschusses
verzichtet werden. Das feuchte bis durchnässte Textil wird an sich bekannten Verfahrenselementen
insbesondere der textilmechanischen Einwirkung und/oder der Erhitzung unterworfen,
wobei diese Vorgänge jetzt aber in Abwesenheit oder praktisch in Abwesenheit von großen
Mengen überschüssiger wäßriger Flotte am befeuchteten beziehungsweise durchnässten
Textil unter hinreichend intensiven Bedingungen durchgeführt wird.
[0020] Für die Konzeption des Einsatzes von Mikrowellen zur Unterstützung der Wäsche und/oder
Spülung von Textilmaterialien ergibt sich die zusätzliche Verfahrensvereinfachung
und- förderung: Der durchdringende Energieangriff der Mikrowellen des GHz-Bereichs
trifft die Wassermoleküle praktisch überwiegend in und in unmittelbarer Nähe der Textilfaserstruktur
an. Das Wasser beziehungsweise die wäßrige Lösung und/oder Aufschlämmung Von Waschinhaltsstoffen
wird also dort aufgeheizt, wo die effektive Temperatursteigerung zur Intensivierung
des Waschergebnisses gewünscht wird. Überschüssige und letztlich verlorene Energie
zur Aufheizung einer großen Flottenmenge ist nicht mehr erforderlich. In dieser Ausführungsform
wird die Verwendung von Mikrowellen zur Erleichterung, Verkürzung und Verbesserung
der Textilwäsche Vorteil.
[0021] Der Mikrowelleneinsatz im erfindungsgemäßen Verfahren geschieht - bezogen auf die
jeweilige Verfahrensstufe - intermittierend und kann dabei eine Verfahrensstufe als
Ganzes überstreichen oder auch nur Anteile einer solchen Verfahrensstufe betreffen.
[0022] Mikrowellenbestrahlung des feuchten beziehungsweise durchnässten Textilgutes bedeutet
die Erwärmung des bestrahlten Materials. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann es wünschenswert sein, im Textilgut Temperaturen von etwa 35 °C bis zum Siedepunkt
der wässrigen Phase einzustellen, wobei häufig das Arbeiten mit Temperaturen im Bereich
von etwa 40 bis 90 °C geeignet ist. In diesem Zusammenhang sind die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten
für die Textilwäsche zu beachten. Kochwäsche kann im allgemeinen auch unter den erfindungsgemäßen
Verfahrensbedingungen bedenkenlos auf entsprechend hohe Temperaturen erhitzt werden.
Andere temperatursensitive Textilmaterialien, beispielsweise rein synthetische Materialien
auf Polyesterbasis oder Wolle, unterliegen den bekannten Beschränkungen bezüglich
einzusetzender Wassertemperaturen. Hier ist allerdings zu berücksichtigen, daß der
Einwirkungszeitraum der erhöhten Temperatur im erfindungsgemäßen Verfahren sehr stark
verkürzt werden kann und bis auf den Bereich von 1 Minute und darunter, beispielsweise
bis auf einen Einwirkungsbereich von 10 Sekunden zurückgenommen werden kann. Eine
solche Zeitspanne ist für die Förderung waschtechnischer Vorgänge zwischen Waschmittelinhaltsstoffen
und Faser unter den erfindungsgemäßen Verfahrensbedingungen bereits hinreichen lang,
wirkt sich hier also positiv aus, ohne daß gegebenenfalls damit eine ernstzunehmende
Temperaturschädigung des Textilmaterials verbunden ist. Hier liegt ein wichtiger Unterschied
zu konventionellen Waschverfahren, die mit vergleichsweise langen Zeiträumen der Aufheizung
der Gesamtflotte und des zu waschenden Gutes arbeiten. Die Steuerung der einzustellenden
Temperatur im Textil gelingt durch Wahl der Intensität und Zeitdauer der Energieeinstrahlung.
Die intermittierende Einstrahlung mit vergleichsweise geringen Leistungen - beispielsweise
mi maximal 100 bis 200 Watt pro Haushaltswaschmaschine - erlaubt die Einstellung mäßiger
Temperaturen, wenn das erforderlich ist. Gefördert werden kann dabei eine solche Temperaturkontrolle
durch an sich bekannte weitere Maßnahmen im Zusammenhang mt der Textilwäsche. So kann
bevorzugt sein, das durchnässte Textilgut absatzweise oder kontinuierlich während
und/oder zwischen den Phasen der Mikrowelleneinwirkung zusätzlich dem Einfluß von
Textilmechanik zu unterwerfen. Insbesondere wird es in dieser Ausführungsform bevorzugt,
das feuchte bis nasse Textilgut umzuwälzen. Hierdurch findet ein Temperaturausgleich
innerhalb des Textilguts und mit der umgebenden Behälterwandung statt, so dasß praktisch
beliebige Temperaturbereiche eingestellt werden können. Der Vorgangs beispielsweise
des Netzens des verschmutzten Textils mit der tensidhaltigen vom Textil aufgenommenen
wäßrigen Phase kann dann auch beliebig lange bei vorbestimmten Temperaturbereichen
gewählt werden.
[0023] Wird andererseits kochbeständige oder weitgehend kochbeständige Wäsche diesem Verfahrensabschnitt
unterworfen, so kann in aller Regel bedenkenlos mit hoher Leistung - beispielsweise
mit bis zu 1000 Watt pro Waschmaschinenfüllung - absatzweise gearbeitet werden. Auch
hier wird bevorzugt, zusätzliche Textilmechanik im zuvor dargestellten Sinne einzusetzen.
Diese Bewegung des Textilgutes führt zur Intensivierung der Netz- und Reinigungsvorgänge,
die zwischen der die Waschinhaltsstoffe enthaltenden Flüssigphase im Textil und der
Faser beziehungsweise dem auf der Faser vorliegenden Schmutz stattfinden.
[0024] In der Waschstufe einer Textilwäsche unter erfindungsgemäßen Bedingungen werden in
der bevorzugten Ausführungsform nicht mehr als etwa 15 Minuten und insbesondere nicht
mehr als etwa 10 Minuten benötigt, um die erforderliche hinreichende Abreaktion zwischen
Waschinhaltsstoffen und schmutzbeladener Faser zu bewirken. Insbesondere gilt das
für die unter dem Einfluß tensidischer Waschaktivstoffe stattfindenden Vorgänge der
Ablösung und Konditionierung von Öl- beziehungsweise Fett- und Pigmentanschmutzungen.
Hierbei ist unter dem Begriff der Konditionierung die Schaffung eines solchen Zustandes
im Gesamtsystem zuverstehen, das eine nachfolgende Zugabe von Waschflüssigkeit - beispielsweise
auch kaltem Wasser - das Herauswaschen des konditionierten Schmutzes aus dem Textil
bewirkt.
[0025] Häufig bemißt sich dieser Zeitraum der vorbereitenden Konditionierung des verschmutzten
Textils im Sinne eines solchen Waschvorganges nach Minuten und kann beispielsweise
im Zeitraum bis zu etwa 5 Minuten bereits abgeschlossen sein. Je nach Beladung der
Maschine und Intensität der eingetragenen Energie können hinreichende Konditionierungseffekte
für das nachfolgende Ausspülen gegebenenfalls auch schon in Sekundenzeiträumen eingestellt
werden. Hier liegen gegenüber vorbekannten Erfahrungen der Textilwäsche völlig neue
Möglichkeiten vor.
[0026] Zum Zweck der rationellen Energieaufnahme am Ort der gewünschten Handlung wird -
wie bereits angegeben - ein durchnässtes Textilgut der Einwirkung von Mikrowellen
ausgesetzt, dessen Flüssigkeitsmenge sich weitgehend auf den im Textil festgehaltenen
Betrag beschränkt. In der Regel liegt in den Zeiträumen der Energieeinstrahlung die
Flüssigkeitsmenge nicht über höchstens etwa dem Doppelten des maximalen Retentionsvermögens
des Textilguts für die Flüssigphase. Bevorzugt wird die Menge der Flüssigphase so
eingeschränkt, daß dieses maximale Retentionsvermögen um nicht mehr als das etwa 0,5-fache
überschritten wird. Im einzelnen sind hier verschiedenste Ausführungsformen für erfindungsgemäßes
Handeln möglich. In einer wichtigen Ausführungsform werden Flüssigkeitsmengen etwa
im Bereich des maximalen Retentionsvermögens eingesetzt. Auf diese Weise ist sichergestellt,
daß in allen Teilen des Textilgutes genug Flüssigphase vorhanden ist, um die angestrebte
durchdringende Netzung unter Verdrängung der mikrodispersen Restluft sicherzustellen.
In einer anderen wichtigen Ausführungsform kann aber mit wesentlich geringeren Flüssigkeitsmengen,
wenigstens zu Anfang der Waschphase gearbeitet werden. Hier wird beispielsweise eine
konzentrierte Lösung beziehungsweise Aufschlämmung der Waschmittelhilfsstoffe möglichst
gleichmäßig - beispielsweise durch Versprühen unter gleichzeitiger Textilbewegung
- auf der Textiloberfläche verteilt. Es kann dann Flüssigphase nachgegeben werden,
bis etwa das maximale Retentionsvermögen des Textilgutes erreicht ist. Von Anfang
an, oder auch nachträglich, kann absatzweise Energieeinstrahlung durch Mikrowellen
vorgesehen sein.
[0027] In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, mit Gewichtsverhältnissen von
Textiltrockengewicht zu wäßriger Flüssigphase im Bereich von etwa 1 : 1 bis 1 : 3
zu arbeiten, wobei vorzugsweise Flüssigkeitsmengen im Bereich von etwa 1 : 1 bis 1
: 3,5 verwendet werden können. In der Phase der Waschvorgänge, das heißt in der Phase
der Konditionierung des Schmutzes für das nachfolgende Auswaschen, kann der Feuchtigkeitsgehalt
nicht nur in Richtung auf steigende Feuchtigkeit verschoben werden, insbesondere durch
partielle Verdampfung von Wasseranteilen durch Energieeinstrahlung kann auch eine
Abnahme der Feuchtigkeit, gewünschtenfalls praktisch bis hin zum trockenen Textil
eingestellt werden. Damit können wieder andere gewünschte Effekte erzielt werden,
beispielsweise die intensivierte Schmutzkonditionierung durch zunehmende Aufkonzentrierung
der Waschmittelinhaltsstoffe auf der Faser beziehungsweise dem Schmutz.
[0028] Der Auftrag der die Waschmittelinhaltsstoffe enthaltenden Flüssigphase kann auf das
trockene Textilgut erfolgen, andererseits kann zur Vereinfachung einer möglichst gleichmäßigen
Verteilung der Waschmittelinhaltsstoffe über das gesamte Textilgut das zu netzende
Textilmaterial zunächst mit wäßriger Flüssigphase, beispielsweise reinem Wasser, durchnetzt
werden und dann durch einen einfachen und üblichen mechanischen Verfahrensschritt,
etwa durch Abschleudern und/oder Abpressen wieder von einem Anteil der Flüssigphase
befreit werden. Auf derart vorgenetztes Gut wird dann die Waschmittelinhaltsstoffe
enthaltende Flüssigphase aufgegeben und dort gleichmäßig verteilt. Auch bei einer
solchen Sequenz von Verfahrensschritten kann der intermittierende Einsatz von Mikrowelleneinstrahlung
und damit die Temperaturerhöhung im Textilgut von Vorteil sein. Es ist ersichtlich,
daß durch die erfindungsgemäß gewählte Kombination von Verfahrensmaßnahmen ein bisher
nicht bekannter Freiheitsgrad in der Steuerung der am Textil erwünschten Vorgänge
zwischen Faser, Schmutz und Waschmittelinhaltsstoffen möglich wird.
[0029] In der bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer Waschprozesse werden die Waschmittelinhaltsstoffe
und insbesondere tensidische Komponenten in solcher Menge eingesetzt, daß sie - bezogen
auf die begrenzte Menge der Flüssigphase im Textil - in ihrer Konzentration höher
liegen als bei der üblichen Textilwäsche in wäßriger Flotte - jeweils bezogen auf
die Volumeinheit der miteinander zu vergleichenden Flüssigphasen. Insgesamt kann es
dabei aber weiterhin bevorzugt sein, den Gehalt an Waschinhaltsstoffen und hier wieder
insbesondere an waschaktiven Tensiden in diesen Netzstufen mengenmäßig etwa so zu
wählen, daß er - jetzt bezogen auf Textiltrockengut - etwa dem der üblichen Textilwäsche
entspricht. Die erfindungsgemäß mögliche Intensivierung der Arbeitsschritte zur Schmutzablösung
und Konditionierung macht es allerdings auch möglich, die Menge der Waschmittelinhaltsstoffe
gegenüber den bisher üblichen Waschverfahren mit wäßriger Flotte im Überschuß zu senken.
Die Beschaffenheit des verschmutzten Textilgutes und des zu entfernenden Schmutzes
sowie die Menge des zu entfernenden Schmutzes bestimmen im Einzelfall die einzusetzenden
Waschmittelmengen.
[0030] In einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung werden besonders intensive Reinigungsergebnisse
bei gleichzeitig abgekürzten Verfahrenszeiträumen dadurch erreicht, daß eine Mehrfachwäsche
vorgesehen ist. Auch die konventionelle Textilwäsche, beispielsweise in der Haushaltswaschmaschine,
kennt die Vorwäsche und die nachgeschaltete Hauptwäsche. Das erfindungsgemäße Verfahren
schließt an dieses Prinzip an, bringt aber gegenüber der vorbekannten Technologie
den Vorteil der substantiellen Abkürzung der aufeinanderfolgenden Waschschritte, die
gewünschtenfalls durch ein oder mehrere Spülstufen der nachfolgenden noch zu schildernden
Art voneinander getrennt sein können. Auch bei zwei oder mehr Waschstufen im Sinne
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird verglichen mit der heutigen Praxis nur ein bescheidener
Zeitraum benötigt.
[0031] Grundsätzlich gelten auch für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die
allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des textilen Waschprosses. Temperaturerhöhung bringt
Intensivierung und/oder Abkürzung des Waschprosses, das gleiche gilt für Erhöhung
der Konzentration an Waschmittelhilfsstoffen und für den Einsatz beziehungsweise die
Intensivierung von Textilmechanik. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der hier
beschriebenen Waschstufe mit Gemischen von Waschmittelinhaltsstoffen in üblichem Sinne,
also beispielsweise mit sogenannten Textilvollwaschmitteln, durchgeführt werden. Dabei
werden in an sich bekannter Weise Waschmittelinhaltsstoffe und zu waschendes Gut aufeinander
abgestimmt. Einzelheiten finden sich in dem zitierten Kapitel "Waschmittel" in Ullmann
aaO. An dieser Stelle sind auch die einzelnen Waschmittelinhaltsstoffe und ihre Funktion
ausführlich erläutert.
[0032] In den Rahmen des erfindungsgemäßen Handelns fällt aber auch eine Aufteilung der
Textilbehandlung in dieser Vorstufe der Wasch- beziehungsweise Konditioniervorgänge
für die Anschmutzungen. So kann beispielsweise unterschieden werden in einen ersten
Waschprozeß, der im wesentlichen mit waschaktiven Tensiden und für sie geeigneten
Hilfsstoffen vorgenommen wird un zur Konditionierung und nachfolgender Ablösung von
Fett-, Öl- und/oder Pigmentanschmutzungen führt. In einer nachfolgenden Arbeitsstufe
kann eine erste Gruppe von Problemanschmutzungen angegangen werden, beispielsweise
bleichbare Anschmutzungen. Das Arbeiten mit peroxidischen Komponenten und zugehörigen
Aktivatoren, beispielsweise die Verwendung von Natriumperborat und zugehörigen Aktivatoren,
wie TAED, fordert zur Aktivierung der bleichenden Komponente die Anwendung von Temperatur.
Hier werden wieder die Vorteile des erfindungsgemäßen Handelns ersichtlich, das die
peroxidbildenden Komponenten in unmittelbarer Nachbarschaft der Faser beziehungsweise
der Verschmutzung konzentriert und die Temperatursteigerung durch Mikrowelleneinstrahlung
gezielt ermöglicht. Schließlich kann in einer nachfolgenden Arbeitsstufe auch noch
ein anderes Gebiet von Problemanschmutzungen durch Einsatz von waschaktiven Enzymen
angegangen werden. Einzelheiten auch hierzu finden sich in Ullmann aaO.
[0033] In einer Ausführungsform der Erfindung kann für die Bleiche ein alter Vorschlage
aufgegriffen werden, der in der Praxis sich bisher nicht hat durchsetzen können. Hierbei
handelt es sich um die Bestrahlung des von Pigment- und Fett- bzw. Ölanschmutzungen
befreiten Textilguts mit UV-Licht. Das erfindungsgemäße Handeln bringt hier besondere
Vorteile für eine solche Arbeitsweise, weil das Textil nicht in überschüssiger wässriger
Phase aufgeschlämmt ist, die substantielle Anteile des UV-Lichts absorbiert.
[0034] Unabhängig von den bisher geschilderten Elementen bei den Wasch- bzw. Netzteilschritten
eines textilen Waschverfahrens bringt die erfindungsgemäße Arbeitsmethodik der Einstrahlung
von Mikrowellenenergie bei gleichzeitiger Begrenzung der Flüssigphase etwa maximal
auf den Betrag des Retentionsvermögens des zu behandelnden Textilguts gegenüber der
Flüssigphase aber auch substantielle Vorteile für die der Schmutzablösung und -konditionierung
nachfolgende Spülung des Textils. Dabei ist es an sich unerheblich, in welcher Weise
diese Schmutzablösung und/oder -konditionierung durchgeführt worden ist. Die nachfolgenden
Angaben zu diesem Teil der erfindungsgemäßen Lehre beschäftigen sich ganz allgemein
mit einem verbessertem, bevorzugt mehrstufigen, Spülverfahren für Textilmaterialien.
[0035] Bei dieser Spülung wird erfindungsgemäß in wenigstens 1 Spülstufe unter Einwirkung
von Mikrowellen gearbeitet. Dabei kann man so vorgehen, daß im definierten erfindungsgemäßen
Textil-Feuchtebereich durch Einwirkung von Mikrowellen der Spülvorgang aktiviert wird,
woraufnin nachfolgend ohne zusätzlichen Eintrag von Strahlungsenergie mit Spülflüssigkeit
weiter verdünnt wird. Entscheidend ist die Aktivierung - das heißt, die Temperaturerhöhung
- im 1. Abschnitt eines solchen Spülschrittes, der sich in der Flüssigphase in unmittelbarer
Nachbarschaft der Textilfaser abspielt. Soll dann mehrstufig gespült werden, so kann
beispielsweise eine wiederholte Aktivierung durch Einstrahlung von Mikrowellen wie
folgt ausgestaltet werden: Dem durchnäßten Gut wird Spülflüssigkeit bis zur Ausbildung
einer sich abtrennenden schmutzbeladenen Flüssigphase zugesetzt. Dieser separierte
Anteil der schmutzbeladenen Flüssigphase wird von dem durchnäßten Textilgut abgetrennt.
Dabei kann diese Abtrennung nur etwa bis zur Einstellung des maximalen Retentionsvermögens
für Flüssigphase erfolgen, gewünschtenfalls kann aber auch durch einfache mechanische
Einwirkung wie Schleudern und/oder Abpressen eine weiterführende Senkung des Flüssigphasengehalts
erfolgen. Wenigstens in den ersten Spülstufen kann es dabei zweckmäßig sein, auf eine
solche weiterführende mechanische Abtrennung der Flüssigphase zu verzichten und stattdessen
das gut durchnäßte Textilgut - vorzugsweise unter gleichzeitiger Textilmechanik -
der Einwirkung von Mikrowellen auszusetzen. Hierdurch wird mit der zwar verdünnten,
aber immer noch Waschinhaltsstoffe enthaltenden Flüssigphase eine Art Nachwäsche im
Textilgut ausgelöst, die zur intensiven Aufnahme noch verbliebener konditionierter
Schmutzanteile in die Flüssigphase führt. Nachfolgend wird dann - zweckmäßigerweise
wieder ohne Einwirkung von Mikrowellenenergie - mit Waschflüssigkeit verdünnt, bis
auch hier wieder eine schmutzbeladene Flüssigphase vom Textilgut abgetrennt werden
kann. Dieser Zyklus von "Nachwäschen" mit abnehmendem Gehalt an Waschinhaltsstoffen
kann mehrfach wiederholt werden, sofern das erwünscht erscheint. In der Praxis hat
es sich gezeigt, daß mit wenigen Stufen dieser Art, beispielsweise mit 2 bist 5 solcher
Nachwasch-Spülstufen -eine intensive Reinigung des Textilgutes erreicht werden kann.
Gleichzeitig bedarf es aber in diesen Spülstufen jeweils nur sehr geringer Mengen
an überschüssiger Flüssigphase. Letztlich kann damit eine Einsparung von Flüssigphase
über den Gesamtprozess erzielt werden, wie sie bisher praktisch nicht für möglich
angesehen worden ist. So kann beispielsweise auch bei jeweiligem Verwerfen der Flüssigphasen
- das heißt, ohne Rückführung wie sie etwa in der gewerblichen Wäscherei üblich ist
- 1 kg Schmutzwäsche mit der 5- bis 7-fachen Flüssigkeitsmenge gewaschen und gespült
werden. Von besonderem Vorteil ist, daß gewünschtenfalls jede Spülphase durch Einstrahlung
von Mikrowellenenergie mit heißer Spülflüssigkeit eingeleitet werden kann, die dann
durch Verdünnen mit kaltem Spülwasser energiesparend vervollständigt werden kann.
[0036] Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die eingangs beschriebene Intensivnetzung von
verschmutztem Textilgut unter den erfindungsgemäßen Bedingungen besonders geeignet
ist, die optimalen Voraussetzungen für eine nachfolgende Sofortreinigung durch Einwirkung
von Ultraschall auf das Textilgut zu bewirken. Hierzu wird das erfindungsgemäß unter
Einwirkung von Mikrowellen in der Feuchtstufe konditionierte Textil in einer wässrigen
Flotte aufgenommen und dann der Einwirkung von Ultraschallgebern, insbesondere des
Bereiches von etwa 20 bis 100 kHz, bevorzugt des Bereiches von etwa 20 bis 40 kHz,
ausgesetzt Aufgrund der optimalen Durchnetzung und offenbar vollständigen Verdrängung
der mikrodispersen Restluft in dem erfindungsgemäß vorkonditionierten Textil findet
eine nahezu schlagartige Ablösung der Schmutzbelastung von dem Textilgut unter dem
Einfluß des Ultraschalls statt. Bezüglich der Verfahrenseinzelheiten zu einem solchen
Waschverfahren unter Ultraschalleinwirkung wird auf die genannten älteren Anmeldungen
DE-A-36 30 183.3, DE-A-36 31 318.1 und DE-A-36 31 727.6 verwiesen.
[0037] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die sich für viele Anwendungszwecke als
besonders vorteilhaft erweist, sieht vor, daß auch die Trocknung des behandelten Gutes
unter wenigstens anteilsweiser Einwirkung von Mikrowellen erfolgt. So kann beispielsweise
die Trocknung von im erfindungsgemäßen Sinne gewaschenem Textilgut in der gleichen
Vorrichtung unter absatzweiser oder kontinuierlicher Einwirkung von Mikrowellen vorgenommen
werden. Hierzu kann einerseits die in der bevorzugten Ausführungsform ohnehin vorgesehene
Textilmechanik - das heißt das Umwälzen des zu trocknenden Gutes - zum Einsatz kommen,
andererseits können aber alternativ oder zusätzlich weitere Verfahrenshilfsmittel
eingesetzt werden. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Trocknungsprozeß
unter wenigstens anteilsweiser Einwirkung der Mikrowellen dadurch zu fördern, daß
das gegebenenfalls umgewälzte Gut gleichzeitig mit einem Luftstrom durchströmt wird,
der die mit feuchtigkeitsbeladene Luft aus der Waschvorrichtung austrägt. Gegenüber
der üblichen Wäschetrocknung im heißen Luftstrom liegen hier beträchtliche Verfahrensvorteile
vor. Die einzusetzende Luft braucht als solche nicht erwärmt zu werden, unter dem
Einfluß der Mikrowellen verdampft die Feuchtigkeit im Textil, sie wird von dem durch
die Waschvorrichtung durchstreichenden Luftstrom aufgenommen und aus der Reinigungskammer
ausgetragen. Durch die Beladung des Luftstromes mit Feuchtigkeit wird aber gleichzeitig
auch die Aufwärmung dieses feuchtigkeitsbeladenen Luftstromes im Bereich der Mikrowelleneinstrahlung
sichergestellt, so daß die unerwünschte Kondensation in der Gasphase aufgenommener
Feuchtigkeitsanteile im Inneren der Reinigungskammer verhindert werden kann.
[0038] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Diese zeigt in
- Fig. 1
- in schematischer Darstellung eine Ausführungsform nach Art einer Bottichwaschmaschine,
- Fig. 2
- in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform nach Art einer Trommelwaschmaschine
und in
- Fig. 3
- in schematischer Rückansicht eine Ausführungsform nach Art einer Trommelwaschmaschine.
[0039] Die Figur 1 zeigt einen als allseits geschlossener Metallbottich 1 ausgebildeten
Hohlraumresonator 2 mit zum Hohlraumresonatorinnenraum 3 hin Mikrowellen reflektierenden
Wänden. In den oberen Bereich des Hohlraumresonators 2 mündet ein als Hohlleiter ausgebildeter
Energieleiter 4 ein. Im Bereich seiner Einmündung in den Hohlraumresonator 2 ist der
Querschnitt des Energieleiters 4 zur Bildung eines Kopplungsloches 5 verringert. Der
Energieleiter 4 steht mit einem als Magnetron 6 ausgebildeten Mikrowellensender oder
-generator in Verbindung, dessen in den Hohlleiter 4 hineinragender Bereich den üblichen
Abstand von Lambda/4 zu den Innenflächen des Hohlleiters 4 aufweist. Im Bereich des
Kopplungsloches 5 ist ein bewegbarer Verschluß 7 angeordnet, mit dem der Energieleiter
gegen den Eintritt von Wasser abgedichtet werden kann. Der bewegbare Verschluß 7 kann
aus Metall, Kunststoff, Gummi oder dergleichen bestehen.
[0040] In seinem Bodenbereich weist der Hohlraumresonator 2 eine Glasplatte 8 auf, welche
als sogenannte Grundlast vermeidet, daß Mikrowellen zum Magnetron zurückgeleitet werden,
wenn das Gerät ohne Last betrieben wird. Des weiteren ist in dem Hohlraumresonator
2 in Höhe des Kopplungsloches 5 ein Metallpropeller 9 als Feldverteiler angeordnet.
[0041] Axial zu seiner zentralen Längsachse weist der Hohlraumresonator 2 in seinem Innenraum
3 ein Flügelelement 10 auf, dessen Antriebswelle 11 zentral durch den Boden 12 des
Hohlraumresonators 2 geführt ist. Der Durchtrittsbereich der Antriebswelle 11 durch
den Boden 12 ist beispielsweise durch eine Labyrinthdichtung 29 mit entsprechender
Abschirmung mikrowellen- und wasserdicht gegen den Hohlraumresonatorinnenraum 3 abgedichtet.
Außerhalb des Hohlraumresonatorinnenraumes 3 ist die Antriebswelle 11 an einem Wendegetriebe
13 befestigt, mittels welchem die an einem Elektromotor 14 abgreifbare Rotationsbewegung
auf die Antriebswelle 11 übertragen wird.
[0042] Weiterhin weist der Hohlraumresonator 2 im Bereich seines Bodens 12 einen Ablauf
15 zur Ableitung von Flüssigkeit aus dem Hohlraumresonatorinnenraum 3 auf. Die Mündungsöffnung
16 in den Hohlraumresonatorinnenraum 3 ist durch einen bewegbaren, aus Metall bestehenden
Verschluß 17 abdeckbar und gegen den Durchtritt von Mikrowellen abschirmbar. Der Ablauf
15 steht mit einer Pumpe 18 in Verbindung, mittels welcher bei nicht verschlossener
Mündungsöffnung 16 Flüssigkeit aus dem Hohlraumresonatorinnenraum 3 abgesaugt und
einer Abflußleitung 19 oder Rückführleitung 20 zugeführt wird. Die Pumpe 18 ist in
ihrer Leistung und Bauart derart ausgelegt daß sie in dem Hohlraumresonatorinnenraum
3 einen geringen Unterdruck erzeugen kann, wozu der Hohlraumresonatorinnenraum 3 vorteilhafterweise
entsprechend gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet ist. Die Rückführleitung 20
mündet in den Zulauf 21 durch welchen hindurch dem Hohlraumresonatorinnenraum 3 die
für das Waschen und/oder Spülen benötigte wäßrige Flüssigkeit zugeführt wird. Der
Zulauf 21 ist ebenso wie der Ablauf 15 mit einem bewegbaren Verschluß 22 verschließbar.
Anstelle der Verschlüsse 17 und 22 können in dem Ablauf 15 und dem Zulauf 21 direkt
an die Wandbereiche des Hohlraumresonators 2 angrenzend Ventile, beispielsweise Magnetventile,
vorgesehen sein. Desweiteren sind in der Rückführleitung 20 ein Laugenvorratsbehälter
23 und eine weitere Pumpe 24 angeordnet. Ferner mündet eine Waschmitteleinspülvorrichtung
25 mit Frischwasserzulauf 26 in die Rückführleitung 20 bzw. den Zulauf 21 ein. Der
Flüssigkeitsstrom innerhalb der Rückführleitung 20 und zum Zulauf 21 ist mit Ventilen
27 und 28 regelbar.
[0043] Für das Befüllen des Hohlraumresonators 2 mit zum Waschen und/ oder Spülen vorgesehenem
Gut weist der Hohlraumresonator 2 in seinem oberen Bereich eine Öffnung 31 auf, die
mit einer Tür oder Klappe 30 mikrowellen- und wasserdicht verschließbar ist. Durch
die Öffnung 31 wird das behandelte Gut auch dem Hohlraumresonator 2 wieder entnommen.
[0044] Zur Überwachung der Temperatur im Hohlraumresonatorinnenraum 3 während des Wasch-
oder Spülvorganges sind an der Innenwand des Hohlraumresonators 2 ein Temperaturfühler
32 und ein Feuchtesensor 33 angebracht, welche in hier nicht näher dargestellter Weise
wirkmäßig mit dem Mikrowellengenerator 6 verbunden sind und bei Erreichen einer gewünschten
Temperatur die Unterbindung der Erzeugung weiterer Mikrowellen bewirken.
[0045] Vorzugsweise sind die vorstehend beschriebenen Bestandteile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in oder an einem Gehäuse 34 angeordnet, welches ähnlich wie bekannte Bottichwaschmaschinen
ausgebildet und handhabbar ist.
[0046] Zur Durchführung des weiter vorstehen beschriebenen Verfahrens wird der Hohlraumresonator
2 durch die Öffnung 31 mit dem zu waschenden Gut, beispielsweise Textilien, befüllt.
Nach dem Verschließen der Öffnung 31 mit der Klappe 30 wird dem Hohlraumresonatorinnenraum
3 durch den Zulauf 21 wäßrige Waschflüssigkeit zugeführt. Diese wäßrige Waschflüssigkeit
gelangt auf die Textilien und benetzt diese. Während dieses Vorganges werden die Textilien
durch das rotierende Flügelelement 10 bewegt. Überflüssige oder von den Textilien
gegebenenfalls noch nicht aufgenommene Waschflüssigkeit wird im Ablauf 15 abgesaugt
und über die Rückführleitung 20 im Zulauf 21 wieder zugeführt oder gewünschtenfalls
in die Abflußleitung 19 gepumpt. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis die
Textilien in dem Hohlraumresonator ausreichend benetzt, insbesondere bis zu ihrem
maximalen Retentionsvermögen mit Waschflüssigkeit benetzt sind. Daraufhin wird die
in den Textilien gegebenenfalls noch überschüssig vorhandene und die gegebenenfalls
noch in dem Hohlraumresonatorinnenraum 3 befindliche Flüssigkeit, gegebenenfalls unterAusbildung
eines geringen Unterdruckes im Hohlraumresonator 2, aus diesem abgepumpt und in die
Abflußleitung 19 oder den Laugenvorratsbehälter 23 geleitet. Anschließend wird der
eigentliche, weiter vorstehend beschriebene Waschvorgang gestartet. Auch bei dem Waschvorgang
wird das Flügelelement 10 in rotierender Bewegung gehalten. Zur Beaufschlagung des
Hohlraumresonatorinnenraums 3 mit Mikrowellen werden der Zulauf 21 und der Ablauf
15 mit den Verschlüssen 22 und 17 abgedeckt sowie der Verschluß 7 vom Kopplungsloch
5 entfernt. Die nun einsetzende Mikrowellenbestrahlung kann zeitlich getaktet, intermittierend
oder auch gleichmäßig sowie mit konstanter oder unterschiedlicher Leistung erfolgen.
Gegebenenfalls kann auch schon beim Einlauf der wäßrigen Flüssigkeit in den Hohlraumresonatorinnenraum
eine Mikrowellenbestrahlung stattfinden. Dies hat den Vorteil, daß sich schon beim
Benetzungsvorgang Wasserdampf bildet, der besonders gut in die Poren der Textilien
eindringen kann. Die Einzelvorgänge von Zuführung und gegebenenfalls Abführung wäßriger
Flüssigkeit sowie der Mikrowellenbestrahlung können abwechselnd mehrmals hintereinander
durchgeführt werden, wie bereits weiter vornestehend beschrieben. Nach Beeindigung
der Wasch- und/oder Spülbehandlung der Textilien können diese in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auch getrocknet werden, wozu der Hohlraumresonator 2 mit Luftzuführung
und Dampfabführung nach Art üblicher Abluft- oder Kondensationtrockner zu versehen
ist, was in den vorliegenden Figuren nicht näher beschrieben ist.
[0047] Der Ablauf eines oder mehrerer Wasch- und/oder Spülprogramme kann von einer hier
nicht näher dargestellten Programmautomatik und dazugehörigen Schaltelementen gesteuert
und geregelt werden, wie dies bei modernen Waschmaschinen bekannter Art üblich ist.
[0048] Die Figuren 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach Art üblicher Trommelwaschmaschinen.
Hierbei ist der Hohlraumresonator 35 als allseits geschlossener Laugenbehälter aus
Metall ausgebildet. Der Hohlraumresonator 35 ist in einem Gehäuse 36 federnd aufgehängt.
Diese federnde Aufhängung besteht aus außen an dem Hohlraumresonator 35 in dessen
oberem Bereich angreifenden Federelementen 37 und aus am Hohlraumresonator 35 in dessen
unterem Bereich außen angreifenden Stoßdämpfern 38, welche Federelemente 37 und Stoßdämpfer
38 mit ihren jeweils anderen Enden an dem Gehäuse 36 angelenkt sind. Der Hohlraumresonatorinnenraum
39 weist eine liegend angeordnete Trommel 40 aus Kunststoff auf, die in ihrer radialen
Seitenwandung mit siebartigen Öffnungen 41 und innenliegenden Mitnehmerrippen 42 versehen
ist. An der Trommel 40 ist axial eine Antriebswelle 43 befestigt, die durch eine Wand
des Hohlraumresonators 35 aus dem Hohlraumresonator herausgeführt ist und in einem
weiteren Lager im Bereich einer Außenwand des Gehäuses 36 endet. Eine mittels eines
Elektromotors 44 erzeugbare Rotationsbewegung wird mit einem Keilriemen 45 auf die
Antriebswelle 43 übertragen. Mit dem Elektromotor 44 können verschiedene Drehzahlen
erzeugt werden, insbesondere langsame, die die Trommel 40 in übliche Waschrotation
versetzen, und schnellere, die die Trommel 40 in übliche Schleuderrotation versetzen.
Mit ihrem Frontbereich ist die Trommel 40 in einer Nut 46 einer eine Seitenwand des
Hohlraumresonators 35 bildenden Blechwand 47 gelagert. Von der eine zentrale Öffnung
71 in der Blechwand 47 begrenzenden Nut 46 ausgehend, dichtet eine Gummi- oder Kunststoffdichtung
48 den Zwischenraum 49 zwischen Gehäusevorderwand 50 und Blechwand 47 wasserdicht
ab. Die Gehäusevorderwand 50 besteht aus Metall und weist im Bereich der Trommel 40
eine Tür 51 zum Befüllen der Trommel 40 mit zu waschendem Gut auf. Der Zwischenraum
49 sowie die Tür 51 sind gegen den Austritt von Mikrowellen, insbesondere aus dem
Gehäuse 36 heraus, abgedichtet und weisen jeweils eine Hochfrequenz bzw. mikrowellendichte
Abschirmung auf. Die Tür 51 kann ein Sichtfenster aus Glas mit eingelegtem Drahtnetz
zur Abschirmung der Mikrowellen aufweisen.
[0049] In den Hohlraumresonatorinnenraum 39 mündet analog zu der Vorrichtung nach Figur
1 ein Hohlleiter 52 ein, der im Einmündungsbereich ein Kopplungsloch 53 aufweist.
In dem Hohlleiter 52 sind, wie auch zu Figur 1 beschrieben, mittels eines Magnetrons
54 Mikrowellen erzeugbar. In dem Hohlraumresonatorinnenraum 39 sind Feldverteiler
55 und eine Grundlast 56 angeordnet. Weiterhin münden in den Hohlraumresonatorinnenraum
39 ein Zulauf 57 und ein Ablauf 58 ein. Das Kopplungsloch 53, der Zulauf 57 und der
Ablauf 58 sind wie zu Figur 1 beschrieben durch bewegbare Verschlüsse 59, 60 und 61
mikrowellen- bzw. wasserdicht verschließbar. Der Ablauf 58 steht mittels einer Leitung
62 mit einer Pumpe 63 in Verbindung. Der Pumpe 63 vorgeschaltet ist in der Leitung
62 ein Flusensieb 64 angeordnet. Von der Pumpe 63 aus ist aus dem Hohlraumresonatorinnenraum
39 abgepumpte Flüssigkeit einer Abflußleitung 65 oder einer Rückführleitung 66 zuleitbar.
Die Rückführleitung 66 mündet in den Zulauf 57 ein. Ebenso mündet im Bereich des Zulaufs
57 eine Frischwasserzuleitung 67 in die Rückführleitung 66 ein. In der Leitung 67
ist eine Waschmitteleinspülvorrichtung 68 angeordnet. Zur Regelung der Flüssigkeitsströme
in den Leitungen 65, 66 und 67 sind in der Rückführleitung 66 Ventile 69 und 70 vorgesehen.
[0050] Der Bereich des Druchtritts der Antriebswelle 43 durch den Hohlraumresonator 35 ist
durch ein Lager 72 nach Art einer Labyrinthdichtung mikrowellen- und wasserdicht abgedichtet.
[0051] Der Waschvorgang läuft in den Vorrichtungen nach Figur 2 und 3 analog zu dem für
eine vorrichtung gemäß Figur 1 beschriebenen ab. Nur bewegt sich hier natürlich anstelle
des Flügelelementes 10 die Trommel 40. Das Abpressen und Entfernen von im Sinne des
erfindungsgemäßen Verfahrens überschüssig in dem benetzten Gut vorhandenem Wasser
bzw. Waschflüssigkeit, geschieht bei der Vorrichtung nach Figur 2 und 3 dadurch, daß
die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 40 kurzfristig auf Schleudergeschwindigkeit
erhöht und die Flüssigkeit mittels der Pumpe 63 abgepumpt wird. Hierbei ist es nicht
notwendig, daß in dem Hohlraumresonatorinnenraum 39 ein geringer Unterdruck erzeugt
wird.
[0052] Sowohl die Trommel als auch das Flügelelement 10 können kontinuierlich oder diskontinuierlich,
gewünschtenfalls mit Drehrichtungswechsel, in Rotation versetzt werden.
[0053] Koaxial zur Achse der Antriebswelle 43 ist in dieser ein in den innenraum der Trommel
40 hineinreichendes Thermoelement 73 angeordnet. Das Thermoelement 73 ist kunststoffummantelt
und seine Meßspitze 74 endet im Innern des das Thermoelement umgebenden Kunststoffzylinders
75.
[0054] Alle in dem Hohlraumresonator 2 bzw. 35 angeordneten Elemente aus Kunststoff, insbesondere
das Flügelelement 10 und die Trommel 40, bestehen aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff,
beispielsweise aus Polycarbonat oder Polysulfon.
[0055] Der Mikrowellensender oder -generator 6 bzw. 54 weist eine Leistung zwischen 100
Watt und 1,5 Kilowatt auf. Der jeweils verwendete Mikrowellengenerator ist, wie beispielsweise
aus der Technik für Mikrowellenherde bekannt, auf verschiedene Leistungsabgaben einregelbar.
Ebenso kann die Mikrowellenerzeugung konstant, zeitlich getaktet oder intermittierend
erfolgen. Natürlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf die Verwendung
eines Magnetrons zur Mikrowellenerzeugung beschränkt. Je nach gewünschter Leistung
können auch ein Reflexklystron, eine Wänderfeldröhre, Gunn- Oszillatoren, Lawinenlaufzeit-Dioden,
Mikrowellen-Transistoren oder dergleichen Verwendung finden.
[0056] In weiterer Ausgestaltung können die Vorrichtung nach Figur 1 bis 3 ein an der Tür
51 oder der Klappe 30 angeordnetes Sicherheitselement aufweisen, das mit dem Mikrowellengenerator
und/oder den Flüssigkeitszulauf und/oder -ablauf regelnden Einrichtungen wirkmäßig
verbunden ist, so daß mittels des Sicherheitselementes die Mikrowellenerzeugung oder
der Flüssigkeitszulauf unterbrochen wird.
[0057] Desweiteren können die Zuläufe 21 und 57 zum Innnenraum des Hohlraumresonators 2
bzw. 35 hin als Spritzköpfe oder -düsen ausgebildet sein.
[0058] Schließlich können in oder an dem Hohlraumresonator 2 bzw. 35, insbesondere aber
in dem als Metallbottich ausgebildeten Hohlraumresonator 2, Ultraschallgeneratoren
zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen und/oder UV-Strahlung emittierende Einrichtungen
angeordnet sein.
[0059] Selbstverständlich sind einzelne Elemente, wie der Feuchtesensor 33 oder das Flusensieb
64 sowie die Austattung des Hohlraumresonators mit Luftzuführung und Dampfabführung
zum Trocknen von eingebrachtem Gut, welche jeweils nur für eine der erfindungsgemäßen
Vorrichtungen beschrieben sind, an der jeweils anderen Vorrichtung anbringar.
[0060] Weitere Elemente, wie elektrische Leitungen und Bausteine für eine Waschautomatik,
welche aber bereits für den Betrieb üblicher Waschmaschinen notwendig und dem Fachmann
geläufig sind, sind in den Figuren 1 bis 3 nicht näher dargestellt. Diese entsprechen
den aus der üblichen Waschmaschinentechnik bekannten Elementen.
[0061] Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
So können natürlich auch gewerbliche Waschmaschinen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
betrieben und mit entsprechenden Hohlraumresonatoren zur Mikrowellenreflexion versehen
werden. Beispielsweise ist bei diskontinuierlichen Verfahren im Anschluß an den bisher
üblichen Benetzungs- oder Einweichvorgang eine Vorrichtung denkbar, in welcher das
zu waschende Gut in eine mit Mikrowellen beaufschlagbare Kunststofftrommel, welche
in einem Metallgehäuse angeordnet ist, eingebracht wird. Ebenso ist zur Durchführung
eines kontinuierlichen Verfahrens eine längliche Trommel nach Drehrohrart vorstellbar,
die einen Doppeltrommelabschnitt mit einer inneren Trommel aus Kunststoff aufweist,
die einer Mikrowellenbeaufschalgung ausgesetzt werden kann, während die Außentrommel
in diesem Bereich und die anschließenden, gegebenenfalls als Eintrommelabschnitte
ausgebildeten Trommelbereiche aus Metall bestehen, wobei die Eintrommelbereiche trommelinnenseitig
gegebenenfalls mit mikrowellenabsorbierendem Material zur Bildung eines reflexionsfreien
Abschlusses versehen sind.
Beispiele
[0062] Als Mikrowellengerät wird ein handelsüblicher Mikrowellenherd der Marke "Siemens
HF 0650" verwendet, der einen zeitgesteuerten Leistungseintag in den folgenden Stufen
vorsieht: 90 W, 180 W, 360 W beziehungsweise 600 W. Die abgestrahlte Energie hat eine
Frequenz von 2,45 GHz.
[0063] Die Waschversuche werden mit Gewebeproben durchgeführt, die mit Standardschmutz angeschmutzt
sind und aus der Eigenfertigung der Anmelderin stammen.
[0064] Die durch Messung des Remmissionsgrades mit dem Elrephomat DFC 5 (Carl Zeiss, Oberkochen,
BRD) bestimmten Verschmutzungs-Ausgangswerte der eingesetzten verschmutzten Testgewebe
sind wie folgt:
Polyester-Baumwoll-Mischgewebe, veredelt (Staub/Hautfett-Anschmutzung) |
30,0 (%-Remmission) |
Baumwolle veredelt (Tee anschmutzung) |
33 (%-Remmission) |
Beispiel 1
[0065] Mit einem handelsüblichen Flüssig-Vollwaschmittel wird eine Stammlauge angesetzt,
die das Flüssig-Vollwaschmittel in 6-facher Konzentration gegenüber der in der üblichen
Textilwäsche eingesetzten Waschmittelkonzentration enthält.
[0066] Mit Staub/Hautfett angeschmutztes Polyester/Baumwoll-Mischgewebe veredelt (SH-PBV)
wird mit einer Menge der Stammlauge versetzt, die gerade hinreicht, das Textilmaterial
zu durchnässen ohne substantielle Mengen einer zusätzlichen Serumphase zu bilden.
Das durchnässte Textil wird in einem Glasgefäß in den Mikrowellenherd gegeben und
dann wie folgt behandelt:
10 sec Bestrahlung mit einem Leistungseintrag von 180 Watt
Entnahme des Textils aus dem Herd und intensives Umwälzen der durchnässten Textilprobe
Erneute Bestrahlung des durchnässten Textils im Mikrowellenherd für 10 sec
Wiederholung der intensiven Umwälzung der bestrahlten durchnässten Textilprobe
Wiederholung des zuvor geschilderten zweistufigen Arbeitszyklusses jetzt jedoch Bestrahlungsdauer
jeweils nur 5 sec.
[0067] Anschließend wird das so vorbehandelte Textilgut mit lauwarmem Wasser ausgewaschen,
getrocknet und der Bestimmung des Remmissionswertes unterworfen. Ermittelter Remmissionswert:
71 (%-Remission).
Beispiel 2
[0068] Unter den Einsatzbedingungen des Beispiels 1 wird erneut SH-PBV angeschmutztes Testmaterial
der Netzung unter Einwirkung von Mikrowellen mit anschließendem Spülen unterworfen.
Die Netzung wird jetzt jedoch wie folgt durchgeführt:
Leistungseintrag 180 Watt, Bestrahlungsdauer 10 sec
Intensive Textilmechanik durch Umwälzen von Hand
Erneut Leistungseintrag 180 Watt für 10 sec.
Einmalige Spülung des so gewaschenen Materials mit handwarmem Wasser und Abpressen
des gespülten Textilgutes in einem trockenen Tuch.
Absättigung des vorgewaschenen Textilgutes mit neuer konzentrierter Waschlauge, wiederum
bis zum Erreichen des Sättigungswertes des Textilgutes gegenüber der Waschlauge.
Nachfolgend Wiederholung der Bestrahlung und zwischen geschalteter Textilmechanik
wie in den Netzungsvorgängen vor der erneuten Zugabe frischer Waschlauge.
[0069] Das derart einer zweifachen Wäsche unterworfene Textilgut wird sorgfältig mit handwarmem
Wasser ausgespült und getrocknet, anschließend wird sein Remmissionswert mit 79,8
(%-Remmission) bestimmt.
Beispiel 3
[0070] Ein mit der konzentrierten Waschlauge satt durchnässtes Textilstück (SH-PBV) wird
in einem trockenem Frottierlappen eingehüllt. Das Paket wird in den Mikrowellenherd
gegeben und hier in 2 Verfahrensstufen für jeweils 30 sec. mit einem Leistungseintrag
von 600 Watt bestrahlt.
[0071] Die paketförmige Textilmasse wird aus dem Mikrowellenherd entnommen und geöffnet.
Die trockene Umhüllung des Frottiertuches zeigt keine fühlbare Aufwärmung. Der Innenbereich
und insbesondere das durchnässte verschmutzte Testgewebe sind jedoch hoch aufgeheizt.
Das verschmutzte Testgewebe hat dabei an das anliegende trockene Frottiermaterial
tief eingefärbte Verfleckungen abgegeben.
[0072] Das zu waschende Textilmaterial wird erneut mit der konzentrierten Waschlauge durchdringend
genässt und erneut in das trockene Frottiertuch eingehüllt. Nachfolgend wird das Textilpaket
noch einmal für den Zeitraum von 30 sec. der Einstrahlung von 600 Watt Leistung ausgesetzt.
[0073] Der heiß entnommene Lappen wird mit kaltem Wasser intensiv gespült, getrocknet und
der Bestimmung des Remmissionswertes zugeführt. Gemessener Wert: 76,8 (%-Remission).
Beispiel 4
[0074] Beispiel 3 wird wiederholt, jetzt wird jedoch anstelle einer trockenen Umhüllung
mit Frottiergewebe das zu reinigende Testgewebe mit einem nassen Frottiergewebe umhüllt.
Dabei entspricht der Sättigungsgrad des zu reinigenden Textiltestmaterials dem maximalen
Retentionsvermögen dieser Probe, der Frottierlappen wird mit reinem Wasser zunächst
vollständig genetzt, dann jedoch von Hand ausgedrückt und in dieser Form als Umhüllung
eingesetzt.
[0075] Es werden die Arbeitsbedingungen des Beispiels 3 wiederholt.
[0076] Gegenüber dem Versuch des Beispiels 3 ist in diesem Versuch auch der äußere Frottierlappen
stark aufgeheizt, wobei sich beim jeweiligen Öffnen des Paketes zeigt, daß die Temperatur
im Paketinneren ersichtlich höher ist als sie auf der Außenfläche des Paketes erfühlt
werden kann.
[0077] Das vorgenetzte angeschmutzte Testmaterial wird in lauwarmem Wasser gewaschen und
getrocknet. Der Remmissionswert des gewaschenen und getrockneten Materials beträgt
80,7.
Beispiel 5
[0078] Bleichbare Teeanschmutzung enthaltendes Testgewebe wird mit einer konzentrierten
Waschlauge getränkt, die ein handelsübliches pulverförmiges Vollwaschmittel in der
5- bis 6-fachen Konzentration gegenüber einer üblichen Textilwäsche enthält.
[0079] Das getränkte Textilgut wird in drei Bestrahlungsabschnitten mit jeweils einer Leistungseintrahlung
von 180 Watt zunächst 20 sec. und dann 2 x 10 sec. behandelt. Zwischen diesen Perioden
der Mikrowelleneinstrahlung wird das gut durchnässte Textilgut einer intensiven Umwälzung
von Hand unterworfen.
[0080] Das vorgenetzte Gut wird mit Wasser intensiv ausgewaschen. Die Farbe der Teeverschmutzung
ist insgesamt stark zurückgegangen beziehungsweise aufgehellt. Dabei zeigt sich jedoch
im einzelnen das folgende Bild: Es liegt eine unregelmäßige Aufhellung dergestalt
vor, daß das Gesamtprobestück von punktförmigen Bereichen durchsetzt ist, die nahezu
rein weiß sind, während dazwischenliegende Bereiche noch deutliche Restbestände der
- wenn auch aufgehellten - braunen Teeverfleckung zeigen.
[0081] Diese Erscheinung ist sichtlich auf den folgenden Vorgang zurückzuführen: Das als
Bleichmittel im eingesetzten Vollwaschmittel vorliegende Natriumperborat-Tetrahydrat
ist schwer wasserlöslich und hat sich beim Ansetzen der hochkonzentrierten Waschflotte
nicht vollständig gelöst. Kristalle dieses Bleichmittels sind zusammen mit der Flotte
auf das Testtextil aufgetragen worden, so daß punktförmig hohes Bleichpotential zur
Verfügung steht. In der nachfolgenden thermischen Behandlung durch die Einwirkung
von Mikrowellen wird die derart ungleichmäßige Verteilung des Bleichmittels sichtbar.
[0082] Insgesamt gesehen ist das Bleichergebnis mit der einer Kochwäsche mit gleichen Waschmitteln
etwa vergleichbar.
1. Verfahren zum Waschen und Spülen von Textilmaterialien mit wässrigen, gewünschtenfalls
Inhaltsstoffe von Wasch- und/oder Reinigungsmitteln enthaltenden Flüssigkeiten unter
Einsatz erhöhter Temperaturen durch Einwirkung von hochfrequenten Schwingungen des
Mikrowellenbereiches (Mikrowellen) auf das druchnäßte Textilgut, wobei durchnäßtes
Textilgut, dessen Gesamtwassergehalt im Bereich des natürlichen Retentionsvermögens
des Textilguts für die wässrige Phase liegt, der Einwirkung von Mikrowellen ausgesetzt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses durchnäßte Textilgut während der Wasch- und zumindest einer ersten Spülstufe
einer intermittierenden Einwirkung der Mikrowellen ausgesetzt und dabei absatzweise
oder kontinuierlich während und/oder zwischen den Phasen der Mikrowelleneinwirkung
zusätzlich dem Einfluß von Textilmechanik unterworfen, zum Beispiel umgewälzt, wird,
wobei in der wenigstens einen Spülstufe der Spülvorgang im angegebenen Textilfeuchtebereich
mit Mikrowellen aktiviert und nachfolgend ohne Mikrowelleneinwirkung mit Spülflüssigkeit
weiter verdünnt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine mehrstufige Spülung - insbesondere mit nicht vorgewärmter wässriger Phase
- derart vorgenommen wird, daß in wenigstens 1 Spülstufe, bevorzugt in wenigstens
2, insbesondere in 2 bis 5 solcher Spülstufen unter Einwirkung von Mikrowellen gearbeitet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine mit Mikrowellen aktivierte Spülstufe wie folgt ausgestaltet:
Zusatz von Spülflüssigkeit zum durchnäßten Gut bis zur Ausbildung einer schmutzbeladenen
Flüssigphase neben dem durchnäßten Textilgut, Abtrennung dieser Flüssigphase, Behandlung
des zurückbleibenden durchnäßten Textilgutes mit Mikrowellen und nachfolgend erneute
Zugabe von Spülflüssigkeit.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Netzungsschritt die Fasermikrostruktur des Textilgutes einschließlich seiner
verschmutzen Bereiche unter Verdrängung mikrodispers verteilter Restluft durchdringend
genetzt und entlüftet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das durchnäßte Textilgut auf Temperaturen im Bereich von etwa 35 °C bis zum Siedepunkt
der wässrigen Phase, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von etwa 40 - 90 °C
erhitzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein durchnäßtes Textilgut der Einwirkung von Mikrowellen ausgesetzt wird, dessen
Flüssigkeitsmenge nicht über etwa dem doppelten des maximalen Retentionsvermögens
des Textilguts liegt und bevorzugt diesen Maximalwert um nicht mehr als etwa das 0,5-fache
überschreitet.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Gewichtsverhältnissen von Textiltrockengewicht/wässriger Flüssigphase im Bereich
von 1 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 : 1 bis 1 : 2,5, gearbeitet
wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit einer Waschinhaltsstoffe und insbesondere tensidische Komponenten enthaltenden
Flüssigphase genetzt wird, deren Gehalt an diesen Inhaltsstoffen - bezogen auf die
Volumeneinheit der Flüssigphase - höher liegt als bei der üblichen Textilwäsche in
wässriger Flotte.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an Waschinhaltsstoffen, insbesondere an waschaktiven Tensiden, in der
Netzstufe - bezogen auf Textil-Trockengut - etwa dem der üblichen Textilwäsche in
wässriger Flotte entspricht.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauer der Netzung unter Einwirkung von Mikrowellen nicht mehr als etwa
15 Minuten, vorzugsweise nicht mehr als etwa 10 Minuten, beträgt und insbesondere
etwa 5 Minuten nicht überschreitet.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dauer der Netzung bei intermittierender Mikrowellen-Einwirkung temperaturabhängig
derart gesteuert wird, daß mit um so kürzeren Netzzeiten gearbeitet wird, je höher
die Temperatur im durchnäßten Textilgut eingestellt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Waschinhaltsstoffen zur Beseitigung von Problemanschmutzungen, insbesondere
Bleichmitteln und gewünschtenfalls Aktivatoren dafür und/oder waschaktiven Enzymen
in Gegenwart oder Abwesenheit weiterer Textilwaschhilfsstoffe gearbeitet wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß trockenes und/oder vorgenäßtes Textilgut in die Netzung unter wenigstens absatzweiser
Einwirkung von Mikrowellen eingesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Waschen und Spülen unter Einwirkung von Mikrowellen im Feuchtigkeitsbereich
des Textilguts durchgeführt wird, der etwa durch das maximale Retentionsvermögen des
Textils für die Flüssigphase nach oben und durch die Restfeuchte nach einer üblichen
mechanischen Abtrennung der Flüssigphase - zum Beispiel durch Schleudern und/oder
Abpressen - nach unten begrenzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Behandlung des verschmutzten Textilgutes mit netzenden und/oder in anderer
Weise reinigenden Komponenten konventionelle Textilwaschmittel-Kompositionen, zum
Beispiel Textil-Vollwaschmittel, eingesetzt werden oder daß der Reinigungsvorgang
in eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Teilschritte, zum Beispiel Beseitigung von Pigment-/Fettanschmutzungen
und nachfolgende Behandlung von Problemanschmutzungen, unterteilt wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausspülen der Textilverschmutzung durch Einwirkung von Ultraschall - insbesondere
des Frequenzbereiches von etwa 20 bis 100 kHz - auf das im Spülbad aufgeschlämmte
Textilgut beschleunigt wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Mikrowellen hochfrequente elektromechanische Schwingungen des oberen Megaherz-
bis in den mittleren Gigaherzbereich, insbesondere des Bereiches von etwa 0,1 bis
300 GHz, bevorzugt etwa 0,1 bis 30 GHz, eingesetzt werden.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Trocknung des behandelten Gutes unter wenigstens anteilsweiser Einwirkung
von Mikrowellen erfolgt.
19. Vorrichtung zum Waschen und Spülen von Faserstoffen, Häuten, Textilmaterialien oder
dergleichen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, welche
einen Hohlraumresonator (2, 35), in welchen durch einen Energieleiter (4, 52) mittels
eines Mikrowellensenders oder -generators (6, 54) erzeugte Mikrowellen einleitbar
sind, und eine in dem Hohlraumresonator (2, 35) angeordnete Einrichtung (10, 40) zur
Aufnahme und Bewegung des zum Waschen und Spülen eingebrachten Gutes, sowie zumindest
einen Zulauf (21, 57) zur Einleitung von wäßriger Flüssigkeit in den Hohlraumresonator
(2, 35) und zumindest einen Ablauf (15, 58) zur Herausführung von Flüssigkeit aus
dem Hohlraumresonator (2, 35) aufweist, wobei die wäßrige Flüssigkeit mittels einer
Pumpe (18, 63) aus dem Hohlraumresonatorinnenraum (3, 39) abpumpbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leistung des Mikrowellengenerators (6, 54) regelbar ist und Mikrowellen intermittierend
von dem Generator erzeugbar sind und daß die wäßrige Flüssigkeit, gegebenenfalls unter
Durchströmen eines Vorratsbehälters (23), in den Hohlraumresonatorinnenraum rückführbar
ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraumresonator (2, 35) aus Metall besteht, der Energieleiter (4, 52) als
Hohlleiter ausgebildet ist und der Mikrowellengenerator (6, 54) ein Magnetron ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlraumresonator (2, 35) im Bereich des Kopplungsloches (5, 53) des Energieleiters
(4, 52) zumindest ein Feldverteiler, insbesondere ein Metallpropeller (9, 55), angeordnet
ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlraumresonator (2, 35) eine, insbesondere als Glasplatte (8, 56) ausgebildete,
Grundlast angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Energieleiter (4, 52), der Zulauf (21, 57) und der Ablauf (15, 58) zum Hohlraumresonatorinnenraum
(3, 39) hin gegen den Durchtritt von Mikrowellen und/oder Wasser, insbesondere mittels
diese (4, 15, 21, 52, 57, 58) abdeckender, bewegbarer (7, 17, 22, 59, 60, 61) Verschlüsse
aus Metall oder Kunststoff, abschottbar sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in dem Hohlraumresonator (2, 35) angeordnete Einrichtung zur Aufnahme und/oder
Bewegung des eingebrachten Gutes ein Flügelelement (10) oder Wellenrad aus Metall
oder Kunststoff oder eine, insbesondere mit siebartigen Öffnungen (41) und innenliegenden
Mitnehmerrippen (42) versehene Trommel (40) aus Kunststoff ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flügelelement (10), das Wellenrad oder die Trommel (40) aus hochtemperaturfestem
Kunststoff bestehen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flügelelement (10), das Wellenrad oder die Trommel (40) mittels eines Elektromotors
(14, 44), gegebenenfalls mit zwischengeschaltetem Getriebe, insbesondere eines Wendegetriebes
(13), bewegbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraumresonator (2, 35) durch Öffnungen (31, 71) mit zu waschendem Gut beschickbar
ist und die Öffnungen (31, 71) mittels mit Hochfrequenzabschirmung versehener Tür
(51) oder Klappe (30) mikrowellen- und wasserdicht verschließbar sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tür (51) oder Klappe (30) ein Sicherheitselement aufweist, das mit dem Mikrowellengenerator
(6, 54) und/oder den Flüssigkeitszulauf und/oder -ablauf regelnden Einrichtungen wirkmäßig
verbunden ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlraumresonatorinnenraum (3) mittels einer Pumpe (18) ein Unterdruck
einstellbar ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraumresonator (2) als Metallbottich (1) nach Art üblicher Bottichwaschmaschinen
ausgebildet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraumresonator (35) als federnd aufgehängter Laugenbehälter aus Metall
mit darin angeordneter Trommel (40) aus Kunststoff nach Art üblicher Trommelwaschmaschinen
ausgebildet ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlraumresonator (2, 35) oder in der Trommel (40) Temperatur- (32, 73)
und/oder Feuchtigkeitsmeßfühler (33), insbesondere ein kunststoffummanteltes Thermoelement
(73) mit im Innern eines Kunststoffzylinders (75) liegender Meßspitze (74), angeordnet
sind.
33. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zulauf (21, 57) zum Hohlraumresonatorinnenraum (3, 39) hin als Sprühkopf oder
-düse ausgebildet ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des Ablaufs (15, 58) ein Flusensieb (64) angeordnet ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Hohlraumresonatorinnenraum (3, 39) angeordneten Kunststoffteile, insbesondere
das Flügelelement (10), das Wellenrad oder die Trommel (40), aus Kunststoffen der
Gruppe der Polycarbonate oder Polysulfone bestehen.
36. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlraumresonator (2, 35), insbesondere dem als Metallbottich (1) ausgebildeten,
Ultraschallgeneratoren angeordnet sind.
37. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlraumresonator (2, 35) UV-Strahlung emittierende Einrichtungen angeordnet
sind.
38. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraumresonatorinnenraum (3, 39) zum Trocknen des eingebrachten Gutes mit
Luftzuführung und Dampfabführung nach Art üblicher Abluft- oder Kondensationstrockner
versehen ist.
1. Method for the washing and rinsing of textile materials with watery liquids, which
in a desired case contain components of washing and/or cleaning agents, with the use
of increased temperatures through the influence of high-frequency oscillations of
the microwave range (microwaves) on the soaked textile stock, wherein soaked textile
stock, the total water content of which lies in the range of the natural retention
capacity of the textile stock for the watery phase, is exposed to the influence of
microwaves, characterised thereby, that this soaked textile stock is exposed to an
intermittent influence of the microwaves during the washing stage and at least a first
rinsing stage and in that case subjected additionally to the influence of textile
mechanics, for example is rolled around, in stages or continuously during and/or between
the phases of the microwave influence, while the rinsing operation is activated by
microwaves In the indicated textile moisture range during the at least one rinsing
stage and diluted further by rinsing liquid subsequently without microwave influence.
2. Method according to claim 1, characterised thereby, that a multistage rinsing, in
particular with not preheated watery phase, is undertaken in such a manner that at
least one rinsing stage, preferably at least two and, in particular, two to five such
rinsing stages are operated under the influence of microwaves.
3. Method according to claim 1 or 2, characterised thereby, that one develops a rinsing
stage activated by microwaves as following:
addition of rinsing liquid to the soaked stock until the formation of a dirt-laden
liquid phase beside the soaked textile stock, separation of this liquid phase, treatment
of the soaked textile stock remaining behind by microwaves and subsequent renewed
addition of rinsing liquid.
4. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that in the
wetting step, the fibre microstructure of the textile stock including its dirtied
regions is penetratingly wetted and ventilated with displacement of microdispersely
distributed residual air.
5. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the soaked
textile stock is heated to temperatures in the range of 35°C to the boiling point
of the watery phase, in particular to temperatures in the range of about 40 to 90°C.
6. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that a soaked
textile stock, the liquid quantity of which does not lie above about twice the maximum
retention capacity of the textile stock and preferably does not exceed this maximum
value by more than about half, is exposed to the influence of microwaves.
7. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that weight
ratios of dry textile weight to watery liquid phase in the range of 1:1 to 1:3, preferably
in the range of about 1:1 to 1:2.5, are operated with.
8. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that wetting
is done by a liquid phase, which contains washing components and, in particular, surface-active
components and the content of which of these components lies higher, referred to the
volume unit of the liquid phase, than for the usual textile laundry in watery liquor.
9. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the content
of washing components, in particular of washing-active surfactants, in the wetting
stage corresponds, when referred to dry textile stock, to about the usual textile
laundry in watery liquor.
10. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the time
duration of the wetting under the influence of microwaves amounts to no more than
about 15 minutes, preferably to no more than about 10 minutes and in particular does
not exceed about 5 minutes.
11. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the duration
of the wetting with intermittent microwave influence is controlled in dependence on
temperature in such a manner that wetting times are operated with, which are the shorter,
the higher the temperature is set in the soaked textile stock.
12. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that washing
components for the elimination of problem contaminations, in particular bleaching
agents and - if desired - activators for these and/or washing-active enzymes, are
operated with in the presence or absence of further textile washing aids.
13. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that dry and/or
preliminarily wetted textile stock is used in the wetting with at least staged influence
of microwaves.
14. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the washing
and rinsing under the influence of microwaves is performed in that moisture range
of the textile stock, which is bounded upwardly by about the maximum retention capacity
of the textile for the liquid phase and downwardly by the residual moisture after
a usual mechanical separation of the liquid phase, for example by centrifuging and/or
pressing away.
15. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that conventional
textile washing agent compositions, for example complete textile-washing agents, are
used for the treatment of the dirtied textile stock with wetting components and/or
components cleaning in other manner or that the clearing operation is subdivided into
a plurality of successive partial steps, for example eliminating of contaminations
by pigment or fat and subsequent treatment of problem contaminations.
16. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the rinsing-out
of the textile contamination is accelerated by the influence of ultrasonic waves,
in particular of the frequency range of about 20 to 100 kilohertz, on the textile
stock suspended in the rinsing bath.
17. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that high-frequency
electromechanical vibrations of the upper megahertz range and into the middle gigahertz
range, in particular the range from about 0.1 to 300 gigahertz, preferably about 0.1
to 30 gigahertz, are used as microwaves.
18. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the drying
of the treated stock also takes place under at least partial influence of microwaves.
19. Device for the washing and rinsing of fibrous substances, skins, textile materials
or the like for the performance of the method according to one of the claims 1 to
18, which device comprises a cavity resonator (2, 35), into which microwaves generated
by means of a microwave transmitter or generator (6, 54) are introducible through
an energy conductor (4, 52), and an equipment (10, 40), which is arranged in the cavity
resonator (2, 35), for the reception and movement of the stock introduced for washing
and rinsing, as well as at least one inlet (21, 57) for the introduction of watery
liquid into the cavity resonator (2, 35) and at least one outlet (15, 58) for loading
liquid out of the cavity resonator (2, 35), wherein the watery liquid is pumpable
away out of the interior space (3, 39) of the cavity resonator by means of a pump
(18, 63), characterised thereby, that the power of the microwave generator (6, 54)
is regulable and microwaves are generable intermittently by the generator and that
the watery liquid is returnable to the interior space of the cavity resonator, in
a given case subject to flowing through a reserve container (23).
20. Device according to claim 19, characterised thereby, that the cavity resonator (2,
35) consists of metal, the energy conductor (4, 52) is constructed as waveguide and
the microwave generator (6, 54) is a magnetron.
21. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
at least one field distributor, in particular a metal propeller (9, 55), is arranged
in the cavity resonator (2, 35) in the region of the coupling hole (5, 53) of the
energy conductor (4, 52).
22. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
a base load, in particular constructed as glass plate (8, 56), is arranged in the
cavity resonator (2, 35).
23. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the energy conductor (4, 52), the inlet (21, 57) and the outlet (15, 58) are partitionable
off from the interior space (3, 39) of the cavity resonator against the passage of
microwaves and/or water particularly by means of movable (7, 17, 22, 59, 60, 61) closures
which cover these (4, 15, 21, 52, 57, 58) and are of metal or synthetic material.
24. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the equipment, which is arranged in the cavity resonator (2,35) for the reception
and/or movement of the introduced stock, is an impeller element (10) or shaft wheel
of metal or synthetic material or a drum (40), which is of synthetic material and
provided in particular with sieve-like openings (41) and inwardly lying entraining
ribs (42).
25. Device according to claim 24, characterised thereby, that the impeller element (10),
the shaft wheel or the drum (40) consist of synthetic material resistant to high temperature.
26. Device according to claim 24 or 25, characterised thereby, that the impeller element
(10), the shaft wheel or the drum (40) is movable by an electrical motor (14, 44),
in a given case with an interconnected gear, in particular a worm gear (13).
27. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the cavity resonator (2, 35) is chargeable with stock to be washed through openings
(31, 37) and the openings (31, 37) are closable in microwavetight and watertight manner
by means of a door (51) or flap (30) provided high-frequency screening.
28. Device according to claim 27, characterised thereby, that the door (51) or flap (30)
comprises a safety element which is operatively connected with the microwave generator
(6, 54) and/or equipments regulating the inflow and/or outflow of liquid.
29. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
an underpressure is settable in the interior space (3) of the cavity resonator by
means of a pump (18).
30. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the cavity resonator (2) is constructed as metal tub (1) in the manner of usual tub
washing machines.
31. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the cavity resonator (35) is constructed as resiliently suspended liquor container
of metal with a drum (40) of synthetic material arranged therein in the manner of
usual drum washing machines.
32. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
temperature-measuring sensors (32, 73) and/or moisture-measuring sensors (33), in
particular a thermocouple (73), which is sheathed in synthetic material and has a
measuring tip (74) lying in the interior of a cylinder (75) of synthetic material,
are arranged in the cavity resonator (2, 35) or in the drum (40).
33. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the inlet (21, 57) to the interior space (3, 39) of the cavity resonator is constructed
as spray head or as spray nozzle.
34. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
a fluff sieve (64) is arranged in the region of the outlet (15, 58).
35. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the parts of synthetic material, which are arranged in the interior space (3, 39)
of the cavity resonator, in particular the impeller element (10), the shaft wheel
or the drum (40), consist of synthetic materials of the group of the polycarbonates
or polysulphones.
36. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
ultrasonic generators are arranged in the cavity resonator (2, 35), particularly in
that constructed as metal tub (1).
37. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
equipments emitting ultraviolet radiation are arranged in the cavity resonator (2,
35).
38. Device according to claim 19 or one of the following, characterised thereby, that
the interior space (3, 39) of the cavity resonator is provided with an air feed and
a vapour exhaust in the manner of usual exhaust air driers or condensation driers
for the drying of the introduced stock.
1. Procédé de lavage et de rinçage de matières textiles avec des liquides aqueux, comprenant
le cas échéant des agents de lavage et/ou de nettoyage, en mettant en oeuvre des températures
élevées sous l'effet d'oscillations à haute fréquence dans la gamme des ondes d'ordre
micrométrique (micro-ondes) sur un tissu textile trempé dont le taux d'eau total se
situe dans la plage de la capacité de rétention naturelle du tissu textile pour la
phase aqueuse, ce tissu textile trempé étant soumis aux effets de micro-ondes, procédé
caractérisé par le fait que ce tissu textile est soumis pendant la phase de lavage,
ou au moins pendant une première phase de rinçage, à un effet intermittent de micro-ondes,
et qu'il subit également, par paliers ou de façon continue, pendant et/ou entre les
phases soumises à l'effet des micro-ondes, l'influence d'un traitement mécanique des
textes, par exemple des cylindrages, le processus de lavage étant, au moins pendant
une phase de rinçage, soumis à une activation au moyen des micro-ondes dans la plage
d'humidité du textile indiquée, puis soumis à une dilution avec du liquide de rinçage
sans l'effet des micro-ondes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on procède à un rinçage
en plusieurs phases - notamment avec une phase aqueuse non préchauffée - de façon
qu'au moins pendant une phase, de préférence pendant au moins deux phases de rinçage,
et particulièrement pendant deux à cinq phases de rinçage, on puisse travailler sous
l'effet de micro-ondes.
3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait
que l'on réalise une phase de rinçage soumise à une activation au moyen de micro-ondes
qui se déroule de la manière suivante:
Addition d'un liquide de rinçage au tissu textile trempé jusqu'à l'obtention d'une
phase aqueuse chargée de salissures auprès du tissu textile trempé puis, séparation
de cette phase aqueuse, ensuite traitement du tissu textile trempé restant par des
micro-ondes puis nouvelle addition de liquide de rinçage.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que
la microstructure des fibres du tissu textile, y compris ses zones sales, est mouillée
de façon pénétrante et aérée pendant la phase de mouillage en refoulant l'air résiduel
par microdispersion.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que
le tissu texte trempé est chauffé à des températures se situant dans le secteur d'environ
35°C jusqu'au point d'ébullition de la phase aqueuse, notamment à des températures
se situant dans le secteur d'environ 40 à 90°C.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on
soumet à l'effet de micro-ondes un tissu textile trempé dont la quantité de liquide
ne dépasse pas à peu près le double de la capacité de rétention maximale et de préférence,
ne dépasse pas cette valeur maximale de plus d'environ 0,5%.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que
l'on travaille avec des rapports entre le poids du textile sec et la phase liquide
aqueuse se situant dans la gamme de 1 : 1 à 1 : 3, de préférence dans la gamme d'environ
1 : 1 à 1 : 2,5.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que
le mouillage est réalisé avec une phase liquide incorporant des matières de lavage
et notamment des agents tensio-actifs, dont la teneur en ces matières - par rapport
à l'unité de volume de la phase liquide - est plus élevée que pour du linge textile
normal dans un bain aqueux.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que
la teneur en matières de lavage, notamment en agents tensio-actifs, correspond pendant
la phase de mouillage - par rapport aux tissus textiles secs - à peu près à celle
du linge textile normal dans un bain aqueux.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que
la durée du mouillage sous l'effet de micro-ondes n'est pas plus longue qu'environ
quinze minutes, de préférence pas plus longue qu'environ dix minutes, et qu'elle ne
dépasse notamment pas environ cinq minutes.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait
que la durée de mouillage sous l'effet intermittent de micro-ondes est contrôlée indépendamment
de la température, de manière que plus les températures à l'intérieur du tissu textile
trempé seront élevées, moins les durées de mouillage seront longues.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait
que l'on travaille avec des matières de lavage pour supprimer des salissures problématiques,
notamment avec des agents de blanchiment et, le cas échéant, des activateurs de ceux-ci
et/ou avec des enzymes en présence ou en l'absence d'autres produits auxiliaires de
lavage de textiles.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait
que du tissu textile sec et/ou prétrempé est mouillé sous l'effet au moins successif
de micro-ondes.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait
que le lavage et le rinçage sous l'effet de micro-ondes sont réalisés dans une gamme
de taux d'humidité du tissu textile limitée vers le haut par la capacité de rétention
à peu près maximale du textile pour la phase liquide, et vers le bas par l'humidité
résiduelle après une séparation mécanique habituelle de la phase liquide - par exemple
par essorage et/ou par passage à la presse.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait
que, pour le traitement de tissu textile sale, on utilise d'une autre manière, avec
des composants mouillants et/ou nettoyants, des compositions de produits classiques
de lavage de textile, par exemple des produits complets de lavage de textile, ou bien
on divise le processus de lavage en une multitude de phases partielles successives,
par exemple la suppression des salissures dues aux pigments ou à la graisse, puis
le traitement de salissures problématiques.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait
que le rinçage de la salissure textile est accéléré sous l'effet d'ultrasons - notamment
dans la gamme de fréquences d'environ 20 à 100 kHz - dirigés sur le tissu textile
en décantation dans le bain de rinçage.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait
que l'on utilise des micro-ondes sous la forme d'oscillations électromécaniques à
haute fréquence dans la gamme supérieure des mégahertz jusque dans la gamme moyenne
des gigahertz, plus particulièrement dans une gamme d'environ 0,1 à 300 GHz, de préférence
d'environ 0,1 à 30 GHz.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait
que le séchage du tissu traité s'effectue également sous l'effet au moins partiel
de micro-ondes.
19. Dispositif de lavage et de rinçage de matières fibreuses, de peaux, de matières textiles
ou similaires pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 18, ce dispositif comportant une cavité résonnante (2, 35) dans laquelle on peut
conduire par l'intermédiaire d'un conducteur d'énergie (4, 52) des micro-ondes produites
à l'aide d'un émetteur ou d'un générateur de micro-ondes (5, 54), et un dispositif
(10, 40) situé à l'intérieur de la cavité résonnante (2, 35) adapté pour recevoir
et agiter le tissu destiné à être lavé ou rincé, ainsi qu'au moins une amenée (21,
57) pour introduire un liquide aqueux dans la cavité résonnante (2, 35) et au moins
un écoulement (15, 58) pour évacuer le liquide de cette dernière (2, 35), ce liquide
aqueux pouvant être pompé depuis l'espace intérieur de cette cavité résonnante (3,
39) à l'aide d'une pompe (18, 63), caractérisé par le fait que la puissance du générateur
de micro-ondes (6, 54) est réglable, que ce générateur peut produire des micro-ondes
de façon intermittente et que le liquide aqueux peut, le cas échéant, être ramené
dans l'espace intérieur de la cavité résonnante en traversant un réservoir (23).
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé par le fait que la cavité résonnante
(2, 35) est en métal, que le conducteur d'énergie (4, 52) est un guide d'ondes et
que le générateur de micro-ondes (6, 54) est un magnétron.
21. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 19 ou 20, caractérisé par le
fait qu'à l'intérieur de la cavité résonnante (2, 35), au niveau du trou d'accouplement
(5, 53) du conducteur d'énergie (4, 52) est disposé au moins un répartiteur de champ,
notamment une hélice métallique (9, 55).
22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé par le fait
qu'à l'intérieur de la cavité résonnante (2, 35) est disposée une charge de base,
notamment en forme de plaque de verre (8, 56).
23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé par le fait
que l'on peut fermer le conducteur d'énergie (4, 52), l'amenée (21, 57) et l'écoulement
(15, 58) en direction de l'espace intérieur de la cavité résonnante (3, 39) pour empêcher
le passage de micro-ondes et/ou d'eau, notamment à l'aide de fermetures amovibles
métalliques ou plastiques (7, 17, 22, 59, 60, 61) couvrant ceux-ci (4, 15, 21, 52,
57, 58).
24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé par le fait
que le dispositif situé à l'intérieur de la cavité résonnante (2, 35) servant à recevoir
et/ou agiter le tissu introduit est un élément à ailes (10) ou une roue ondulée en
métal ou en matière plastique, ou un tambour (40) en matière plastique pourvu d'ouvertures
(41) du type tamis et de nervures d'entraînement internes (42).
25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé par le fait que l'élément à ailes
(10), la roue ondulée ou le tambour (40) sont en matière plastique résistant à des
températures élevées.
26. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 24 ou 25, caractérisé par le
fait que l'élément à ailes (10), la roue ondulée ou le tambour (40) peuvent être actionnés
à l'aide d'un moteur électrique (14, 44), le cas échéant pourvu d'une transmission
intermédiaire, notamment une transmission réversible (13).
27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 26, caractérisé par le fait
que la cavité résonnante (2, 35) peut être alimentée avec du tissu à laver par l'intermédiaire
d'ouvertures (31, 71), et que l'on peut fermer ces ouvertures (31, 71) à l'aide d'une
porte (51) ou d'un volet (30) pourvus d'un écran haute fréquence, pour empêcher l'entrée
de micro-ondes et d'eau.
28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par le fait que la porte (51) ou
le volet (30) sont pourvus d'un élément de sécurité dont l'actionnement est relié
au générateur de micro-ondes (6, 54) et/ou aux dispositifs régulant l'amenée et/ou
l'écoulement du liquide.
29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 28, caractérisé par le fait
que l'on peut établir une dépression dans l'espace intérieur de la cavité résonnante
(3) à l'aide d'une pompe (18).
30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 29, caractérisé par le fait
que la cavité résonnante (2) est réalisée sous forme d'une cuve métallique (1) du
type de machines à laver à cuve habituelles.
31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 29, caractérisé par le fait
que la cavité résonnante (35) est réalisée sous forme d'un récipient métallique à
lessive, à suspension élastique, comprenant à l'intérieur un tambour (40) en matière
plastique du type des machines à laver à tambour habituelles.
32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 31, caractérisé par le fait
que dans la cavité résonnante (2, 35) ou dans le tambour (40) sont disposés des capteurs
de température (32, 73) et/ou d'humidité (33), notamment un élément thermique (73)
enveloppé de matière plastique comprenant une pointe de mesure (74) situé à l'intérieur
d'un cylindre en matière plastique (75).
33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 32, caractérisé par le fait
que l'amenée (21, 57) vers l'espace intérieur de la cavité résonnante (3, 39) est
réalisée sous forme de tête ou de buse de pulvérisation.
34. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 33, caractérisé par le fait
qu'un filtre à peluches (64) est disposé au niveau de l'écoulement (15, 58).
35. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 34, caractérisé par le fait
que les éléments en matière plastique disposés dans l'espace intérieur de la cavité
résonnante (3, 39), notamment l'élément à ailes (10), la roue ondulée ou le tambour
(40) sont en matières plastiques appartenant au groupe des polycarbonates ou des polysulfones.
36. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 35, caractérisé par le fait
que des générateurs d'ultrasons sont disposés dans la cavité résonnante (2, 35), notamment
dans celle réalisée sous forme de cuve métallique (1).
37. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 36, caractérisé par le fait
que des dispositifs émettant un rayonnement d'ultra-violets sont disposés dans la
cavité résonnante (2, 35).
38. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 à 37, caractérisé par le fait
que pour le séchage du tissu introduit, l'espace intérieur de la cavité résonnante
(3, 39) est pourvu d'une amenée d'air et d'une évacuation de vapeur du type des séchoirs
à air d'évacuation ou à condensation habituels.