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(11) | EP 0 024 340 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Waschverfahren |
| (57) Textilmaterial wird in einer Waschflotte unter Verwendung von weichem Wasser bei
einem Flottenverhältnis von 1 : 4 bis 1 : 8 und einer Waschmittelkonzentration von
2 bis 8 g/I gewaschen, wobei dieses Waschmittel durch Vereinigen zweier flüssiger
Konzentrate A und B im Gewichtsverhältnis 2 : 1 bis 1 : 4 erhalten wird. Konzentrat
A besteht aus einer Dispersion seifenbildender Fettsäuren, die zu mindestens 50% als
Kalium- und Triethanolaminseifen vorliegen und enthält ausserdem ethoxylierte Alkohole
mit 8 bis 14 C-Atomen und 5 bis 12 Ethylenglykolethergruppen, Na-Alkylbenzolsulfonate,
optische Aufheller und niedermolekulare Alkohole sowie Wasser. Das Konzentrat B enthält
in wässriger Lösung Waschalkalien und Sequestrierungsmittel in Form der Tripolyphosphate,
Hydroxyethandiphosphonate, Hydroxide, Silikate und gegebenenfalls Polyaminocarboxylate
und Polyaminopolyphosphonate jeweils als Kalium- und Natriumverbindungen. |
[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Waschverfahren unter Verwendung eines flüssigen, kältestabilen Zwei-Komponenten-Waschmittels. Unter Zwei-Komponenten-Waschmitteln im Sinne der vorliegenden Erfindung versteht man aus zwei getrennt hergestellten und gelagerten Waschmittelbestandteilen bestehende Zubereitungen, die erst unmittelbar vor beziehungsweise zu Beginn des Waschprozesses im Waschbad miteinander vereinigt werden. Im vorliegenden Fall liegen beide Komponenten als kältestabile Flüssigkonzentrate vor, wobei die eine Komponente freie Fettsäuren, fettsaure Seifen sowie weitere Tenside und die andere Komponente das zur vollständigen Seifenbildung benötigte Alkali sowie weitere Waschalkalien und Gerüstsalze enthält.
[0002] Aus der GB-PS 338 121 ist ein Waschverfahren unter Verwendung eines Zwei-Komponenten-Waschmittels bekannt. Die 1. Komponente besteht aus seifenbildenden Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Stearinsäure oder ölsäure, die im Gemisch mit Emulgiermitteln bzw. Lösungsmitteln, wie sulfatiertem Olivenöl, Kohlenwasserstoffen, Terpentin und Chlorkohlenwasserstoffen, vorliegen können. Die 2. Komponente enthält die zur Seifenbildung benötigten Alkalien, wie Alkalihydroxide, -carbonate, -bicarbonate, und -silikate, und wird mit der 1. Komponente erst in der Waschflotte vereinigt. Außerdem können noch Bleichkomponenten zugesetzt werden. Dieses Verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf, die insbesondere in gewerblichen Wäschereien mit hohem Automationsgrad eine Rolle spielen. So lassen sich die genannten Fettsäuren nur schlecht automatisch fördern und dosieren, während die Mitverwendung von Lösungsmitteln aus der Reihe der Kohlenwasserstoffe bzw. der Chlorkohlenwasserstoffe erhebliche Probleme, wie erhöhte-Brand- und Explosionsgefahr bzw. toxikologische Bedenken, aufwirft. Außerdem verläuft die Umsetzung zwischen den in der Waschflüssigkeit nicht hinreichend fein dispergierten Fettsäuren und dem Alkali verhältnismäßig langsam, insbesondere bei Waschtemperaturen unterhalb 65 °C. Die Reaktion wird überdies durch die anwesende Wäsche gehemmt bzw. teilweise unterbunden, so daß es zur Bildung von Fettsäureablagerungen auf dem Waschgut kommen kann.
[0003] Ein weiteres, aus der FR-PS 1 460 904 bekanntes Verfahren geht von wäßrigen, zur Seifenbildung geeigneten Fettsäureemulsionen aus, die in der Waschlauge mit den Waschalkalien vereinigt werden. Die Fettsäure, bei der es sich vorzugsweise um technische ölsäure bzw. um ein niedrigschmelzendes Fettsäuregemisch (Titer 45 °C) handelt, wird mit einem nichtionischem Emulgator, wie Polyoxyethylensorbitan-monolaurat bzw. -monostearat, gegebenenfalls unter Zusatz von destilliertem Tallöl, in Wasser emulgiert. Alkalisch reagierende Stoffe dürfen nicht zugesetzt werden, da diese zu einem Brechen der Emulsionen führen. Es hat sich nun gezeigt, daß das Reinigungsvermögen der Mittel vergleichsweise gering ist, da die verwendeten Emulgatoren nicht nennenswert zur Waschkraft beitragen. Weiterhin ist die Beständigkeit, insbesondere die Kältestabilität der Emulsionen mangelhaft, da es unterhalb des Gefrierpunktes zu Entmischungen kommt, die sich nach dem Erwärmen nicht mehr ohne weiteres rückgängig machen lassen.
[0004] Trotz dieser Probleme besteht weiterhin Interesse an flüssigen Mitteln der vorgenannten Art, insbesondere in Form hochkonzentrierter, schwachschäumender und daher für Waschautomaten geeigneter Zubereitungen. Hochkonzentrierte Mittel gestatten es, die Kosten für Verpackung, Transport und Lagerung niedrig zu halten. Als Flüssigmittel besitzen sie außerdem den Vorteil der leichten Förder- und Dosierbarkeit. Dies bietet nicht nur für gewerbliche Wäschereien, die mit ensprechenden Ansatz- und Vorratstanks ausgestattet sind, entscheidende Vorteile, sondern auch für die zur Zeit in Entwicklung begriffenen, mit Vorrats- und Dosiervorrichtungen ausgerüsteten Haushaltswaschmaschinen. Bei diesen neuartigen Geräten ist die Waschmitteldosierung auf das jeweilige Waschprogramm speziell abgestimmt, wodurch unerwünschte beziehungsweise abwasserbelastende Fehldosierungen vermieden werden. Aus Gründen einer geringen Abwasserbelastung soll auch der Phosphatgehalt bei unverändert gutem Waschergebnis und geringer Schaumbildungsrate möglichst niedrig sein.
[0005] Gegenstand der Erfindung, mit denen die geschilderten Nachteile vermieden beziehungsweise die genannten Probleme gelöst werden, ist ein Waschverfahren unter Verwendung eines aus zwei Komponenten A und B bestehenden Waschmittels, wovon die Komponente A aus einer wäßrigen Dispersion seifenbildender Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und deren Seifen und die Komponente B aus einer wäßrigen Lösung alkalisch reagierender, zur vollständigen Seifenbildung mit den Fettsäuren der Komponente A befähigter Stoffe sowie sequestrierender Verbindungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A folgender Zusammensetzung:
ä) 15 bis 35 Gewichtsprozent einer Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, die zu 60 bis 100 Gewichtsprozent aus ölsäure besteht,
b) 2 bis 6 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid und 2 bis 6 Gewichtsprozent Triethanolamin, wobei deren Gesamtmenge so bemessen ist, daß mindestens 50 Gewichtsprozent der Fettsäuren als Kalium- beziehungsweise Triethanolaminseife vorliegen,
c) 4 bis 10 Gewichtsprozent eines ethoxylierten primären linearen beziehungsweise in 2-Stellung methylverzweigten Alkohols mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und durchschnittlich 5 bis 12 Ethylenglycolethergruppen,
d) 4 bis 10 Gewichtsprozent eines Natriumalkylbenzolsulfonats mit linearen, 10 bis 14 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkylketten,
e) 0,05 bis 1 Gewichtsprozent mindestens eines optischen Aufhellers aus der Klasse der substituierten Stilbensulfonsäuren in Form des Na-.oder K-Salzes,
f) 5 bis 18 Gewichtsprozent mindestens eines Alkohols mit 1 beziehungsweise 3 Kohlenstoffatomen,
g) 35 bis 50 Gewichtsprozent Wasser,
und die Komponente B folgender Zusammensetzung:
h) 2 bis 7 Gewichtsprozent Natriumtripolyphosphat und 2 bis 7 Gewichtsprozent Kaliumtripolyphosphat, wobei deren Gesamtmenge 5 bis 12 Gewichtsprozent beträgt,
i) 0,5 bis 4 Gewichtsprozent 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure in Form des Natrium- oder Kaliumsalzes,
j) 10 bis 20 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid und O bis 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid, so daß die Gesamtmenge an Alkalihydroxid 10 bis 20 Gewichtsprozent beträgt,
k) 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent eines Natrium- und/oder Kaliumsilikats der Zusammensetzung Me20 : Si02 = 1 : 1 bis 1 : 3,5,
1) O bis 2,5 Gewichtsprozent eines weiteren Sequestrierungsmittels aus der Klasse der Polyaminopolycarbonsäuren und Polyaminopolyphosphonsäuren,
m) 50 bis 70 Gewichtsprozent Wasser,
im Gewichtsverhältnis von A zu B von 2 : 1 bis 1 : 5 in einer Waschlösung unter Verwendung
von Wasser mit einem Härtegrad von weniger als 10° dH vereinigt werden, so daß der
Gesamtgehalt der Waschlösung an waschwirksamen Bestandteilen, Alkalien und sequestrierenden
Mitteln 2 bis 8 g/1 bei einem Flottenverhältnis von 1 : 4 bis 1 : 8 beträgt, worauf man in
an sich bekannter Weise einen Waschprozeß durchführt.
[0006] Die unter (a) aufgeführte Fettsäure besteht zu 60 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 65 bis 95 Gew.-% aus ölsäure. Außer ölsäure können auch mehrfach ungesättigte Fettsäuren, z.B. Linolsäure, in Anteilen von 0 bis 25, vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-% in den Fettsäuren enthalten sein. Der Anteil der gesättigten Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen beträgt 0 bis 35, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, wobei zweckmäßigerweise der Anteil der Stearinsäure 5 Gew.-%, insbesondere 3 Gew.-% nicht überschreiten soll. Geeignete Fettsäuregemische weisen beispielsweise die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%):
[0007] Der Gehalt der Komponente A an den unter (a) genannten Fettsäuren beträgt vorzugsweise 20 bis 30 Gewichtsprozent.
[0008] Der Anteil des unter (b) genannten Kaliumhydroxids und des Triethanolamins beträgt vorzugsweise jeweils 3 bis 5 Gewichtsprozent, so daß vorzugsweise mehr als 65 Gewichtsprozent der Fettsäure als Seife vorliegen.
[0009] Die unter (c) aufgeführten ethoxylierten Alkohole leiten sich von nativen oder synthetischen Alkoholen, insbesondere.Oxoalkoholen mit 8 bis 14, vorzugsweise 9 bis 12 Kohlenstoffatomen ab. Die Oxoalkohole können sowohl linear als auch in 2-Stellung methylverzweigt sein. Auch Gemische von nativen und durch Oxoreaktion erhaltenen Alkoholen sind geeignet. Die Zahl der Ethylenglycolethergruppen beträgt im Durchschnitt 5 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8. Der Anteil der ethoxylierten Alkohole in den Dispersionen soll 4 bis 10, vorzugsweise 5 bis 8 Gew.-% betragen.
[0010] Der Bestandteil (d) besteht aus linearem Natriumalkylbenzolsulfonat, insbesondere Dodecylbenzolsulfonat, in Anteilen von 4 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8 Gew.-%.
[0011] Die unter (e) aufgeführten optischen Aufheller leiten sich ab von Verbindungen der Formeln
worin die einzelnen Symbole die folgende Bedeutung haben:
Me = Na, K
R1, R2 = -NHCH3, -NCH3(CH2CH2OH), -N(CH2CH20H)2
R3, R4 = H, -CH3, -Cl, -OCH3, -COOCH3, -CN, -SO2NR5R6, -CONR5R6 mit R5 und R6 = H oder Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.
[0012] Bevorzugt werden optische Aufheller der Formel I verwendet, in der R1 und R2 Morpholino-, Diethanolamino- oder Anilinoreste darstellen. Die optischen Aufheller liegen in Ariteilen von 0,05 bis 1, vorzugsweise von 0,1 bis 0,7 Gew.-% vor.
[0013] Der Bestandteil (f) besteht aus aliphatischen C1-C3-Alkoholen, z.B. Ethanol, Propanol und insbesondere Isopropanol sowie aus den Gemischen der genannten Alkohole. Bevorzugt beträgt der Gehalt der Mittel an diesen Alkoholen bis 12 Gew.-%. Mittel mit Anteilen von weniger als 8 % der genannten Alkohole können auch hydrotrop wirkende Etheralkohole enthalten, die sich von C1-C4-Monoalkoholen und Ethylenglycol oder Propylenglycol bzw. Diglycolen ableiten. Geeignet sind z.B. die Monomethyl-, Monoethyl-, Monopropyl-, Monoisopropyl- oder Monobutylether des Ethylenglycols.
[0014] Der Wassergehalt des Waschmittelkonzentrates beträgt 35 bis 50 %, vorzugsweise bis 45 Gew.-%. Die Konzentrate sind innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen +40 °C und -10 °C unbegrenzt lagerbeständig. Sie werden zwar nach mehrwöchiger Lagerung bei einer Temperatur von -10 °C pastenartig, neigen jedoch selbst unter derartig extremen Bedingungen nicht zum Entmischen, sondern bilden nach dem Wiedererwärmen wieder gut gießbare, weitgehend klare Flüssigkeiten.
[0015] An weiteren Zusatzstoffen können noch Biocide, Duftstoffe, Farbstoffe, Stabilisierungsmittel, sonstige Sequestrierungsmittel, Neutralsalze und optische Aufheller anderer Konstitution anwesend sein, jedoch soll der Anteil an derartigen Zusatzstoffen insgesamt 5 Gew.-% nicht überschreiten und vorzugsweise weniger als 2 Gew.-% betragen, damit ein negativer Einfluß auf die Kältestabilität vermiedenwird.
[0016] Die Komponente B, die vor oder zu Beginn des Waschprozesses mit der Komponente A vereinigt wird, liegt ebenfalls als flüssige, leicht dosierbare und insbesondere kältebeständige Lösung vor und weist vorzugsweise die folgende Zusammensetzung auf:
[0017] Das Mischungsverhältnis der Komponente A mit der Komponente B gemäß vorstehender Zusammensetzung beträgt 2 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : 4, wobei die Gesamtmenge aller waschwirksamen Bestandteile, Waschalkalien und Sequestrierungsmittel in der Waschflotte 2 bis 8 g/l, vorzugsweise 3 bis 6 g/1 bei einem Flottenverhältnis von 1 : 4 bis 1 : 8 beträgt.
[0018] Die Alkalität der Komponente B sowie ihre Menge ist so bemessen, daß die Fettsäuren vollständig in die Seifen überführt werden und darüber hinaus noch ein Alkaliüberschuß vorhanden ist, so daß der pH-Wert der Waschlauge 10,5 bis 13,5, vorzugsweise 11,2,bis 13,2 beträgt. Außer den vorgenannten Alkalien, Polyphosphaten und Sequestrierungsmitteln können noch weitere sequestrierend wirkende Verbindungen anwesend sein beziehungsweise das Ethylendiaminotetraacetat kann durch andere Sequestrierungsmittel, zum Beispiel die Na- oder K-Salze von Polycarbonsäuren, Hydroxybeziehungsweise Etherpolycarbonsäuren, Aminopolycarbonsäuren, Hydroxyalkanphosphonsäuren und Aminopolyphosphon-säuren, ersetzt sein. Beispiele hierfür sind Nitrilotriessigsäure, Diethylentriaminopentaessigsäure und 1-Amino- ethan-1,1-diphosphonsäure.
[0019] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Waschverfahrens unter Verwendung der beiden Komponenten A und B können noch weitere Komponenten zugefügt werden, beispielsweise zum Kationenaustausch befähigte Natriumaluminiumsilikate gemäß DE-AS 24 12 837, Veigrauungsinhibitoren, wie Celluloseether und Cellulosemischether, Enzyme sowie Aktivsauerstoff beziehungsweise Aktivchlor enthaltende Bleichmittel, gegebenenfalls unter Zusatz von Bleichaktivatoren. Soweit es die Stabilität der betreffenden Verbindungen zuläßt, liegen sie ebenfalls vorzugsweise als Lösungen oder Dispersionen vor, wobei einer mangelnden Stabilität erforderlichenfalls durch Einkapseln der Wirkstoffe begegnet werden kann.
[0020] Das zum Ansetzen der Waschlauge verwendete Wasser soll auf einen Härtegrad von weniger als 8° dH (8 mg CaO in 100 ml Wasser), vorzugsweise nicht mehr als 5° dH (5 mg CaO in 100 ml Wasser) enthärtet sein. Der Waschprozeß kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden, das heißt aus einem Vorwaschgang und einem Hauptwaschgang (Klarwaschgang) bestehen. Konzentration und Waschtemperatur können bei den Waschgängen unterschiedlich sein und 1 bis 3 g/1 bei Temperaturen von 20 bis 60 °C im Vorwaschgang und 2 bis 6 g/1 bei 60 bis 95 °C im Klarwaschgang betragen.
[0021] Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Waschmittel zeichnen sich außer durch ihre gute Lager- und Kältebeständigkeit insbesondere durch eine hohe Waschkraft und eine geringe Schaumbildungsrate aus. Sie neigen daher auch unter kritischen Bedingungen, zum Beispiel beim Waschen nur gering verschmutzter Wäsche, wie einmal benutzter Bett-, Tisch- und Berufswäsche, nicht zum Überschäumen. Aufgrund ihres geringen Phosphatgehaltes und ihres hohen Seifenanteils am Gesamt-Tensid sind sie als ausgesprochen umweltfreundlich anzusehen.
B e i s p i e 1 e
[0022] Die in den Rezepturen verwendeten Fettsäuren (a) wiesen die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) auf:
[0023] Als ethoxylierter Alkohol (Komponente c) wurde ein Oxoalkohol der Kettenlänge C9-C11 mit 7 Ethylenglycolethergruppen verwendet. Die Komponente(d)bestand aus linearem Na-Dodecylbenzolsulfonat. Als optischer Aufheller (Komponente e) wurde das Natriumsalz der Verbindung gemäß Formel I verwendet, worin R1 und R2 Morpholinoreste bedeuteten. Die Komponente(g)bestand aus Isopropanol. Unter dem Bestandteil "Salze" werden geringe Mengen an Na2SO4 und NaCl verstanden, die als Begleitstoffe des Alkylbenzolsulfonats und des optischen Aufhellers vorlagen. Die Zusammensetzung ist der Tabelle 2 zu entnehmen.
[0024] Zwecks Herstellung der Mittel wurden zunächst die Fettsäure mit Kalinmhydroxid in 30 %iger wäßriger Lösung und Triethanolamin dem Ethoxylat (c) und dem Alkylbenzolsulfonat (d), das als 50 %ige wäßrige Lösung vorlag, miteinander vermischt, darauf der in Isopropanol gelöste optische Aufheller eingerührt und abschließend das Wasser bis zur angegebenen Menge zugefügt.
[0025] Die Konzentrate lagen als gelblich gefärbte, klare bis leicht irisierende, bei Raumtemperatur dünnflüssige Lösungen vor, die bei dreiwöchiger Lagerung im Klimaschrank bei -10 °C und +40 °C klar und homogen blieben. Ein mehrfacher Temperaturwechsel zwischen +40 °C und -10 °C führte ebenfalls nicht zu Entmischungen. Die Konzentrate waren in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar.
[0026] Als alkalische Komponente B wurden folgende Lösungen verwendet (Mengenangaben in Gewichtsprozent):
Einlaugenverfahren (90°C)
Zweilaugenverfahren
Klarwäsche (90 °C)
[0032] Bei einem Flottenverhältnis (kg Trockenwäsche pro 1 Waschlauge) von 1 : 4 bis 1 : 6 unter Verwendung von enthärtetem Wasser (3,0° dH) wurden bei 90 °C einwandfreie Waschergebnisse erzielt. Die Schaumentwicklung war minimal. Nach dem Waschen wurde fünfmal nachgespült, wobei im 2. Spülbad 0,22 g/1 Natriumhypochlorit und im letzten Spülbad 0,4 g/1 Natriumthiosulfat (Antichlor) zur Anwendung kamen.
a) 15 bis 35 Gewichtsprozent einer Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, die zu 60 bis 100 Gewichtsprozent aus ölsäure besteht,
b) 2 bis 6 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid und 2 bis 6 Gewichtsprozent Triethanolamin, wobei deren Gesamtmenge so bemessen ist, daß mindestens 50 Gewichtsprozent der Fettsäuren als Kalium- beziehungsweise Triethanolaminseife vorliegen,
c) 4 bis 10 Gewichtsprozent eines ethoxylierten primären linearen beziehungsweise in 2-Stellung methylverzweigten Alkohols mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und durchschnittlich 5 bis 12 Ethylenglycolethergruppen,
d) 4 bis 10 Gewichtsprozent eines Natriumalkylbenzolsulfonats mit linearen, 10 bis 14 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkylketten,
e) 0,05 bis 1 Gewichtsprozent mindestens eines optischen Aufhellers aus der Klasse der substituierten Stilbensulfonsäuren in Form des Na- oder K-Salzes,
f) 5 bis 15 Gewichtsprozent mindestens eines Alkohols mit 1 beziehungsweise 3 Kohlenstoffatomen,
g) 35 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, und die Komponente B folgender Zusammensetzung:
h) 2 bis 7 Gewichtsprozent Natriumtripolyphosphat und 2 bis 7 Gewichtsprozent Kaliumtripolyphosphat, wobei deren Gesamtmenge 5 bis 12 Gewichtsprozent beträgt,
i) 0,5 bis 4 Gewichtsprozent 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure in Form des Natrium- oder Kaliumsalzes,
j) 10 bis 20 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid und O bis 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid, so daß die Gesamtmenge an Alkalihydroxid 10 bis 20 Gewichtsprozent beträgt,
k) 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent eines Natrium- und/oder Kaliumsilikats der Zusammensetzung Me20 : Si02 = 1 : 1 bis 1 : 3,5,
1) O bis 2,5 Gewichtsprozent eines weiteren Sequestrierungsmittels aus der Klasse der Polyaminopolycarbonsäuren und Polyaminopolyphosphonsäuren,
m) 50 bis 70 Gewichtsprozent Wasser,
im Gewichtsverhältnis von A zu B von 2 : 1 bis 1 : 4 in einer Waschlösung unter Verwendung von Wasser mit einem Härtegrad von weniger als 10° dH vereinigt werden, so daß der Gesamtgehalt der Waschlösung an waschwirksamen Bestandteilen, Alkalien und sequestrierenden Mitteln 2 bis 8 g/1 bei einem Flottenverhältnis von 1 : 4 bis 1 : 8 beträgt, worauf man in an sich bekannter Weise einen Waschprozeß durchführt.