CZ200135A3

CZ200135A3 - Dry-cleaning process and modified solvent

Info

Publication number: CZ200135A3
Application number: CZ200135A
Authority: CZ
Inventors: Wolf-Dieter R Berndt
Original assignee: Greenearth Cleaning
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2001-05-16
Also published as: CA2337441A1; JP3294596B2; US6042617A; NO20010232L; ATE220740T1; CA2337363C; AU754432B2; IL140833A0; CA2337441C; EP1092056A1; PL204236B1; WO2000004222A1; NZ509385A; CN1309734A; JP2002520509A; CZ291465B6; MXPA01000357A; PL345504A1; KR20010071885A; EP1092056B1

Description

Oblast techniky

Předložený vynález je v obecné oblasti chemického čištěni oděvů, textilních výrobků, tkanin a podobně a je zaměřen zvláště na způsob a zařízení pro chemické čištění tkanin s použitím modifikovaného rozpouštědla, které dosud nebylo používáno v zařízeních chemického čištění.

Dosavadní stav techniky

Chemické čištění je důležitým průmyslem na celém světě. Jenom ve Spojených státech amerických existuje více než čtyřicet tisíc chemických čistíren (mnoho z nich je navíc rozmístěno na více místech). Průmysl chemického čištění je jedním ze základních druhů průmyslu v současné ekonomice. Mnoho oděvních předmětů (a dalších položek) musí být chemicky čištěno, aby zůstávaly čisté odstraňováním tělesných tuků a olejů a aby byly prezentovatelné tím, že se zabraňuje smršťováni a odbarvování oděvů.

Nejvíce dosud používaným rozpouštědlem pro chemické čištění je stále perchlorethylen (Pere). Má mnoho nevýhod, zejména pokud jde o jeho toxicitu a zápach.

Dalším problémem v této oblasti je skutečnost, že různé textilní výrobky a tkaniny vyžadují různé zpracování v současně používaných systémech, aby se zabránilo jejich poškození v průběhu procesu chemického čištění.

Stávající stav techniky v oblasti chemického čištění zahrnuje používání různých rozpouštědel s nejrůznějšími zařízeními pro provádění čištění. Ve zcela nedávné minulosti byl nejpoužívanějším rozpouštědlem perchlorethylen (zde je označován jako Pere). Perchlorethylen má výhodu, že je vynikajícím čisticím rozpouštědlem, avšak má současně nevýhodu, že je hlavním zdravotním a ekologickým rizikem; je například spojován s nejrůznějšími formami rakoviny a je velmi destruktivní vůči pozemní vodě a životu ve vodě. V některých oblastech již není perchlorethylen povolen k užívání. V minulosti se zkoušela a používala i jiná rozpouštědla, jako například na ropě založená rozpouštědla a glykol ethery a estery. Tato různá

rozpouštědla byla používána se smíšenými výsledky čištění a problematickou kompatibilitou s tkaninami / textilními výrobky, pokud byly srovnávány s výsledky, jichž se dosáhlo s perchlorethylenem.

Průmysl chemického čištění dlouho závisel na rozpouštědlech na bázi ropy a dobře známých chlorovaných uhlovodících, perchloethylenu a trichlorethylenu, při použití pro čištění tkanin a oděvních výrobků. Již od čtyřicátých roků byl perchlorethylen oceňován jako syntetická sloučenina, která je nehořlavá a vykazuje dobré vlastnosti odmašťování a čištění, ideální pro průmysl chemického čištění. Počátkem sedmdesátých roků bylo zjištěno, že perchlorethylen způsobuje vznik rakoviny jater u zvířat. To bylo alarmující zjištění, protože odpady z chemického čištění byly umisťovány v té době ve skládkách, ze kterých prosakovaly do půdy a podzemní vody.

Regulační předpisy Agentury pro ochranu životního prostředí byly postupně zpřísňovány a vyvrcholily v zákonu, který nabyl účinnosti v roce 1996 a vyžadoval, aby veškerá zařízení chemického čištění měla cykly „suchý - suchý“, to znamená, že tkaniny a oděvní předměty, které jsou vkládány do zařízení v suchém stavu, rovněž jsou v suchém stavu vyjímány po ukončení čištění. To vyžadovalo systémy s „uzavřenou smyčkou“, které mohou zachycovat téměř veškerý perchlorethylen, v kapalném i plynném stavu. Proces takového „cyklu“ zahrnuje umisťování tkanin nebo oděvních předmětů do speciálně navrženého čistícího zařízení, které může pojmout 15 až 150 liber tkanin nebo oděvů, které jsou viditelné přes kruhové okénko. Ještě před umístěním do zařízení jsou tkaniny nebo oděvní předměty kontrolovány a jsou zpracovávány z hlediska lokálního vyhledávání skvrn. Jestliže je tkanina neobvyklá nebo lze - li s ní očekávat nějaké problémy, pak je kontrolováno její označení a ověřováno, zdali její výrobce ji považoval za bezpečnou pro chemické čištění. Jestliže nepovažoval, může být skvrna zachována, to je nemusí být jisté, že ji bude možno odstranit. Například skvrna od cukru nemusí být viditelná, avšak jakmile jednou projde procesem chemického čištění, dojde k jejímu okysličení a zhnědnutí. Jestliže je skvrna mastného původu, pak voda nepomůže, ale perchlorethylen ano, protože ten tuk rozpustí. Ve skutečnosti je základním důvodem chemického čištění určitých oděvů (které by neměly být čištěny v obvyklém čisticím ·· · · ♦ ·· · · • ··· · · · · · • ···· · · · · _v « * · · · · ·· · ··· ·· ··· ·· zařízení) odstraňování nahromaděných tělesných tuků (známých jako mastné kyseliny), protože tyto tuky také oxidují a způsobují žluklé ošklivé zápachy.

Tuk, který se v rozpouštědle uvolňuje, je odstraňován filtrací a destilací perchlorethylenu. Jinými slovy, špinavý perchlorethylen se vaří a páry jsou kondenzovány zpět do čisté kapaliny. Malé množství detergentu, v typickém případě 1 až 1,5% objemových z celé směsi, je typicky smícháno s perchlorethylenem, aby napomohlo při rozpustnosti skvrn a /nebo zbytků po skvrnách při jejich předběžném odstraňování.

Dříve než jsou oděvy vyjímány z čistícího zařízení, z čisticího zařízení se stává sušička. Horký vzduch je profukován vnitřkem, avšak namísto aby byl vyfukován ven, prochází proud vzduchu kondenzátorem, který zkapalňuje páry perchlorethylenu a vrací je zpět k dalšímu využití. Po čištění a sušení se oděvy napařují a žehlí.

Proces chemického čištění odstraňuje převážnou část perchlorethylenu z oděvů, avšak malé množství zůstává. Různá vlákna oděvů zachycují více rozpouštědla než jiná vlákna. Tak například přírodní vlákna jako jsou bavlněné, vlněné a silnější předměty jako spací pytle, kabáty a ramenní vycpávky mají snahu zadržovat více rozpouštědla než lehčí předměty nebo syntetická vlákna.

Dalším větším problémem spojeným s chemickým čištěním oděvů je stálost barev použitých barviv. Perchlorethylen je velmi agresivním rozpouštědlem a často se stává, že barviva používaná výrobci blednou v perchloethylenu nebo i v jiných rozpouštědlech chemického čištění. Občas mohou být tkaniny označeny za vhodné výlučně pro chemické čištění, avšak potisky nebo povrchová barviva vyhledávají v rozpouštědlech a způsobují, že předmět není nadále použitelný. Jakmile je předmět vyčištěn a má blednoucí barvivo, pak dojde k jeho poškození a navíc dochází k nanášení takového barviva na povrch jiných předmětů a k jejich znehodnocení.

Dalším problémem u chemického čištění tkanin je opětné nanášení ve vodě rozpustných nečistot, které byly uvolněny z nějaké tkaniny nebo oděvního předmětu a znovu se nanášely na stejnou nebo jinou čištěnou tkaninu nebo oděvní předmět.

i

Těkavá silikonová rozpouštědla jsou sama o sobě extrémně účinná při rozpouštěni tuků, olejů a jiných organických nečistot z oděvů a udržují je ve stavu suspenze, avšak nemohou udržovat v suspenzi ve vodě rozpustné nečistoty bez pomoci vhodného detergentu.

Stejné problémy se vyskytují u perchlorethylenu a rozpouštědel na bázi uhlovodíků. Speciální detergenty byly vyvinuty pro vyřešení problémů suspenze ve vodě rozpustných nečistot v těchto organických rozpouštědlech a problémů opětného nanášení těchto nečistot. Detergenty, které byly vyvinuty pro použití s perchlorethylenem, nejsou kompatibilní s těkavými silikonovými rozpouštědly.

Jediné použití sloučeniny cyklického siloxanu pro účely čištění je popisováno v USA patentu č. 4,685,930 Kasprzaka. Avšak tento popis se týká pouze aplikací čištění skvrn. Není zde zveřejněno žádné ponoření předmětů do cyklického siloxanu, není zde ani žádný návrh používání cyklického siloxanu v zařízení pro chemické čištění. Navíc není zde žádný návrh vystavení vystavení takových předmětů ponoření do cyklického siloxanu, odstřeďování, částečného podtlaku a zahřívání v kontinuálním procesu pro chemické čištění předmětů hromadně za účelem odstraňování tuků, olejů, mastnoty a dalších nečistot z velkého množství textilních předmětů.

Podstata vynálezu

Předložený vynález zahrnuje systém a způsob chemického čištění, ve kterém je zařízení chemického čištění použito ve spojení se specifickým rozpouštědlem, které je odvozeno od organicko / anorganického hybridu (organosilikon). V této třídě organosilikonů je skupina, známá jako cyklické siloxany. Takové rozpouštědlo na bázi cyklického siloxanu umožňuje, že ve svém výsledku je proces ekologicky přátelský a navíc je rovněž účinnější při čištění tkanin a podobně než jakýkoli dosud známý systém. Sloučenina siloxanu je využita v zařízení chemického čištění k provádění způsobu podle tohoto předloženého vynálezu. Aby byly zlepšeny čistící schopnosti rozpouštědla na bázi cyklického siloxanu, je takové rozpouštědlo modifikováno chemikálií, která je vybrána ze skupiny chemikálií, zahrnující 2 ethylhexylacetát, estery, alkoholy a etery. V preferovaném provedení uvedený způsob zahrnuje kroky vkládání předmětů do čistícího koše; promíchávání předmětů a sloučeniny modifikovaného siloxanu, ve které jsou ponořeny; odnímání většiny ··«· ·ϊ> · ·· • · · ·· Ο 9 ··· ·· ♦ ·· • · · · · · · · modifikované sloučeniny siloxanu; odstřeďování předmětů; a vyjímání předmětů z koše po jejich ochlazování.

Přehled obrázků na výkresech

Výše uvedené předměty a výhody tohoto předloženého vynálezu a stejně tak jeho další předměty a výhody, budou lépe pochopeny jako výsledek podrobného popisu výhodného provedení, jestliže bude bráno ve spojení s následujícím obrázkem, kde:

Na obrázku 1 je blokové schéma kroků postupu, ukazujícího jedno provedení tohoto předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Předložený vynález zahrnuje způsob a zařízení pro chemické čištění tkanin, využívající rozpouštědla na bázi silikonu, které má žádoucí jmenovitou hodnotu bodu vzplanutí (nad 140 stupni Fahrenheita) a bezpečnostní kvality (nedochází k odbarvování a mačkání), společně s vynikající rozpustností pro mastné kyseliny, tuky a oleje v procesu chemického čištění.

Předložený způsob chemického čištění využívá kapaliny třídy cyklických siloxanů, běžně používané v kosmetice a v oblasti topických farmaceutik. Tyto cyklické siloxany jsou známy zejména jako oktametyl - cyklotetrasiloxan (tetramer), dekametyl - cyklopentasiloxan (pentamer) a dodekametyl - cyklo - hexasiloxane (heximer).

Rozpouštědlo podle tohoto předloženého vynálezu je tak ekologické přátelské, neusazuje se a nezůstává v oděvech, je hypoalergické a má jedinečné charakteristiky hořlavosti. Při používání jsou bod vzplanutí a bod hoření roztoku odděleny alespoň o deset stupňů Fahrenheita, takže rozpouštědlo je samozhášecí mezi bodem vzplanutí a bodem hoření. Dále, rozpouštědlo může být zahříváno (nad 100 stupňů Fahrenheita), aniž by se tkaniny poškozovaly, což dále zlepšuje a urychluje proces čištění. Konečně, rozpouštědlo může mít povrchové napětí menší než 18 dynů na čtvereční centimetr, takže lépe proniká do vláken tkaniny při odstraňování zbytků nečistot a je snadnější dostat toto rozpouštědlo z tkaniny.

• ·*·« · · ♦ ······ '·· ··· ·· ···

Předložený vynález popisuje aplikaci těkavých organosilikonů jako alternativních rozpouštědel k běžných alifatickým sloučeninám na bázi ropy a chlorovaných uhlovodíků. Organosilikony se v přírodě nevyskytují a musí být připravovány synteticky. Základním počátečním materiálem je písek (kysličník křemičitý) v dalších anorganických silikátech, které tvoří až 75% zemské kůry. Organosilikony byly poprvé syntetizovány v roce 1863 Firedelem a Craftsem, kteří jako první připravili tetraethylsilan. V následujících letech bylo syntetizováno mnoho dalších derivátů, přesto však až ve čtyřicátých letech dvacátého století došlo k širokému zájmu o chemii organosilikonů.

Kysličník křemičitý (silika) je poměrně elektropozitivním prvkem, který vytváří polární kovalentní vazby s uhlíkem a dalšími elementy, včetně halogenů, dusíku a kyslíku. Pevnost a reaktivita silikonu závisejí na relativní elektronegativitě prvku, na který budou silikony kovalentně vázány. Polysilany při řízené hydrolýze snadno vytvářejí polysiloxany. Tyto cyklické a lineární polymery jsou komerčně známé jako silikonové kapaliny.

Silikonové kapaliny jsou nepolární a nerozpustné ve vodě nebo nižších alkoholech. Jsou zcela mísitelné v typických alifatických a aromatických rozpouštědlech, včetně halogenovaných rozpouštědel, avšak jsou pouze částečně mísitelné s mezifrakcemi ropy jako například nafteny. Silikonové kapaliny jsou nerozpustné ve vyšších uhlovodících, mazacích olejích, voscích, mastných kyselinách, rostlinných olejích a živočišných olejích ..., avšak těkavé cyklické silikonové kapaliny (tetramer a pentamer) jsou trochu rozpustné ve vyšších uhlovodících.

Ve skutečnosti bylo neočekávaně zjištěno, že cyklické siloxany nevykazují odbarvování a křížové tvoření skvrn, a následným dopracováním tohoto zjištění do praxe bylo ověřeno, že uvedené cyklické siloxany mohou sloužit jakorozpouštědlo pro chemické čištění v konvenčním zařízení chemického čištění. Přihlašovatel dále zjistil, že problémy s odbarvováním, spojené s konvenčními rozpouštědly, byly v podstatě eliminovány, což má za následek významný ekonomický přínos pro podnikatele v oblasti chemického čištění. Tento přínos byl měřen schopností nebo možností podnikatele míchat oděvy a oděvní předměty bez ohledu na jejich barvu a tedy zvýšit produktivitu čištění.

φ · · ·· · · ··· · · · · · • · · · · · · · • · · 4 · ·

Jako alternativní možnost mohou být těkavé organosilikony (cyklické) používány ve spojení s přídavkem esteru, zejména 2 - etylhexyl acetátu (EHA), poskytují tak základ pro vynikající rozpustnost a schopnost čištění.

Při testování schopnosti odmašťování těkavých směsí cyklických silikonů a EHA bylo zjištěno, že měly lepší vlastnosti než alifatická rozpouštědla na bázi ropy a byly srovnatelné s úrovní perchlorethylenu. Perchlorethylen je velmi dobrým a agresivním rozpouštědlem, jako odmašťovací prostředek však může být příliš účinný pro účely normálního chemického čištění. Základním účelem chemického čištění je odstranit nečistoty a páchnoucí mastné kyseliny, které se akumulují v oděvech nebo kusech oděvů při nošení. Ideálním rozpouštědlo pro chemické čištění by nemělo mít sílu odbarvovat, rozpouštět plasty a měnit barvu nebo texturu čištěného materiálu.

Těkavé cyklické silikony ve spojení s určitými organickými estery, etherem a alkoholy vykazují mnoho jedinečných fyzikálních a chemických vlastností, se kterými se nemohou rovnat konvenční rozpouštědla. Preferované směsi dekamethylpentacyklosiloxanu a 2 - ethyl hexyl acetátu jsou jedinečné z mnoha důvodů a jsou skutečně selektivními odmašťovacími činidly , které jsou chemicky inertní vůči zbarvenému vláknu, bez ohledu na to, jestli se jedná o syntetické nebo přírodní vlákno. To znamená, že barvivo není napadeno nebo vytaženo z vlákna chemickou cestou, jako by tomu bylo u současných rozpouštědel.

Stejnoměrná molekulová hmotnost kombinací těkavých cyklických silikonů a esteru jim dává požadované povrchové napětí, které je důležité pro čištění. Dalším z hlavních důležitých bodů je to, že těkavá kapalina cyklického silikonu dává „hedvábný, měkký vzhled a omak“ v podstatě všem tkaninám a textilním výrobkům. Tento znak je důležitý, protože perchlorethylen odstraňuje oleje z přírodních vláken a důsledkem je drsný pocit nebo textura.

Cyklická molekulární struktura způsobuje, že jsou daleko více odolné proti oxidaci než materiály na bázi ropy. To umožňuje, že destilace cyklických silikonů je daleko spolehlivější. Cyklická povaha rovněž umožňuje, že kapalina proniká do vláken oděvů daleko snadněji a uvolňuje zachycené nečistoty.

• «··· ·· ·	• »	• ·
	•	• ·	··
	• ··	• *	•	• ·
		• · · ·	•	• · ·
			•	• ·
		··	···	··	··

Dva hlavní těkavé cyklické silikony, konkrétně tetramer a pentamer, mají široký rozsah bodů tuhnutí, například bod tuhnutí pro tetramer je 53 stupňů Fahrenheita a bod tuhnutí pro pentamer je - 40 stupňů Fahrenheita, což je rozmezí téměř 100 stupňů Fahrenheita. Každý z těchto materiálů má jedinečné fyzikální vlastnosti, které samy o sobě však neznamenají, že jsou odmašťujícími rozpouštědly pro proces chemického čištění. Například bod vzplanutí tetrameru je 140 stupňů Fahrenheita, avšak bod jeho hoření je 169 stupňů Fahrenheita, bod vzplanutí pentameru je 170 až 190 stupňů Fahrenheita , ale jeho bod hoření je 215 stupňů Fahrenheita. Jak tetramer, tak i pentamer mohou být smíchány, aby vytvářely požadovanou sloučeninu nebo vzorec se správnou charakteristikou hořlavosti a stejně tak i bodem tuhnutí. Preferovaný přídavek esteru, 2 - ethyl hexyl acetát, má rovněž vysoký bod vzplanutí a extrémně nízký bod tuhnutí.

Preferovaná směs tedy bude mít méně než 40% EHA a více než 50% pentameru. Tento rozsah umožňuje vývoj kompozic rozpouštědel, která jsou vhodná pro většinu operací chemického čištění. Ačkoliv je ester EHA preferovaným materiálem, je celá řada dalších materiálů ze skupin esterů, etheru a alkoholu, které mohou vykazovat podobné vlastnosti jaké byly výše uváděny. Následuje seznam chemikálií, které mohou být používány jako náhrada za EHA v preferované směsi:

Estery

Dvojsytné estery

Glykol ether DPM acetát Glykol ether EB acetát

Alkoholy

- ethylhexyl alkohol

Cyklohexanol

Hexanol

Ethery

Glykol ether PTB Glykol ether DPTB Glykol ether DPNP

Ačkoli výše uvedené chemikálie představují pouze několik z možných aditiv k těkavým organocyklickým siloxanům, jsou v rozsahu tohoto předloženého vynálezu i ty látky, které nejsou v seznamu uvedeny.

Je třeba také poznamenat, že určitá aditiva jako například deriváty na bázi ropy, jako jsou minerální alkoholy, halogenované uhlovodíky, mohou být přidávány k výše uvedeným látkám pro dosažení určitých čisticích a /nebo odmašťovacích výsledků, kterých nemůže být dosaženo pouze výše uvedenou kompozicí.

Následuje seznam různých materiálových kompozic, které se týkají výše uvedeného:

Kompozice - 1:

Tetramer - 75% hmotnostních

EHA - 25% hmotnostních

Kompozice - 2:

EHA - 50% hmotnostních

Pentamer - 50% hmotnostních

Kompozice - 3:

EHA - 30% hmotnostních

Pentamer - 70% hmotnostních

Kompozice - 4:

Tetramer - 15% hmotnostních

Pentamer - 55% hmotnostních

EHA - 30% hmotnostních

Kompozice - 5:

EHA - 85% hmotnostních

Pentamer - 15% hmotnostních

Ačkoli jsou výše uvedené kompozice hlavně založeny na těkavých organocyklických siloxanech a EHA, jsou v rozsahu tohoto předloženého vynálezu i následující rozsahy směsí kompozic:

EHA - 1 % až 99% hmotnostních

Pentamer - 1% až 99% hmotnostních

Tetramer- 1% až 99% hmotnostních

Kombinace výše uvedených rozpouštědel anebo samotná rozpouštědla mohou být modifikovány a zlepšeny v jednom z provedení způsobu chemického čištění podle tohoto předloženého vynálezu. Modifikace je ve formě přidání aditiv pro suspendování nečistot a zabránění opětného usazování nečistot během cyklu čištění a proplachování, dále detergentů pro skvrny na bázi vody, a dezinfekčních prostředků pro dezinfekci bakterií a dalších forem mikroorganismů, které jsou přítomny ve všech oděvech. Je třeba poznamenat, že aditivum může být zahrnuto jako komponenta roztoku rozpouštědla nebo jako samostatné činidlo.

Dále je zde popsán vhodný detergent, který je kompatibilní s jeho siloxanovým rozpouštědlem a který tvoří část tohoto předloženého vynálezu. Detergent obsahuje amfipatickou molekulární konfiguraci, mající vysoce hydrofobní lineární nebo cyklickou organosilikonovou kostru se substitucemi hydrofilního polárního stranového řetězce a zahrnující čistě organickou molekulu nebo smíšenou organo - silikonovou molekulu, mající 1 až 300 molů polárních prstů. Tyto polární prsty mohou být iontové. Dále mohou být použita ve spojení s rozpouštědlem i iontová povrchově aktivní činidla.

Konstrukce preferovaného vzorce detergentů pro těkavé silikonové rozpouštědlo by měl mít následující molekulární charakteristiku, a to jako celek nebo v kombinaci s dalšími:

1. Amfipatická molekulární konfigurace, která zahrnuje vysoce hydrofobní lineární nebo cyklickou kostru se substitucemi hydrofilních polárních stranových řetězců nebo „prstů“, vycházejících z kostry. Kostra může být tvořena čistě organickou molekulou nebo smíšenou organo - silikonovou molekulou.

• fcfc·· ♦· * ··· • · · · · · · · ·· · • ··· · · · · ·fc fc fc··· » · · ♦· fc · · · · ··.· fcfc· ·«· ·· ··· ····

2. 1 až 300 molů polárních prstů na molekulu.

3. 20% až 90% hmotnostních polárních prstů.

4. Hydrofil: Lipofilní rovnováha (HLB) v rozsahu od 4 do 18.

5. Kde hydrofílní prsty vyplývají ze substitucí hydrofobní kostry reakcemi s ethylenoxidem a /nebo propylenoxidem a vytvářejí polyethery.

Příklady takových kompozicí materiálů, které využívají organo - silikátových koster, jsou:

1. Cyklické organo - silikonové výrobky, které byly vyvinuty a jsou v současné době dostupné od společnosti Generál Electric Silicones Division, Waterbury, New York a známé podle jejich následujících názvů výrobků:

SF - 1288 (cyklická organo - silikonová kostra; 66% hmotnostních polárních prstů ethylenoxidu).

SF - 1528 (cyklická organo - silikonová kostra; 24% hmotnostních polárních prstů ethylenoxidu a propylenoxidu; rozpuštěných (10% v 90%) v pentameru).

SF - 1328 (organo - silikonová kostra; 24% hmotnostních polárních prstů ethylenoxidu a propylenoxidu; rozpuštěných (10% v 90%) ve směsi tetrameru a pentameru).

SF - 1488 (organo - silikonová kostra; 49% hmotnostních polárních prstů ethylenoxidu).

2. Organo - silikonové výrobky, vyvinuté a v současné době dostupné od společnosti Dow Corning Corp., Midland, Michigan, a známé podle jejich označení výrobků jako:

··

3225 C (organo - silikonová kostra; polární prsty ethylenoxidu a propylenoxidu, rozpuštěné v chyclomethiconu).

3. Řada lineárních organických polyetherů s ethylenoxidovými polárními prsty, vyvinutá společností Air Products and Chemicals, lne., Allentown, Pennsylvania, a známé pod názvy jejich výrobků jako:

Surfynol 420 (20% hmotnostních, polárních prstů ethylenoxidových).

Surfynol 440 (40% hmotnostních, polárních prstů ethylenoxidových).

Surfynol 465 (65% hmotnostních, polárních prstů ethylenoxidových).

Preferovaným detergentem je kombinace 80 : 20 výrobků GE SF - 1528 a Surfynol 440.

Výše uvedené údaje kategorizují bázi preferovaného detergentu pro použití s těkavými silikonovými rozpouštědly.

Základním smyslem tohoto popisu je zmínit skutečnost, že těkavá silikonová rozpouštědla by měla obsahovat kompatibilní detergenty, aby splňovala průmyslem požadované parametry pro chemické čištění.

Preferované kompozice detergentu jsou následující:

1. SF - 1328 (50% až 90% hmotnostních, a Surfynol 420 (50% až 10% hmotnostních).

2. SF - 1328 (70% až 95% hmotnostních), a Surfynol 440 (30% až 5% hmotnostních).

3. SF - 1328 (60% až 95% hmotnostních), a SF - 1488 (40% až 5% hmotnostních).

4. SF - 1528 (60% až 95% hmotnostních), a Surfynol 420 (40% až 5% hmotnostních).

5. SF - 1528 (70% až 95% hmotnostních), a Surfynol 440 (30% až 5% hmotnostních).

6. SF - 1528 (60% až 95% hmotnostních), a SF - 1488 (40% až 5% hmotnostních).

7. SF - 1528 (50% až 85% hmotnostních), Surfynol 440 (49% až 5% hmotnostních), a SF - 1288 (1% až 10% hmotnostních).

8. SF - 1528 (50% až 70% hmotnostních), Surfynol 440 (49% až 5% hmotnostních), a SF - 1488 (1% až 25% hmotnostních).

Je třeba poznamenat, že výše uvedené formulace a materiály jsou pouhými příklady kompozice materiálu, která dosáhne požadovaného cíle, v tomto případě detergentu. Jakýkoli organický a /nebo na bázi organosilikonů vytvořený detergent, jako jsou početné výše uvedené organické a /nebo anorganické organosilikonové sloučeniny, může být použit k dosažení požadovaného výsledku společně s jakýmkoli jiným detergentem, který je kompatibilní s těkavými silikonovými rozpouštědly pro chemické čištění, pokud odstraňuje ve vodě rozpustné nečistoty z tkanin a zabraňuje jejich opětnému usazování během následného procesu chemického čištění.

Následující kroky podrobněji popisují způsob chemického čištění preferovaného provedení.

V průběhu kroku 1 jsou oděvy nebo další položky, které mají být čištěny, ukládány do vertikální kombinace pračky a sušičky s horizontálně se otáčejícím čistícím košem (který je znám odborníkům v oboru). Buben koše je opatřen četnými otvory nebo perforacemi, kde každý z otvorů má průměr v rozsahu od 3,1 mm do 9,5 mm. Jedním z hlavním důvodů pro tyto velikosti otvorů je využít nízkého povrchového napětí tohoto cyklického siloxanu, aby se umožnilo jeho okamžité odstranění během odstřeďování.

V kroku 2 je zahájen cyklus čištění s rozpouštědlem, obsahujícím kombinaci cyklického siloxanu tetrameru a pentameru. Preferovaná kombinace je osmdesát procent hmotnostních tetrameru a dvacet procent hmotnostních pentameru.

V alternativním provedení může rozpouštědlo cyklického siloxanu zahrnovat kteroukoli z výše uvedených kombinací. Aditiva, která modifikují uvedenou směs, mohou být přidávána odděleně těsně před začátkem cyklu čištění a nemusí být částí sloučeniny rozpouštědla. Použití těchto aditiv, zejména detergentů a suspenzních činidel, umožňuje, že rozpouštědlo provádí celý proces čištění oděvů. Rozpouštědlo a detergent (pokud je použit) jsou čerpány ze zásobní nádrže do čisticího koše. Čištěné položky jsou protřepávány resp. promíchávány, tak aby mechanické tření oděvů a infiltrujícího rozpouštědla rozpouštělo a uvolňovalo nečistoty, úlomky a tělesné tuky z vláken tkaniny. Toto promíchávání trvá přibližně jednu až patnáct minut. Během cyklu čištění je rozpouštědlo a směs detergentu (pokud je použita) vyčerpáváno z koše přes „knoflíkovou past“ a poté přes filtr. Filtrační systém napomáhá odstraňovat částice a nečistoty ze směsi. Občas může být použito toku „várky“ rozpouštědla, kdy směs nemusí být vystavena filtračnímu systému, ale čerpána z „knoflíkové pasti“ přímo zpět do koše. V alternativním provedení do jakéhokoli typu kazety, disku, ohebné trubice, pevné trubice, buďto jednotlivě nebo v kombinaci. Ještě další možnou alternativou je, že filtrační systém zahrnuje buďto aditivum jako například uhlík, nebo infusiorovou zeminu (diatomit).

V průběhu kroku 3 jsou položky, které jsou čištěny, směs je čerpána z koše do pracovní nádrže nebo kotle a poté jsou předměty odstřeďovány, aby se odtranilo co nejvíce směsi a čerpadlem nebo gravitací je pak zbývající směs přiváděna na požadované místo. Proces odstřeďování trvá jednu minutu až sedm minut, v závislosti na předmětech; otáčky jsou větší než 350 otáček za minutu, s výhodou mezi 450 a 750 otáčkami za minutu. Tato operace ponechává ne více než 2 až 5% nebo typicky 3% zbytkového rozpouštědla v čištěných položkách. Čím vyšší jsou otáčky, tím rychleji je rozpouštědlo odstraňováno odstředivou silou otáčejícího se koše. Velmi nízké povrchové napětí rozpouštědla maximalizuje účinnost odstraňování rozpouštědla při tomto procesu odstřeďování.

Během kroků 4 a 5 jsou oděvy v koši převraceny a zahřívány na teplotu v rozsahu mezi 110a 170 stupni Fahrenheita. Teplota je měřena, když parou nasycený vzduch vystupuje z čistícího koše v předkondenzačním bodu. Zahřívání je prováděno průchodem tlakové páry cívkou, která vyhřívá vzduch uvnitř koše s využitím otáčejícího se ventilátoru. Jakmile k tomu dochází, může se alternativně vytvářet podtlak uvnitř zařízení při hodnotách záporného tlaku mezí 50 a 600 milimetry rtuti (kde atmosférický tlak je 760 mm), čímž dochází ke snižování bodu odpařováni uvedené kompozice, takže doba regenerace může být zkrácena. Během tohoto cyklu ohřívání je směs rozpouštědla odpařována a přenášena cirkulujícím vzduchem do ochlazované kondenzační cívky, kde dochází ke kondenzaci par na kapalinu, která se akumuluje z proudu vzduchu. Proud vzduchu pak může být znovu zahříván v systému uzavřené smyčky. Během určité doby, typicky od deseti do padesáti pěti minut, je směs rozpouštědla odstraněna z předmětů a znovu regenerována pro opětné použití.

\

V kroku 6 je cyklus zahříváni ukončen a začíná cyklus ochlazování. Tento cyklus ochlazování může trvat asi jednu minutu až deset minut. Teplota je snížena z rozmezí 110 až 170 stupňů Fahrenheita pod hodnotu 100 stupňů Fahrenheita, s výhodou v rozsahu mezi 70 až 100 stupni Fahrenheita. Toho je dosaženo eliminováním tepla a cirkulací vzduchu ochlazovanými cívkami, dokud není proces ukončen. Vzduch je jednoduše cirkulován okolo zahřívané cívky, aniž by přitom cívkami procházela pára. Proces čištění je dokončen, jakmile jsou oděvy ze zařízení vyjmuty při snížené teplotě, aby se redukovalo sekundární mačkání. Vyjímání oděvů při vysoké teplotě by způsobovalo jejich mačkání.

V kroku 7 je znovu zpracováváno kontaminované siloxanové rozpouštědlo a je čištěno vakuovou destilací pomocí metody čerpání v kapalném kruhu, případně venturiho metodou s asistencí přídavného ventilátoru. Je to prováděno čerpáním rozpouštědla s nečistotami do vakuového destilačního přístroje, jehož komora je evakuována při součinnosti s procesem sušení. Teplo je generováno pomocí parou protékaných cívek, které jsou ve styku s komorou a teplota je v rozsahu od 230 do 300 stupňů Fahrenheita.

Cyklické siloxany mají bod varu nad 150 stupni Fahrenheita. Například tetramer má bod varu nad hodnotou 175 stupňů Fahrenheita a pentamer má bod varu nad hodnotou 209 stupňů Fahrenheita. Pro destilování těchto siloxanů při jejich normálním bodu varu bez podtlaku mohou teploty spolupůsobit při vyvolání chemické destrukce, to znamená kruhová struktura je zhroucena na lineární strukturu nad teplotou o velikosti 150 stupňů Fahrenheita a to má za následek vytváření formaldehydu. V jednom z provedení tohoto předloženého vynálezu je ekonomicky výhodné čistit a zotavovat kontaminovaný cyklický siloxan, který bude udržovat svou strukturu cyklického kruhu nedotčenou a výsledkem bude obnovené rozpouštědlo. Vakuová destilace kontaminovaného rozpouštědla cyklického siloxanu eliminuje « β · · znečišťující látky mající nízký bod varu, včetně zbytkové vody, stejně tak jako znečišťující látky s vysokým bodem varu.

Bylo zjištěno, že cyklické siloxany, zejména tetramer a pentamer, se stávají azeotropni při nízké teplotě například o velikosti 209 stupňů Fahrenheita, což má za následek vznik čisté vody a čistého rozpouštědla, přitom kontaminující rozpustné látky rozpouštědla zůstávají ve formě zbytku.

Ve výše uvedeném textu byla popisována různá provedení tohoto vynálezu, mělo by však být pochopeno, že byla předložena pouze jako příklady bež nějakého omezení. Šířka a rozsah preferovaného provedení by neměly žádným způsobem omezovat kterékoli z výše uváděných příkladných provedení, ale měly by být definovány výlučně v souhlase s následujícími patentovými nároky a jejich ekvivalenty.

Claims

1. Způsob chemického čištění předmětů, zahrnující kroky:

(a) ponoření těchto předmětů, které mají být čištěny, do sloučeniny, obsahující siloxanové rozpouštědlo a chemickou látku, vybranou ze skupiny chemických látek zahrnujících 2 - ethylhexylacetát. Estery, alkoholy, a ethery;

(b) protřepávání nebo promíchávání předmětů v uvedené sloučenině; a (c) odstraněni uvedené sloučeniny z předmětů.

2. Způsob chemického čištění podle nároku 1, kde uvedená sloučenina obsahuje siloxanové rozpouštědlo, vybrané ze skupiny, zahrnující cyklické siloxany pentamer, tetramer a hexamer.

3. Způsob chemického čištění podle nároku 1, kde uvedená chemická látka obsahuje 2 - ethylhexylacetát.

4. Způsob chemického čištění podle nároku 3, kde uvedené siloxanové rozpouštědlo zahrnuje cyklický siloxan tetramer.

5. Způsob chemického čištění podle nároku 4, kde uvedený cyklický siloxan tetramer je v množství 75% hmotnostních a uvedený 2 - ethylhexylacetát v množství 25% hmotnostních.

6. Způsob chemického čištění podle nároku 3, kde uvedené siloxanové rozpouštědlo zahrnuje cyklický siloxan pentamer.

7. Způsob chemického čištění podle nároku 6, kde uvedený cyklický siloxan pentamer je v množství mezi 60% a 80% hmotnostních a uvedený 2 ethylhexylacetát v množství 20% hmotnostních a 40% hmotnostních.

• • · · · • · • • · 9 • · • 9 • • · • · 9 9 • • ·· 9 • • 9 9 9 • 9 é • • • • • 9 • · · 99 · • ® • · · • 9 99 9

8. Způsob chemického čištění podle nároku 6, kde uvedený cyklický siloxan pentamer je v množství 50% hmotnostních a uvedený 2 - ethylhexylacetát v množství 50% hmotnostních.

9. Způsob chemického čištění podle nároku 6, kde uvedený cyklický siloxan pentamer je v množství 15% hmotnostních a uvedený 2 - ethylhexylacetát v množství 85% hmotnostních.

10. Způsob chemického čištění podle nároku 3, kde uvedené siloxanové rozpouštědlo zahrnuje cyklický siloxan pentamer a cyklický siloxan tetramer.

11. Způsob chemického čištění podle nároku 10, kde uvedený cyklický siloxan tetramer je v množství 15% hmotnostních, uvedený cyklický siloxan pentamer v množství 55% hmotnostních a uvedený 2 - ethylhexylacetát v množství 30% hmotnostních.

12. Způsob chemického čištění podle nároku 1, kde uvedená chemická látka obsahuje ester, vybraný ze skupiny, zahrnující dvojsytné estery, glykol ether DPM acetát, a glykol ether acetát.

13. Způsob chemického čištění podle nároku 1, kde uvedená chemická látka obsahuje alkohol, vybraný ze skupiny, zahrnující 2 - ethylhexyl alkohol, cyklohexanol a hexanol.

14. Způsob chemického čištění podle nároku 1, kde uvedená chemická látka obsahuje ether, vybraný ze skupiny etherů, zahrnující glykol ether PTB, glykol ether DPTB, a glykol ether DPNP.