Войти
Химчистка - это любой процесс очистки одежды и текстильные изделия с использованием растворителя, кроме воды. Современный процесс химической чистки был разработан и запатентован Томасом Л. Дженнингсом.
Химическая чистка по-прежнему включает использование жидкости, но названа так потому, что термин «мокрая» относится к воде; одежду вместо этого замачивают в безводном жидком растворителе, тетрахлорэтилене (перхлорэтилен), известном в промышленности как «перхлорэтилен», который является наиболее широко используемым растворителем. Альтернативными растворителями являются 1-бромпропан и уайт-спирит.
Большинство натуральных волокон можно мыть в воде, но некоторые синтетические материалы (например, вискоза, лиоцелл, модальный и купро ) плохо реагируют с водой и должны подвергаться химической чистке.
Томас Л. Дженнингс является изобретателем и первым запатентовал коммерческая химчистка, известная как «сухая чистка», 3 марта 1821 г. (номер патента: US 3,306X). Он был первым афроамериканцем, получившим какой-либо патент, хотя его пытались помешать; оппоненты утверждали, что характер процесса был опасным.
Один из первых, кто начал коммерческую «сухую стирку» с использованием скипидара, был в Париже в 1825 году. Согласно сообщениям, современная химчистка использует растворители на неводной основе для удаления грязи и пятен с одежды еще в 1855 г. Потенциал растворителей на основе нефти был признан французским оператором красильных заводов Жаном Батистом Джолли, который предложил новую услугу, которая стала известна как nettoyage à sec, т. е. сухая чистка. Проблемы горючести привели к тому, что химчистка из Атланты разработала растворитель Стоддарда (уайт-спирит) в качестве чуть менее горючей альтернативы растворителям на основе бензина. Использование легковоспламеняющихся нефтяных растворителей привело к множеству пожаров и взрывов, что привело к правительственному регулированию химчисток. После Первой мировой войны химчистки начали использовать хлорированные растворители. Эти растворители были гораздо менее воспламеняемыми, чем нефтяные растворители, и обладали улучшенной очищающей способностью.
К середине 1930-х годов промышленность химической чистки приняла тетрахлорэтилен ( перхлорэтилен), или сокращенно PCE, в качестве растворителя. Он обладает отличной чистящей способностью, негорючий и совместим с большинством предметов одежды. Поскольку тетрахлорэтилен стабилен, он легко перерабатывается.
Химчистка с точки зрения потребителя - это либо заводы, либо дроп-цеха. Завод производит уборку на месте. Магазин по продаже одежды получает одежду от покупателей, отправляет ее на крупный завод, а затем очищенную одежду возвращает в магазин для забора покупателем. Срок выполнения заказов у дроп-цеха больше, чем у местного завода. Однако управление заводом требует от владельца бизнеса больше работы. С 2010 года на некоторых рынках веб-приложения использовались для планирования недорогой доставки на дом для химчистки.
Этот цикл сводил к минимуму риск возгорания или опасных паров, создаваемых процессом уборки. В то время химическая чистка проводилась на двух разных машинах: одна для процесса чистки, а вторая для удаления растворителя с одежды.
Машины той эпохи описывались как вентилируемые; их выхлопные газы были выброшены в атмосферу, как и выхлопные газы многих современных сушильных машин. Это не только внесло вклад в загрязнение окружающей среды, но и в атмосферу было потеряно много потенциально многоразового PCE. Более строгий контроль за выбросами растворителей обеспечил, что все машины химической чистки в западном мире теперь полностью закрыты, и пары растворителей не выбрасываются в атмосферу. В закрытых машинах растворитель, рекуперированный в процессе сушки, возвращается в конденсированном и дистиллированном виде, поэтому его можно повторно использовать для очистки других загрузок или безопасно утилизировать. Большинство современных закрытых машин также имеют управляемый компьютером датчик сушки, который автоматически определяет, когда все обнаруживаемые следы PCE удалены. Эта система гарантирует, что только небольшое количество паров PCE будет выпущено в конце цикла.
Структура целлюлозы, основной составляющей хлопка. Многие группы ОН связывают воду, что приводит к набуханию ткани и образованию складок, которые сводятся к минимуму при обработке этих материалов тетрахлорэтиленом и другими растворителями для химической чистки. С точки зрения механизма, химическая чистка избирательно растворяет пятна на изделии. Растворители неполярны и имеют тенденцию избирательно извлекать соединения, вызывающие пятна. В противном случае эти пятна растворялись бы только в водных смесях моющих средств при высоких температурах, потенциально повреждая деликатные ткани.
Неполярные растворители также подходят для некоторых тканей, особенно натуральных тканей, поскольку растворитель не взаимодействует с какими-либо полярными группами в ткани. Вода связывается с этими полярными группами, что приводит к набуханию и растяжению белков внутри волокон во время стирки. Кроме того, связывание молекул воды препятствует слабому притяжению внутри волокна, что приводит к потере первоначальной формы волокна. После стирки молекулы воды высохнут. Однако первоначальная форма волокон уже была искажена, что обычно приводит к усадке. Неполярные растворители предотвращают это взаимодействие, защищая более деликатные ткани.
Использование эффективного растворителя в сочетании с механическим трением от барабана эффективно удаляет пятна.
Современная машина для химической чистки с сенсорным экраном и управлением SPS, производитель EazyClean, тип EC124, фотография сделана до установки 
Машина для химической чистки серии 3 с управлением PLC, производитель, BÖWE Textile Cleaning Германия Машина химчистки похожа на комбинацию домашней стиральной машины и сушилки для одежды. Одежда помещается в камеру для стирки или извлечения (называемую «корзиной» или «барабаном»), которая составляет ядро машины. В моечной камере находится горизонтальный перфорированный барабан, который вращается внутри внешней оболочки. Кожух удерживает растворитель, в то время как вращающийся барабан удерживает белье. Вместимость корзины составляет примерно от 10 до 40 кг (от 22 до 88 фунтов).
Во время цикла стирки камера наполняется примерно на треть растворителем и начинает вращаться, взбалтывая одежду. Температура растворителя поддерживается на уровне 30 градусов по Цельсию (86 градусов по Фаренгейту), так как более высокая температура может повредить его. Во время цикла промывки растворитель в камере (обычно называемой «клеткой» или «ящиком для снастей») проходит через фильтрующую камеру, а затем возвращается в «клетку». Это называется циклом и продолжается во время стирки. Затем растворитель удаляют и направляют в установку дистилляции, состоящую из бойлера и конденсатора. Сконденсированный растворитель подается в сепаратор, где любая оставшаяся вода отделяется от растворителя, а затем подается в резервуар для «чистого растворителя». Идеальная скорость потока составляет примерно 8 литров растворителя на килограмм одежды в минуту, в зависимости от размера машины.
Одежда также проверяется на наличие посторонних предметов. Такие предметы, как пластиковые ручки, могут растворяться в ванне с растворителем, повреждая ткань. Некоторые текстильные красители являются «рыхлыми» и теряют краску при погружении в растворитель. Хрупкие предметы, такие как покрывала с перьями, коврики с кисточками или занавески, могут быть помещены в свободный сетчатый мешок. Плотность перхлорэтилена составляет около 1,7 г / см при комнатной температуре (на 70% тяжелее воды), а чистый вес абсорбированного растворителя может привести к разрушению ткани под действием нормальной силы во время цикла экстракции, если только сетка сумка обеспечивает механическую поддержку.
Не все пятна можно удалить с помощью химчистки. Некоторые из них необходимо обработать растворителями пятен - иногда струей пара или замачиванием в специальных жидкостях для удаления пятен - перед стиркой или химчисткой. Кроме того, вещам, которые долго хранились в загрязненном состоянии, трудно вернуть их первоначальный цвет и текстуру.
Обычный цикл стирки длится 8–15 минут в зависимости от типа одежды и степени загрязнения. В течение первых трех минут почвы, растворимые в растворителе, растворяются в перхлорэтилене, и рыхлая нерастворимая грязь отрывается. После того, как рыхлая почва отошла, потребуется 10–12 минут, чтобы удалить притертую нерастворимую почву с одежды. Для машин, использующих углеводородные растворители, требуется цикл промывки продолжительностью не менее 25 минут из-за гораздо более низкой скорости сольватации загрязнений, растворимых в растворителе. Также может быть добавлено сухое чистящее поверхностно-активное вещество «мыло».
В конце цикла стирки машина запускает цикл полоскания, при котором белье ополаскивается свежедистиллированным растворителем, поступающим из резервуара для растворителя. Это ополаскивание чистым растворителем предотвращает обесцвечивание, вызванное поглощением частиц грязи обратно на поверхность одежды из-за «грязного» рабочего растворителя.
После цикла ополаскивания машина начинает процесс экстракции, который восстанавливает растворитель для повторного использования. Современные машины восстанавливают примерно 99,99% использованного растворителя. Цикл экстракции начинается с слива растворителя из стиральной камеры и ускорения корзины до 350–450 об / мин, в результате чего большая часть растворителя вылетает из ткани. До этого времени чистка выполняется при нормальной температуре, так как в процессе сухой чистки растворитель никогда не нагревается. Когда растворитель больше не выливается, машина запускает цикл сушки.
Во время цикла сушки белье переворачивается в потоке теплого воздуха (60–63 ° C / 140–145 ° F), который циркулирует через корзину, испаряя следы растворителя, оставшиеся после цикла отжима. Температура воздуха контролируется, чтобы предотвратить повреждение одежды из-за перегрева. Отработанный теплый воздух из машины затем проходит через чиллер, где пары растворителя конденсируются и возвращаются в резервуар для дистиллированного растворителя. Современные машины для химической чистки используют замкнутую систему, в которой охлажденный воздух повторно нагревается и рециркулируется. Это приводит к высокой степени восстановления растворителя и снижению загрязнения воздуха. На заре химической чистки большие количества перхлорэтилена выбрасывались в атмосферу, потому что он считался дешевым и безвредным.
Многие химчистки помещают чистую одежду в тонкие прозрачные пластиковые пакеты для одежды. После завершения цикла сушки цикл дезодорирования (аэрация ) охлаждает одежду и удаляет дальнейшие следы растворителя за счет циркуляции охлаждающей жидкости. наружный воздух через одежду, а затем через фильтр улавливания паров, сделанный из активированного угля и полимерных смол. После цикла аэрации одежда чистая и готова к глажению и отделке.
Серия Firbimatic Saver. В этом аппарате вместо дистилляции используется фильтрация с использованием активированной глины. Он потребляет гораздо меньше энергии, чем традиционные методы. Рабочий растворитель из промывной камеры проходит несколько стадий фильтрации, прежде чем он возвращается в промывочную камеру. Первый шаг - это ловушка для пуговиц, которая предотвращает попадание мелких предметов, таких как ворс, застежки, пуговицы и монеты в насос для растворителя.
Со временем тонкий слой фильтровальной лепешки (называемый «гадость») накапливается на фильтре для ворса. Грязь регулярно удаляется (обычно один раз в день), а затем обрабатывается для восстановления растворителя, оставшегося в навозе. Многие машины используют «вращающие дисковые фильтры », которые удаляют грязь из фильтра за счет центробежной силы, пока он снова промывается растворителем.
После фильтра для ворса растворитель проходит через абсорбционный картриджный фильтр. Этот фильтр, содержащий активированные глины и древесный уголь, удаляет мелкие нерастворимые загрязнения и нелетучие остатки, а также красители из растворителя. Наконец, растворитель проходит через полировальный фильтр, который удаляет все ранее не удаленные загрязнения. Затем чистый растворитель возвращается в рабочий бак для растворителя. Остатки вареного порошка - это отходы, образующиеся при варке или дистилляции навоза. Он будет содержать растворитель, порошкообразный фильтрующий материал (диатомит), углерод, нелетучие остатки, пух, красители, жир, грязь и воду. Отходы или твердые остатки из перегонного куба содержат растворитель, воду, почвы, углерод и другие нелетучие остатки. Использованные фильтры - это еще одна форма отходов, как и сточные воды.
Для повышения очищающей способности в рабочий растворитель добавляют небольшие количества моющего средства (0,5–1,5%), что важно для его функциональности. Эти моющие средства эмульгируют гидрофобные загрязнения и предотвращают повторное осаждение загрязнений на одежде. В зависимости от конструкции машины используется анионное или катионное моющее средство.
Международный знак GINETEX прачечной для химчистки представляет собой круг. Внутри него может быть буква P для обозначения перхлорэтиленового растворителя или буква F для обозначения легковоспламеняющегося растворителя (Feuergefährliches Schwerbenzin). Полоса под кружком указывает на то, что рекомендуются только мягкие процедуры очистки. Зачеркнутый пустой кружок означает, что химическая чистка не разрешена.
Символ профессиональной очистки
Сухая чистка, только углеводородный растворитель (HCS)
Бережная чистка углеводородными растворителями
Очень бережная чистка углеводородными растворителями
Сухая чистка, только тетрахлорэтилен (PCE)
Бережная чистка PCE
Очень бережная чистка PCE
Не проводить химчистку
Тетрахлорэтилен - основной используемый растворитель Перхлорэтилен (PCE, или тетрахлорэтилен) используется с 1930-х годов. PCE - наиболее распространенный растворитель, «стандарт» для очистки. Это очень эффективный очищающий растворитель. Он термически стабилен, пригоден для вторичной переработки и имеет низкую токсичность. Однако это может вызвать потемнение / потерю цвета, особенно при более высоких температурах. В некоторых случаях это может повредить специальную окантовку, пуговицы и бусинки на некоторых предметах одежды. Он лучше удаляет пятна на масляной основе (на которые приходится около 10% пятен), чем более распространенные водорастворимые пятна (кофе, вино, кровь и т. Д.). Токсичность тетрахлорэтилена «от умеренной до низкой» и «Сообщения о человеческих травмах редки, несмотря на его широкое использование в химической чистке и обезжиривании».
Углеводороды представлены такими продуктами, как Exxon-Mobil DF-2000 или Chevron Phillips EcoSolv и Pure Dry. Эти растворители на основе нефти менее агрессивны, но также менее эффективны, чем PCE. Несмотря на то, что он является горючим, при правильном использовании риск возгорания или взрыва можно свести к минимуму. Однако углеводороды являются загрязнителями. Углеводороды удерживают около 10-12% рынка.
Современная машина химической чистки для использования с различными растворителями Трихлорэтилен более агрессивен, чем PCE, но используется очень редко. Обладая превосходными обезжиривающими свойствами, в прошлом он часто использовался для промышленной чистки спецодежды / спецодежды. TCE классифицируется как канцерогенное для человека Агентством по охране окружающей среды США..
Сверхкритический CO 2 является альтернативой PCE; тем не менее, он хуже удаляет некоторые виды грязи. Добавочные поверхностно-активные вещества улучшают эффективность CO 2. Двуокись углерода почти полностью нетоксична. Потенциал парниковых газов также ниже, чем у многих органических растворителей.
Consumer Reports оценил сверхкритический CO 2 выше традиционных методов, но Институт химической чистки и прачечной прокомментировал его «довольно низкую очищающую способность» в отчете за 2007 год. Сверхкритический CO 2 в целом представляет собой мягкий растворитель, который снижает его способность агрессивно воздействовать на пятна.
Одним из недостатков сверхкритического CO 2 является низкая электропроводность. Как упоминалось в разделе «Механизмы», химчистка использует как химические, так и механические свойства для удаления пятен. Когда растворитель взаимодействует с поверхностью ткани, трение перемещает грязь. В то же время трение также создает электрический заряд. Ткани - очень плохие проводники, поэтому обычно эти наросты выводятся через растворитель. Этот разряд не происходит в жидком диоксиде углерода, и накопление электрического заряда на поверхности ткани притягивает грязь обратно на поверхность, что снижает ее эффективность очистки. Чтобы компенсировать плохую растворимость и проводимость сверхкритического диоксида углерода, исследования были сосредоточены на добавках. Что касается повышенной растворимости, 2-пропанол продемонстрировал повышенный очищающий эффект для жидкого диоксида углерода, поскольку он увеличивает способность растворителя растворять полярные соединения.
Оборудование для использования сверхкритического CO 2 стоит дорого. - до 90 000 долларов больше, чем компьютер PCE, что затрудняет доступность для малого бизнеса. Некоторые чистящие средства с этими машинами оставляют традиционные машины на месте для более сильно загрязненных тканей, но другие считают, что растительные ферменты столь же эффективны и более экологически безопасны.
На протяжении десятилетий предпринимались попытки заменить PCE. Эти альтернативы пока не доказали свою экономичность:
.
