Projekt 20081/01

Entwicklung eines Verfahrens und einer Reinigungsmaschine zur Nassreinigung und Trocknung von Textilien

Projektträger

Multitex Maschinenbau GmbH
Graf-Bentzel-Str. 66
72108 Rottenburg
Telefon: 07472/2660-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die zur Reinigung von empfindlichen Textilien eingesetzten Maschinen arbeiten derzeit fast ausnahmslos auf der Basis von Lösemitteln wie PER (Tetrachlorethen) und KWL. Eine Behandlung dieser Textilien mit Wasser in herkömmlichen Reinigungsmaschinen führt aufgrund der geringen Nassfestigkeit in Verbindung mit der mechanischen Belastung während des Waschvorgangs zu deutlichen nicht akzeptablen Textilveränderungen bzw. -schädigungen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer innovativen lösungsmittelfreien Textilreinigungsmaschine als Prototyp für besonders empfindliche Textilien wie z. B. Oberbekleidung. Der Reinigungsvorgang soll mit dem umweltfreundlichen Medium Wasser, d. h. als Nassreinigung, erfolgen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenKernansatzpunkt ist die Anwendung eines neuen Konzeptes der Textileinzelaufhängung und -fixierung. Damit wird der bisherige Nachteil der Schädigung bestimmter Textilien (Krumpfen, Kräuseln etc.) weitestgehend vermieden, weil die mechanische Beanspruchung als Hauptursache der Schädigung nasser Textilien deutlich reduziert wird. Hierdurch soll die Anwendung der Nassreinigung auf mehr als 90 % aller Textilien möglich werden. Darüber hinaus soll eine innovative Kombination mit einer in die Reinigungs-maschine integrierten Trocknungsphase entwickelt werden, um die zeitaufwendige Nachbearbeitung (Finishen) wie das Bügeln und in Form bringen der gereinigten Textilien zu vermeiden bzw. zu minimieren. In der ersten Projektphase sollte eine Pilotmaschine konstruiert und aufgebaut werden, an der zunächst maschinentechnische Versuche zur grundsätzlichen Funktion des neuen Konzeptes durchgeführt wer-den. In einer zweiten Phase erfolgten wissenschaftliche Untersuchungen mit dem Schwerpunkt der Analyse der Textilbeanspruchung in der Pilotmaschine. Neben dem Nachweis einer deutlich reduzierten Textilschädigung gegenüber konventionellen Nassreinigungssystemen waren die Optimierung des Schleudervorgangs, des Trocknungsvorgangs und der Reinigungswirkung mit Minimierung des Wasser- und Energieverbrauches weitere Inhalte des Untersuchungsprogramms. Durch die Einbindung eines anerkannten Textilforschungsinstitutes sollte abschließend die Waschmechanik des neuen Verfahrens in Bezug auf Textilveränderungen gutachterlich bewertet werden.


Ergebnisse und Diskussion

Das Verfahrenskonzept einer umweltfreundlichen Nassreinigung von empfindlichen Textilien im fixierten Zustand als Alternative zur herkömmlichen Lösemittelreinigung konnte während der ersten Projektphase durch Konstruktion und Aufbau einer funktionsfähigen Pilot-Reinigungsmaschine umgesetzt werden. Während der Erprobungsphase mussten an dem Prototyp jedoch einige nicht vorherzusehende technische Änderungen zur Optimierung des Reinigungsvorgangs durchgeführt werden, die zu einer zeitlichen Verschiebung der folgenden Projektabschnitte führten. So wurde beispielsweise das ursprüngliche Konzept der Medienzufuhr über ein an ein Zentralrohr gekoppeltes Verteilungssystem in den Innenbereich der Textilienaufhängungen durch eine alternative Variante mit Außenbesprühung der Textilien in Kombination mit speziell gepolsterten Bügelsystemen ersetzt. Hierdurch konnte bei deutlich verringertem Hilfsenergiebedarf (Pumpen, Gebläse) eine wesentlich gleichmäßigere Medienverteilung im Reinigungsgut erreicht werden. Auch für den integrierten Trocknungsvorgang konnten durch Änderungen an der Luftzuführung und den Textilaufhängungen verbesserte Behandlungsbedingungen geschaffen werden.
Im Anschluss an die durchgeführte Modifizierung der Pilotmaschine konnte in Versuchen mit standardisierten Woll-Textgeweben sowie auch mit konfektionierten Oberbekleidungen eine deutlich geringere Textilkrumpfung gegenüber der konventionellen Nassreinigung festgestellt werden. Die ermittelten Maßänderungen lagen auch nach mehreren Behandlungszyklen im Bereich < 2% und wiesen ein gleichmäßiges, knitterfreies Erscheinungsbild auf. In weiteren Versuchen an der Pilotmaschine wurde neben der Ef-fektivität der Schmutzentfernung auch der Einfluss der Reinigungsdauer, der Trommeldrehzahlen und des integrierten Trocknungsprozesses auf das jeweilige Behandlungsergebnis untersucht und optimiert. Bei der Entfernung von wasserlöslichem Schmutz konnten bei den in der Pilotmaschine behandelten Textilien vergleichbar gute Ergebnisse wie bei der Reinigung in konventionellen Systemen erzielt werden. Durch Messungen der eingesetzten Wassermengen und der elektrischen Leistungsaufnahme während der Versuche konnte gezeigt werden, dass sich bei der Reinigung einer normal verschmutzten Textil-charge die Verbrauchswerte der Pilotmaschine in einem akzeptablen Rahmen befinden. Eine Einhaltung der nach den Kriterien für die Vergabe des Umweltzeichens Blauer Engel geforderten Grenzwerte kann für eine überarbeitete Serienmaschine als realistisch angesehen werden.
In einem abschließenden Untersuchungsabschnitt wurde die Wirkung des in diesem Vorhaben entwickelten Reinigungsverfahrens im Vergleich zu konventionellen Verfahren durch ein Textilforschungsinstitut geprüft und bewertet. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurde festgestellt, dass die Mehrzahl der in der Pilotmaschine gereinigten Textilmaterialien in der Maßhaltigkeit sowie der Oberflächenqualität in einem tolerierbaren Bereich näher an den Ergebnissen der chemischen Reinigung mit Perchlorethylen lagen, als an denen der konventionellen Nassreinigung. Bei einigen Textilmustern (z. B. Acetat) stellte sich jedoch heraus, dass bei ihrer Behandlung allein schon die Anwesenheit von Wasser unabhängig von der Waschmechanik zu Veränderungen der Materialstruktur führt. Bei der Behandlung von konfektionierten Sakkos wurde mit der Pilotmaschine ein annähernd gleiches Ergebnis erreicht wie bei der Per-Reinigung, wohingegen die Behandlung in einer herkömmlichen Nassreinigungsmaschine zu einer deutlichen Veränderung der Oberflächenstruktur führte.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es ist geplant, die Ergebnisse dieses Vorhabens entsprechenden Branchenverbänden (DTV-Deutscher Textilreiniger Verband, CINET -Internationales Komitee für Textilpflege) vorzustellen und für Unterstüt-zung bei der Markteinführung dieses Verfahrens zu werben. Weiterhin sollen die Ergebnisse dieses Vorhabens in branchenspezifischen Fachzeitschriften veröffentlicht werden.


Fazit

Die Ergebnisse dieses Vorhabens haben gezeigt, dass mit der neuen Verfahrenstechnik empfindliche Textilien wie Oberbekleidungen durchaus mit dem umweltfreundlichen Lösemittel Wasser gereinigt werden können. Die mechanische Belastung, die bisher in konventionellen Nassreinigungssystemen zu irreversiblen Maß- und Strukturveränderungen führte, konnte durch das neue Verfahren deutlich reduziert werden. Sicherlich bestehen auch weiterhin Einschränkungen bei der Anwendbarkeit dieser neuen Nass-reinigungstechnik bezüglich bestimmter wasserempfindlicher Textilmaterialien, jedoch kann durch das neue Verfahren das Spektrum der mit Wasser zu reinigenden Textilarten erheblich erweitert werden.