Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

In situ Tensid-Regenerierung durch Schmutzabsorption aus der Klarwaschflotte

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die selektive Entfernung hydrophober Anschmutzungen (inklusive ggf. inkludierter Schwermetalle und Schwermetallverbindungen) aus der Klarwaschflotte unter in situ Regenerierung waschaktiver Tenside mittels superoleophiler superhydrophober Absorbersysteme. Die Klarwaschflotte wird kontinuierlich durch einen Fließbettreaktor mit superoleophilen superhydrophoben Absorbersystemen geführt. Dabei benetzen die hydrophoben flüssigen Anschmutzungen die Absorbersysteme und es kommt zur Emulsionsspaltung an den Oberflächen der Absorbersysteme aufgrund von Koaleszenz. Die hydrophoben Anschmutzungen werden selektiv von den Absorbersystemen aufgenommen und das zuvor zur Emulgierung benötigte Tensid wird regeneriert. Die regenerierten waschaktiven Tenside werden in den Klarwaschprozess zurückgeführt. Hierdurch lassen sich Waschmitteldosierung sowie Mechanik bei Aufbereitung stark verschmutzter Textilien verringern, ohne dass Primär- und Sekundärwaschwirkung negativ beeinflusst werden. Die aufgenommenen Anschmutzungen lassen sich im Anschluss an den Klarwaschprozess mechanisch aus den Absorbersystemen entfernen.

Durch die Projektergebnisse wird den ca. 2.300 textilen Dienstleistungsbetrieben (vorwiegend KMU) ein Verfahren zur wirtschaftlichen Aufbereitung stark verschmutzter Textilien (insb. Berufsbekleidung) zur Verfügung gestellt, woraus wirtschaftliche Entlastungen von über 8,3 Mio. €/a resultieren. Da Waschmitteldosierung und Mechanik bei selektiver Schmutzentfernung reduziert werden können, werden chemische und mechanische Schädigung der aufbereiteten Textilien verringert, wodurch die Textillebensdauer erhöht wird. Ferner wird der Aufwand im Spülprozess reduziert, woraus sich ein verringerter Wasserbedarf und ein erhöhter Maschinendurchsatz ergeben. Eine selektive Schmutzentfernung unter in situ Tensid-Regenerierung ist zudem auch bei der Aufbereitung anderer textiler Materialien (z.B. Schmutzfangmatten, Putztücher) realisierbar.

Ergebniszusammenfassung:

Bei der Aufbereitung stark verschmutzter Textilien (z. B. Berufskleidung) ist die Schmutzfracht der Klarwaschflotte hoch. Der größte Teil der Schmutzfracht entfällt dabei auf hydrophobe Anschmutzungen (z. B. Mineralöle, Fette). Um eine effektive Schmutzentfernung zu erzielen und eine Schmutzredeposition zu verhindern, ist der Einsatz hoher Konzentrationen an Wasch- und Waschhilfsmitteln sowie starker Mechanik notwendig. Dies verursacht jedoch chemische und mechanische Schädigung der Textilien. Ferner resultiert aufgrund der notwendigen Entfernung von Flotteninhaltsstoffen (Schmutz- und Waschmittelrückstände) ein höherer Aufwand im Spülprozess.

Das im Rahmen des Projektes entwickelte Verfahren ermöglicht eine schonendere und wirtschaftlichere Aufbereitung, indem der von den Textilien abgelöste Schmutz während der Klarwäsche aus der Waschflotte abgetrennt wird, ohne die darin enthaltenen Waschmittelinhaltsstoffe zu entfernen.

Zur selektiven Schmutzentfernung aus der Klarwaschflotte werden superoleophile, superhydrophobe Absorbersysteme verwendet, die in einen Fließbettreaktor eingebracht werden, durch den die Klarwaschflotte mit emulgierten Anschmutzungen geführt wird. Dabei benetzen die hydrophoben, flüssigen Anschmutzungen die superoleophilen, superhydrophoben Absorbersysteme und es kommt zur Emulsionsspaltung durch Koaleszenz an den Absorberoberflächen. Die hydrophoben Anschmutzungen werden selektiv von den Absorbersystemen aufgenommen und das zuvor zur Emulgierung benötigte Tensid wird regeneriert. Die regenerierten Tenside werden in den Klarwaschprozess zurückgeführt, wo sie erneut zur Emulgierung hydrophober Anschmutzungen zur Verfügung stehen.

Die von den Absorbersystemen aufgenommenen Anschmutzungen lassen sich im Anschluss an den Klarwaschprozess mechanisch, durch Komprimierung mittels einer in den Fließbettreaktor integrierten Kompressionseinheit, entfernen und können hierdurch auf einfache und umweltfreundliche Art und Weise abgetrennt werden.