電化學紡織品洗滌方法技術

本發明專利技術涉及一種包含電化學電池的洗滌機，一種電化學洗滌纖維的方法，用于電化學洗滌纖維的衣物洗滌劑以及如此洗滌的纖維。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種包含電化學電池的洗滌機，一種電化學洗滌纖維的方法，用于電化學洗滌纖維的衣物洗滌劑以及如此洗滌的纖維。近年來，已經對人口對環境的影響有了逐步增長的認識。避免廢物產生、減少并使廢物再循環是突出問題且變得越來越重要。私人領域中大量的放射物與紡織品洗滌和護理相關，其使用了復雜的衣物洗滌劑混合物。因為這些衣物洗滌劑的部分成分可能長期對環境具有不利影響，對于對環境具有較少有害性的衣物洗滌劑的需求正在增加。然而減少這些成分不應導致洗滌性能降低。一種方案屬于用于某些色彩或纖維的特定衣物洗滌劑但導致家用衣物洗滌劑數量增加，并因此對消費者不是非常有利。或者，可提高洗滌機的性能。特別的是，漂白活性化合物代表一種挑戰。目前的衣物洗滌劑包含漂白催化劑或漂白前體和過氧化物源，確保漂白僅在洗滌過程中活化。 在配制衣物洗滌劑中的一個挑戰為保護衣物洗滌劑的敏感成分(例如酶和香料)防止漂白組分。這樣做的一個可行方法為通過膠囊化保護敏感成分防止漂白劑的影響。這在液體衣物洗滌劑的情況下特別難以進行，其中反應介質已以水的形式存在于配制劑中。此處將漂白組分和敏感物質分離常常僅在借助包含了設計復雜且對用戶不是非常有利的多層間隔體系的原料儲存容器下完成。進一步需要確保的是，漂白劑僅在洗滌過程中形成且不預先存在，因為漂白活性物質，如過氧化氫在通常存在的堿性條件下不穩定，降解并逸出氣體。此外，用于粉狀衣物洗滌劑的許多漂白組分不能充分溶解在液體衣物洗滌劑中。—種克服所述限制的可行方法為在洗滌機中原位產生漂白活性物質。已知電解產生過氧化氫(US 6，387，238)并使過氧化氫與TAED (四乙酰基乙二胺)反應并形成過乙酸，其已知為漂白活性化合物。US 2002/0, 166，177描述了一種包括過氧化物發生器的洗滌機。EP 1739207要求用于原位產生過氧化物的電解裝置及其在紡織品漂白領域中的用途的權利。金剛石電極在隔膜式電解池以及紡織品洗滌中的用途描述在JP 2003211104中。金剛石電極此處以廢水處理的方式(T0C降解)用于洗滌周期結束時洗滌用水的電化學處理。另一方面，將電解用于形成酸性(陽性電解液)和堿性(陰性電解液)水，以通過連續并重復使用這些洗滌溶液獲得優異的洗滌效果。然而，所有體系均基于隔膜式電解池。除了膜之外，隔膜式電解池還需要額外的容器和泵，以使各電路(陽極電解液和陰極電解液)可相互獨立地操作。通過滲透和電滲透，即通過以溶劑化物殼牽引的溶劑分子的輸送以及通過與通過膜的離子的摩擦效應，材料的流動必須恰好抵消。膜可能在其中流速高的地方受到侵蝕，且甚至當電流密度局部增加時，還可能通過“熱點”受到破壞。(彈性)膜與電極，更具體而言陽極的直接接觸長期而言是有害的，且必須通過技術手段加以防止。在安裝之后，一定不要使膜再變干，因為尤其可能形成裂紋。當在電解質(洗滌用水、洗液)中存在微溶的鹽時，游離酸或堿可在某些情況下在膜中結晶析出并因此導致孔穴和裂紋。由于體系的復雜性增加，因此，對于終端用戶而言，不僅資金成本增加，而且維護以及能量消耗的成本也由于額外的泵，結構部件和控制單元而增加。私人領域中常用的氣體擴散電極的技術實現以及膜的常常非常有限的操作壽命(毛細裂紋的風險、選擇滲透性的損失)抑制了體系的廣泛傳播。此外，常用的氣體擴散電極消耗了用于產生過氧化氫的氧氣。然而，氧氣在水中僅具有有限的溶解性(特別是在升高的溫度下)且必須通過引入空氣永久補充。含有表面活性劑的洗滌溶液往往起泡，其通過空氣的額外吹入而進一步增強且可損壞機器。就漂白活化而言，迄今未有對使用金剛石電極的描述。硼摻雜的金剛石電極目前常用于廢水處理(T0C降解)，其中在該電極處形成的進攻性的游離OH基攻擊并使有機材料氧化，直至產生C02。因此，在用于紡織品洗滌機時預期會產生明顯的色彩和纖維損害。原則上，將電化學方法用于一系列應用中。在最通常的應用中，特別是將各化學物質轉化為其它物質。鍵裂、二聚、偶聯等例如可電化學進行。電化學法迄今未在紡織品洗滌領域中商業應用。理由包括并非所有必需的設備參數都已經研究；重金屬電極迄今未被使用，其通常導致重金屬進入洗液；以及目前為止不存在特別針對這類洗滌方法開發的洗衣配制劑。本專利技術目的為提供一種洗滌纖維-更具體而言紡織品的體系，該體系滿足技術前提以及化學前提。令人驚訝的是，我們已經發現該目的通過根據權利要求1-4中任一項的洗滌機，根據權利要求5-9中任一項的方法，根據權利要求10的衣物洗滌劑以及根據權利要求11的纖維而實現，因為令人驚訝的是，已發現即使這些通常用于廢水處理(T0C降解)的硼摻雜的金剛石電極預期會導致明顯的顏色和纖維損害，也可將其用于紡織品漂白，這僅需要將用于漂白活化的水預先電解(在加入衣物洗滌劑、漂白活化劑和織物之前)，從而明顯減少能量需求(與在洗滌操作過程中持續電解30-60分鐘相比，預先電解10分鐘)，而且更重要的是，衣物洗滌劑的敏感成分和衣物不必暴露于電極/游離OH基，可將電解池聯合在水的外部供應線路中，漂白的電化學活化也可與液體衣物洗滌劑相容，可使用非隔膜式電解池，其構造簡單，維護費用低且因此與隔膜式電解池相比非常有利，且也不需要任何額外的容器、泵、膜等，良好的漂白效果甚至可在低的洗滌溫度(<40°C )下獲得，且將電極用于洗滌機具有衛生的優點。本專利技術因此提供了一種包含電極和閉環控制單元的洗滌機，其中在洗滌操作過程中可將O. 02-30A的電流強度施加至電極上。優選其中可施加的電流強度為O. 1-16A，更優選O. 3-10A的洗滌機。以及優選其中電流強度在填充和/或洗滌操作過程中施加的洗滌機。電流強度可隨時間變化。本專利技術優選實施方案具有恒定的電流強度或對電流強度的可變過程。洗滌機類型包括所有類型的洗滌機，即不僅包括家用洗滌機，而且包括用于工業纖維，更特別的是紡織品清潔的洗滌機。洗滌機例如已在EP 2098627和EP 2098628中詳盡描述。用于電化學電池的電極材料，更特別的是陽極材料優選為可獲得高的氧過電壓的材料，其中實例為貴金屬如鉬或金屬氧化物如氧化釕、氧化鉻或氧化鉛或RuOxTiOx類型的混合氧化物或常規的尺寸穩定的陽極(DSA)或金剛石電極。電極優選選自石墨電極、金剛石電極、鋼電極和鉬電極。優選金剛石電極。它們通過將一或多層金剛石施加至載體材料而形成。有用的載體材料包括鈮、硅、鎢、鈦、碳化硅、鉭、石墨或陶瓷載體如低價氧化鈦。然而，本專利技術工藝或方法優選使用由鈮、鈦或硅組成的載體，且當使用金剛石電極時非常特別優選由鈮組成的載體。陽極優選為金剛石電極，在該情況下金剛石電極也可額外摻雜其它金屬。優選將硼和氮用作摻雜金屬。本專利技術工藝或方法非常特別優選使用硼摻雜的金剛石電極(BDD)作為陽極。電解可使用包含所述電極的任何常規電解池-如隔膜式或非隔膜式連續流動電解池、毛細管電解池或堆積板式電解池進行。特別優選非隔膜式連續流動電解池。兩個或更多個電極的雙極排列對于獲得最佳時空產率是有利的。 隨后，進一步發現，在纖維，更特別是紡織品洗滌的條件下，金剛石電極與重金屬電極表現相似。因此，本專利技術工藝或方法具有未有金屬離子進入電解質(即洗液)并因此進入環境的優點，因為在BDD電極的金剛石層的腐蝕中不能形成重金屬離子。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.25 EP 10157748.41.一種包含電極和閉環控制單元的洗滌機，其中在洗滌操作過程中可將O. 02-30A的電流強度施加至電極上。2.根據權利要求I的洗滌機，其中所述電極選自鉛電極、金剛石電極、不銹鋼電極、鉬電極和氧化錫電極。3.根據權利要求2的洗滌機，其中所述電極為金剛石電極。4.根據前述權利要求中任一項的洗滌機，其中所述電極具有O.5-1000cm2的有效表面積。5.一種洗滌纖維的方法，其包括通過將O. 02-30A的電流強度施加至電極而在水溶液中產生游離OH基和/或H2O2。6.根據權利要求5的方法,其中所述電極為有效表面積為O.5-1000cm2的金剛石電極。7.根據權利要求5或6的方法，其中除游離OH基(或派生產物)外將至少一種選自助洗劑、表面活性劑和酶的化合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：U·格里斯巴赫，S·馬斯，F·斯特克爾，A·菲舍爾，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：
國別省市：