Limpeza à seco - Dry cleaning

A limpeza a seco é qualquer processo de limpeza de roupas e têxteis com um solvente diferente da água .

A lavagem a seco ainda envolve líquido, mas as roupas são embebidas em um solvente líquido sem água, o tetracloroetileno (percloroetileno), conhecido na indústria como "perc", que é o solvente mais usado. Os solventes alternativos são 1-bromopropano e álcool de petróleo.

A maioria das fibras naturais pode ser lavada com água, mas algumas fibras sintéticas (por exemplo, viscose , liocel , modal e cupro ) reagem mal com água e devem ser lavadas a seco.

História

A lavagem a seco se originou com o empresário americano Thomas L. Jennings . Jennings se referiu ao seu método como “lavagem a seco”.

O operador francês de tinturaria Jean Baptiste Jolly desenvolveu seu próprio método usando querosene e gasolina para limpar tecidos. Ele abriu a primeira lavanderia a seco em Paris em 1845.

As preocupações com a inflamabilidade levaram William Joseph Stoddard, um lavador a seco de Atlanta , a desenvolver o solvente Stoddard (álcool branco) como uma alternativa ligeiramente menos inflamável aos solventes à base de gasolina. O uso de solventes de petróleo altamente inflamáveis ​​causou muitos incêndios e explosões, resultando na regulamentação governamental de lavanderias a seco. Após a Primeira Guerra Mundial , as lavanderias começaram a usar solventes clorados . Esses solventes eram muito menos inflamáveis ​​do que os solventes de petróleo e tinham um poder de limpeza aprimorado.

Mudar para tetracloroetileno

Em meados da década de 1930, a indústria de lavagem a seco havia adotado o tetracloroetileno (percloroetileno), ou PCE, como solvente. Possui excelente poder de limpeza, não é inflamável e é compatível com a maioria das peças de roupa. Por ser estável, o tetracloroetileno é prontamente reciclado.

A infraestrutura

Os negócios de lavagem a seco, da perspectiva do cliente, são fábricas ou drop shops . Uma planta faz limpeza no local. Uma loja de entrega recebe as roupas dos clientes, as envia para uma grande fábrica e, em seguida, as roupas limpas são devolvidas à loja para serem coletadas pelo cliente. O tempo de resposta é mais longo para uma loja de descarte do que para uma fábrica local. No entanto, administrar uma fábrica requer mais trabalho para o proprietário da empresa. Desde 2010, em alguns mercados, os aplicativos da web têm sido usados ​​para agendar entrega em domicílio de baixo custo para lavagem a seco.

Este ciclo minimizou o risco de incêndio ou gases perigosos criados pelo processo de limpeza. Nessa época, a lavagem a seco era realizada em duas máquinas diferentes - uma para o processo de limpeza e a segunda para remover o solvente das roupas.

As máquinas desta época foram descritas como ventiladas ; seus exaustores secantes foram expelidos para a atmosfera, assim como muitos exaustores de secadoras modernas. Isso não apenas contribuiu para a contaminação ambiental, mas também muito PCE potencialmente reutilizável foi perdido na atmosfera. Controles muito mais rígidos sobre as emissões de solventes garantiram que todas as máquinas de lavagem a seco no mundo ocidental agora sejam totalmente fechadas e nenhum vapor de solvente seja liberado para a atmosfera. Em máquinas fechadas, o solvente recuperado durante o processo de secagem é devolvido condensado e destilado, para que possa ser reutilizado para limpar outras cargas ou descartado com segurança. A maioria das máquinas fechadas modernas também incorpora um sensor de secagem controlado por computador, que detecta automaticamente quando todos os traços detectáveis ​​de PCE foram removidos. Este sistema garante que apenas pequenas quantidades de vapores de PCE sejam liberados no final do ciclo.

Mecanismo

Estrutura da celulose, principal constituinte do algodão. Os muitos grupos OH retêm água, levando ao inchaço do tecido e levando ao enrugamento, que é minimizado quando esses materiais são tratados com tetracloroetileno e outros solventes de lavagem a seco.

Em termos de mecanismo, a limpeza a seco solubiliza seletivamente as manchas no artigo. Os solventes são apolares e tendem a extrair seletivamente compostos que causam manchas. Caso contrário, essas manchas só se dissolvem em misturas de detergentes aquosos em altas temperaturas, podendo danificar tecidos delicados.

Os solventes não polares também são bons para alguns tecidos, especialmente tecidos naturais, pois o solvente não interage com nenhum grupo polar dentro do tecido. A água se liga a esses grupos polares, o que resulta no inchaço e alongamento das proteínas dentro das fibras durante a lavagem. Além disso, a ligação das moléculas de água interfere nas atrações fracas dentro da fibra, resultando na perda da forma original da fibra. Após o ciclo de lavagem, as moléculas de água secam. No entanto, a forma original das fibras já foi distorcida e isso comumente resulta em encolhimento. Os solventes não polares impedem essa interação, protegendo os tecidos mais delicados.

O uso de um solvente eficaz, juntamente com a fricção mecânica do tambor, remove efetivamente as manchas.

Processo

Uma moderna máquina de lavagem a seco com tela sensível ao toque e controle SPS, fabricante EazyClean, tipo EC124, foto tirada antes da instalação
Máquina de limpeza a seco Série 3 com controle PLC, fabricante, BÖWE Textile cleaning Alemanha

Uma máquina de lavar a seco é semelhante a uma combinação de uma máquina de lavar e uma secadora de roupas domésticas. As roupas são colocadas na câmara de lavagem ou extração (denominada 'cesto' ou 'tambor'), que constitui o núcleo da máquina. A câmara de lavagem contém um tambor horizontal perfurado que gira dentro de um invólucro externo. O invólucro retém o solvente enquanto o tambor rotativo retém a carga da roupa. A capacidade da cesta está entre cerca de 10 e 40 kg (22 a 88 lb).

Durante o ciclo de lavagem, a câmara é preenchida com aproximadamente um terço do solvente e começa a girar, agitando a roupa. A temperatura do solvente é mantida em 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit), pois uma temperatura mais alta pode danificá-lo. Durante o ciclo de lavagem, o solvente na câmara (comumente conhecido como 'gaiola' ou 'caixa de equipamento') é passado por uma câmara de filtração e, em seguida, alimentado de volta na 'gaiola'. Isso é conhecido como o ciclo e é continuado durante a lavagem. O solvente é então removido e enviado para uma unidade de destilação composta por uma caldeira e um condensador . O solvente condensado é alimentado em uma unidade separadora onde qualquer água remanescente é separada do solvente e então alimentada no tanque de 'solvente limpo'. A vazão ideal é de aproximadamente 8 litros de solvente por quilograma de roupas por minuto, dependendo do tamanho da máquina.

As roupas também são verificadas quanto a objetos estranhos. Itens como canetas de plástico podem se dissolver no banho de solvente, danificando os tecidos. Alguns corantes têxteis são "soltos" e se desprendem durante a imersão em solvente. Itens frágeis, como colchas de penas ou tapetes com borlas ou cortinas, podem ser colocados em uma bolsa de malha solta. A densidade do percloroetileno é de cerca de 1,7 g / cm 3 à temperatura ambiente (70% mais pesado que a água), e o peso total do solvente absorvido pode causar a quebra do tecido sob a força normal durante o ciclo de extração, a menos que a bolsa de rede forneça suporte mecânico.

Nem todas as manchas podem ser removidas por lavagem a seco. Alguns precisam ser tratados com solventes para manchas - às vezes por jato de vapor ou imersão em um líquido removedor de manchas especial - antes de as roupas serem lavadas ou limpas a seco. Além disso, roupas armazenadas em estado sujo por muito tempo são difíceis de trazer de volta à sua cor e textura originais.

Um ciclo de lavagem típico dura de 8 a 15 minutos, dependendo do tipo de roupa e do grau de sujeira. Durante os primeiros três minutos, solos solúveis em solvente se dissolvem em percloroetileno e solos solúveis e insolúveis são removidos. Após a remoção do solo solto, são necessários de 10 a 12 minutos para remover o solo insolúvel moído das roupas. As máquinas que usam solventes de hidrocarbonetos requerem um ciclo de lavagem de pelo menos 25 minutos devido à taxa muito mais lenta de solvatação de solos solúveis em solvente. Um surfactante de limpeza a seco "sabão" também pode ser adicionado.

No final do ciclo de lavagem, a máquina inicia um ciclo de enxágue, onde a carga da roupa é enxaguada com solvente recém-destilado dispensado do tanque de solvente. Este enxágue com solvente puro evita a descoloração causada por partículas de sujeira que são absorvidas de volta para a superfície da roupa a partir do solvente de trabalho "sujo".

Após o ciclo de enxágue, a máquina inicia o processo de extração, que recupera o solvente para reaproveitamento. As máquinas modernas recuperam aproximadamente 99,99% do solvente empregado. O ciclo de extração começa drenando o solvente da câmara de lavagem e acelerando a cesta para 350–450  rpm , fazendo com que grande parte do solvente gire para fora do tecido. Até este momento, a limpeza é feita em temperatura normal, pois o solvente nunca é aquecido na lavagem a seco. Quando nenhum solvente mais puder ser centrifugado, a máquina iniciará o ciclo de secagem.

Durante o ciclo de secagem, as roupas são enroladas em uma corrente de ar quente (60–63 ° C / 140–145 ° F) que circula pela cesta, evaporando vestígios de solvente deixados após o ciclo de centrifugação. A temperatura do ar é controlada para evitar danos causados ​​pelo calor às roupas. O ar quente exaurido da máquina passa então por uma unidade de resfriamento, onde os vapores do solvente são condensados ​​e retornados ao tanque de solvente destilado. As máquinas modernas de lavagem a seco usam um sistema de circuito fechado no qual o ar resfriado é reaquecido e recirculado. Isso resulta em altas taxas de recuperação de solvente e redução da poluição do ar. Nos primeiros dias da lavagem a seco, grandes quantidades de percloroetileno eram lançadas na atmosfera porque era considerado barato e considerado inofensivo.

Muitas lavanderias colocam roupas limpas dentro de sacos finos de plástico transparente

Após a conclusão do ciclo de secagem, um ciclo de desodorização ( aeração ) resfria as roupas e remove mais vestígios de solvente, circulando o ar externo frio sobre as roupas e, em seguida, através de um filtro de recuperação de vapor feito de carvão ativado e resinas de polímero. Após o ciclo de aeração, as roupas estão limpas e prontas para prensagem e acabamento.

Processamento de solvente

Uma série Firbimatic Saver. Esta máquina usa filtração de argila ativada em vez de destilação. Ele usa muito menos energia do que os métodos convencionais.

O solvente de trabalho da câmara de lavagem passa por várias etapas de filtração antes de retornar à câmara de lavagem. A primeira etapa é uma armadilha de botão, que evita que pequenos objetos como fiapos, fechos, botões e moedas entrem na bomba de solvente.

Com o tempo, uma fina camada de torta de filtro (chamada "muck") se acumula no filtro de cotão. A sujeira é removida regularmente (geralmente uma vez por dia) e, em seguida, processada para recuperar o solvente preso na lama. Muitas máquinas usam " filtros de disco giratório ", que removem a sujeira do filtro pela força centrífuga enquanto ele é lavado de volta com solvente.

Após o filtro de cotão, o solvente passa por um filtro de cartucho absorvente . Este filtro, que contém argilas ativadas e carvão, remove sujeira insolúvel fina e resíduos não voláteis, junto com corantes do solvente. Por fim, o solvente passa por um filtro de polimento, que remove toda sujeira não removida anteriormente. O solvente limpo é então devolvido ao tanque de solvente de trabalho. Resíduo de pó cozido é o nome dado ao material residual gerado pelo cozimento ou destilação de sujeira. Ele conterá solvente, material de filtro em pó (diatomita), carbono, resíduos não voláteis, fiapos, corantes, graxa, sujeira e água. A lama residual ou resíduo sólido do destilador contém solvente, água, sujeira, carbono e outros resíduos não voláteis. Os filtros usados ​​são outra forma de desperdício, assim como as águas residuais.

Para aumentar o poder de limpeza, pequenas quantidades de detergente (0,5–1,5%) são adicionadas ao solvente de trabalho e são essenciais para sua funcionalidade. Esses detergentes emulsificam as sujidades hidrofóbicas e evitam que a sujeira se deposite novamente nas roupas. Dependendo do projeto da máquina, um detergente aniônico ou catiônico é usado.

Símbolos

O símbolo internacional da lavanderia GINETEX para lavagem a seco é um círculo. Pode ter a letra P dentro dele para indicar solvente de percloroetileno, ou a letra F para indicar um solvente inflamável (Feuergefährliches Schwerbenzin). Uma barra abaixo do círculo indica que apenas processos de limpeza suaves são recomendados. Um círculo vazio riscado indica que a lavagem a seco não é permitida.

Solventes usados

Percloroetileno

Percloroetileno é o principal solvente usado na lavagem a seco.

O percloroetileno (PCE ou tetracloroetileno) está em uso desde a década de 1930. PCE é o solvente mais comum, o "padrão" para desempenho de limpeza. É um solvente de limpeza altamente eficaz. É termicamente estável, reciclável e tem baixa toxicidade. Pode, no entanto, causar perda / perda de cor, especialmente em temperaturas mais altas. Em alguns casos, pode danificar ornamentos, botões e contas especiais em algumas roupas. É melhor para manchas à base de óleo (que representam cerca de 10% das manchas) do que manchas solúveis em água mais comuns (café, vinho, sangue, etc.). A toxicidade do tetracloroetileno "é moderada a baixa" e "Relatos de ferimentos humanos são incomuns, apesar de seu amplo uso em lavagem a seco e desengorduramento".

Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos são representados por produtos como DF-2000 da Exxon-Mobil ou EcoSolv da Chevron Phillips e Pure Dry. Esses solventes à base de petróleo são menos agressivos, mas também menos eficazes do que o PCE. Embora combustível, o risco de incêndio ou explosão pode ser minimizado quando usado corretamente. No entanto, os hidrocarbonetos são poluentes. Os hidrocarbonetos retêm cerca de 10-12% do mercado.

Uma máquina de lavagem a seco moderna para uso com vários solventes

Tricloroetileno

O tricloroetileno é mais agressivo do que o PCE, mas raramente é usado. Com propriedades desengordurantes superiores, era frequentemente usado para limpeza de roupas de trabalho / macacões industriais no passado. O TCE é classificado como cancerígeno para humanos pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos .

CO 2 supercrítico

O CO 2 supercrítico é uma alternativa ao PCE; no entanto, é inferior na remoção de algumas formas de sujeira. Os surfactantes aditivos melhoram a eficácia do CO 2. O dióxido de carbono é quase totalmente não tóxico. O potencial de gases de efeito estufa também é inferior ao de muitos solventes orgânicos.

O processo de limpeza a seco envolve carregar uma câmara selada que é carregada com roupas usando dióxido de carbono gasoso de um recipiente de armazenamento para aproximadamente 200 a 300 psi. Esta etapa do processo é iniciada como uma precaução para evitar choque térmico na câmara de limpeza. O dióxido de carbono líquido é então bombeado para a câmara de limpeza a partir de um recipiente de armazenamento separado por uma bomba hidráulica ou eletricamente acionada (que preferencialmente tem pistão duplo). A bomba aumenta a pressão do dióxido de carbono líquido para aproximadamente 900 a 1500 psi. Um sub-resfriador separado reduz a temperatura do dióxido de carbono em 2 a 3 graus Celsius abaixo do ponto de ebulição em um esforço para evitar a cavitação que pode levar à degradação prematura da bomba.

Relatórios de consumidores classificaram o CO 2 supercrítico comosuperior aos métodos convencionais, mas o Drycleaning and Laundry Institute comentou sobre sua "capacidade de limpeza bastante baixa" em um relatório de 2007. O CO 2 supercríticoé, em geral, um solvente suave que diminui sua capacidade de atacar agressivamente as manchas.

Uma deficiência do CO 2 supercrítico é que sua condutividade elétrica é baixa. Conforme mencionado na seção Mecanismos, a lavagem a seco utiliza propriedades químicas e mecânicas para remover manchas. Quando o solvente interage com a superfície do tecido, o atrito desloca a sujeira. Ao mesmo tempo, o atrito também cria uma carga elétrica. Os tecidos são condutores muito ruins e, portanto, normalmente, esse acúmulo é descarregado através do solvente. Essa descarga não ocorre no dióxido de carbono líquido e o acúmulo de carga elétrica na superfície do tecido atrai a sujeira de volta para a superfície, o que diminui sua eficiência de limpeza. Para compensar a baixa solubilidade e condutividade do dióxido de carbono supercrítico, a pesquisa se concentrou em aditivos. Para maior solubilidade, o 2-propanol mostrou efeitos de limpeza aumentados para o dióxido de carbono líquido, pois aumenta a capacidade do solvente de dissolver compostos polares.

O maquinário para uso de CO 2 supercrítico é caro - até US $ 90.000 a mais do que uma máquina PCE, dificultando a acessibilidade para pequenas empresas. Alguns limpadores com essas máquinas mantêm máquinas tradicionais no local para tecidos mais sujos, mas outros consideram as enzimas vegetais igualmente eficazes e mais sustentáveis ​​do ponto de vista ambiental.

Outros solventes: nicho, emergentes, etc.

Durante décadas, esforços foram feitos para substituir o PCE. Essas alternativas não se mostraram econômicas até agora:

  • Solvente Stoddard - inflamável e explosivo, ponto de inflamação de 100 ° F / 38 ° C
  • CFC-113 (Freon-113), um CFC . Agora banido como hostil ao ozônio.
  • Decametilciclopentasiloxano ("silicone líquido"), abreviado como D5. Foi popularizado pela GreenEarth Cleaning. É mais caro que o PCE. Ele se degrada em poucos dias no meio ambiente.
  • Dibutoximetano (SolvonK4) é um solvente bipolar que remove manchas à base de água e manchas de óleo.
  • Os solventes bromados ( brometo de n-propil , Fabrisolv, DrySolv) são solventes com valores KB mais elevados do que PCE. Isso permite uma limpeza mais rápida, mas pode danificar alguns grânulos sintéticos e lantejoulas se não for usado corretamente. Em termos de saúde, há riscos relatados associados ao nPB, como dormência dos nervos. A exposição aos solventes em uma lavanderia típica é considerada muito abaixo dos níveis exigidos para causar qualquer risco. Ambientalmente, é aprovado pela US EPA. Está entre os solventes mais caros, mas é uma limpeza mais rápida, temperaturas mais baixas e tempos de secagem rápidos.

Veja também

Notas

Referências

links externos