Kuivapesu (kemiallinen pesu) – mitä se on ja miten se toimii

Muinaiset roomalaiset käyttivät ammoniakki-nimistä kemikaalia (joka oli peräisin virtsasta) ja täytemaata (savi, joka voi imeä itseensä rasvaa ja öljyä) puhdistaakseen villatakkinsa. Fullonicae oli hyvin kuuluisa, vähintään yksi jokaisessa merkittävässä kaupungissa, ja usein se oli kaupunginosan suurin työnantaja. Nämä pesulat saivat virtsansa tuotantoeläimistä tai erityisistä astioista, jotka sijaitsivat julkisissa käymälöissä. Työntekijät ansaitsivat niin paljon rahaa, että täyttäjien killat (ryhmä, joka työskentelee vain yhdessä työssä, tässä tapauksessa täyttömaan, tämän erityisen saven, valmistuksessa) olivat tärkeä poliittinen voima. Lisäksi hallitus verotti virtsan keräämistä ja lähetti ihmisiä vankilaan housujensa kastelemisesta.

Nykyaikaisessa kemiallisessa pesussa käytetään liuottimia, jotka eivät käytä vettä lian ja tahrojen poistamiseen vaatteista. Jean Baptiste Jolly havaitsi 1800-luvun puolivälissä, että kemiallisessa pesussa voidaan käyttää öljypohjaisia liuottimia (polttoaineisiin, kuten bensiiniin tai petroliin, perustuvia kemikaaleja). Jolly oli ranskalainen värjäämön omistaja. Hän huomasi, että hänen pöytäliinoistaan tuli puhtaampia sen jälkeen, kun hänen kotiapulaisensa oli läikyttänyt siihen petrolia. Tämän vuoksi hän kehitti ihmisten vaatteiden puhdistuspalvelun, joka tuli tunnetuksi nimellä "nettoyage à sec" eli "kuivapesu".

Varhaiset kemialliset pesulat käyttivät öljypohjaisia liuottimia, kuten bensiiniä (bensiiniä) ja petrolia. Tulipaloihin liittyvät huolenaiheet saivat atlantalaisen kuivapesulan William Joseph Stoddardin kehittämään Stoddard-liuottimen hieman vähemmän syttyväksi vaihtoehdoksi bensiinipohjaisille liuottimille. Hallitus alkoi valvoa kuivapesuloita, koska erittäin helposti syttyvät bensiiniliuottimet aiheuttivat monia tulipaloja ja räjähdyksiä.

Ensimmäisen maailmansodan jälkeen kemialliset pesulat alkoivat käyttää kloorattuja liuottimia. Nämä liuottimet olivat paljon vähemmän syttyviä kuin öljyliuottimet, ja niiden puhdistusteho oli parempi. 1930-luvun puoliväliin mennessä kuivapesuteollisuus oli ottanut parhaaksi liuottimeksi tetrakloorieteenin (perkloorieteeni), jota kutsutaan yleisesti "perciksi". Sillä on erinomainen puhdistusteho, ja se on vakaa, syttymätön ja hellävarainen useimmille vaatteille. Perc oli kuitenkin myös ensimmäinen kemikaali, jonka Consumer Product Safety Commission luokitteli syöpää aiheuttavaksi kemikaaliksi (kemikaali, joka voi aiheuttaa syöpää) (luokitus peruttiin myöhemmin). Vuonna 1993 Kalifornian ilmansuojelulautakunta antoi määräykset kemiallisista pesutoiminnoista peräisin olevien perk-päästöjen vähentämiseksi. Kuivapesuteollisuus on korvaamassa perkkiä muilla kemikaaleilla ja/tai menetelmillä.

Perinteisesti varsinainen puhdistusprosessi suoritettiin keskitetyissä "tehtaissa"; suursiivousliikkeet vastaanottivat vaatteet asiakkailta, lähettivät ne tehtaaseen ja palauttivat ne sitten liikkeeseen, josta asiakas saattoi noutaa ne. Tämä johtui pääasiassa tulipalon tai puhdistusprosessin aiheuttamien vaarallisten höyryjen riskistä. Tähän aikaan kemiallisessa pesussa käytettiin kahta eri konetta, joista toisessa suoritettiin itse puhdistusprosessi ja toisessa kuivattiin vaatteet.

Tämän aikakauden koneita kutsuttiin tuulettuviksi; niiden savut ja kuivauskaasut johdettiin ilmaan samalla tavalla kuin nykyaikaisen kuivausrummun pakokaasut. Tämä lisäsi ympäristön saastumista. Myös paljon mahdollisesti uudelleenkäytettävää perkkiä hävisi ilmakehään. Liuotinpäästöjä on valvottu huomattavasti tiukemmin, minkä ansiosta kaikki länsimaissa sijaitsevat kemialliset pesukoneet ovat nykyään täysin suljettuja. Liuotinhöyryjä ei päästetä ilmakehään. Suljetuissa koneissa kuivausprosessin aikana talteen otettu liuotin palautetaan lauhdutettuna ja tislataan. Sitä voidaan siis käyttää uudelleen uusien kuormien puhdistamiseen tai se voidaan heittää turvallisesti pois. Useimmissa nykyaikaisissa koteloiduissa koneissa on myös tietokoneohjattu kuivausanturi, joka tuntee automaattisesti, kun suurin osa perkkijäämistä on poistunut kuormasta kuivausprosessin aikana. Tämä järjestelmä varmistaa, että vain pienin mahdollinen määrä perkihöyryjä vapautuu, kun ovi avataan jakson lopussa.

Kemiallinen pesukone muistuttaa kotitalouksien pesukoneen ja kuivausrummun yhdistelmää. Vaatteet asetetaan pesu- ja poistokammioon (jota kutsutaan koriksi tai rummuksi). Kammio on koneen ydin. Pesukammiossa on vaakasuora, rei'itetty rumpu, joka pyörii ulkokuoren sisällä. Kuori sisältää liuottimen, kun taas pyörivä rumpu sisältää vaatteet. Koriin mahtuu noin 10-40 kg (20-80 lb).

Pesujakson aikana kammio täytetään noin kolmanneksen verran liuottimella ja se alkaa pyöriä, jolloin vaatteet sekoittuvat. Liuottimen lämpötila pidetään 30 celsiusasteessa (86 Fahrenheit-astetta), koska korkeampi lämpötila voi vahingoittaa sitä. Pesujakson aikana kammiossa oleva liuotin suodatetaan ja johdetaan sitten takaisin kammioon. Tätä kutsutaan sykliksi ja sitä jatketaan pesun keston ajan. Tämän jälkeen liuotin poistetaan ja lähetetään tislausyksikköön, jossa on sekä kattila että lauhdutin. Lauhdutettu liuotin johdetaan erotinyksikköön, jossa jäljelle jäänyt vesi erotetaan liuottimesta ja johdetaan sitten "puhtaan liuottimen" säiliöön. Ihanteellinen virtausnopeus on yksi gallona liuotinta vaatekiloa kohti (noin 8 litraa liuotinta vaatekiloa kohti) minuutissa koneen koosta riippuen.

Käyttäjät tarkastavat myös vaatteet vieraiden esineiden varalta ennen niiden asettamista koneeseen. Muovikynien kaltaiset esineet liukenevat liuotinkylpyyn ja voivat vahingoittaa tekstiilejä niin, että niitä ei voida palauttaa. Jotkin tekstiilivärit ovat "irtoavia" (punainen on suurin ongelma), ja niistä irtoaa väriainetta liuottimeen upotettaessa. Värin siirtymisen välttämiseksi punaiset vaatteet puhdistetaan kuivapuhdistuksessa erillään vaaleammista tekstiileistä. Käytetyn liuottimen on oltava tislattua, jotta voidaan poistaa epäpuhtaudet, jotka voivat siirtyä vaatteisiin. Toiminnanharjoittajat tarkistivat vaatteiden, myös kiinnikkeiden, kuivapesukelpoisuuden. Monet vaatteita koristavat kiinnikkeet eivät joko kestä kemiallisen pesun liuottimia tai eivät kestä mekaanista puhdistusta. Työntekijät poistavat ne ja ompelevat ne uudelleen puhdistuksen jälkeen. Tai operaattorit käärivät ne pieneen pehmustettuun suojukseen. Hauraat esineet, kuten höyhenistä valmistetut päiväpeitteet tai tupsuilla koristellut matot tai ripustukset, voidaan sulkea irtonaisen verkkopussin sisään. Perkloorietyleenin tiheys on noin 1,7 g/cm³ huoneenlämmössä (70 % vettä raskaampi), ja pelkkä imeytyneen liuottimen paino voi aiheuttaa sen, että tekstiili rikkoutuu tavanomaisen voiman vaikutuksesta poistosyklin aikana, ellei verkkopussi tarjoa mekaanista tukea.

Monet ihmiset uskovat, että kaikki jäljet tai tahrat voidaan poistaa kemiallisella pesulla. Kaikkia tahroja ei voi puhdistaa pelkästään kemiallisella pesulla. Joitakin tahroja on käsiteltävä tahranpoistoliuottimilla, joskus höyrysuihkulla tai liottamalla niitä erityisiin tahranpoistonesteisiin ennen vaatteiden pesua tai kuivapesua. Myös pitkään likaantuneena säilytettyjä vaatteita on vaikea saada takaisin alkuperäiseen väriin ja rakenteeseen. Luonnonkuituja, kuten villaa, puuvillaa ja vaaleampaa silkkiä, ei pitäisi jättää likaantuneena tai likaantuneena pitkäksi aikaa, koska ne imevät likaa rakenteeseensa, eikä niiden alkuperäistä väriä ja pintaa todennäköisesti saada palautettua.

Tärkein syy siihen, että pesu vedellä on erilainen kuin kemiallinen pesu, on se, että vesi on polaarinen liuotin, kun taas kemiallisessa pesussa käytetään ei-polaarista liuotinta.

Tyypillinen pesuohjelma kestää 8-15 minuuttia vaatteiden tyypistä ja likaisuudesta riippuen. Kolmen ensimmäisen minuutin aikana liuottimiin liukeneva lika liukenee perkloorietyleeniin ja irtonainen, liukenematon lika irtoaa. Irtolikaisen lian irtoamisen jälkeen kestää noin 10-12 minuuttia, ennen kuin liukenematon lika saadaan poistettua vaatteista. Hiilivetyliuottimia käyttävät koneet vaativat vähintään 25 minuutin pesuohjelman, koska liuottimiin liukeneva lika liukenee paljon hitaammin. Pesuun voidaan lisätä myös kemiallisen pesun pinta-aktiivista "saippuaa".

Pesujakson päätyttyä kone käynnistää huuhtelujakson, jossa vaatekuormitus huuhdellaan tuoreella tislatulla liuottimella puhdasta liuotinta sisältävästä säiliöstä. Tämä puhtaan liuottimen huuhtelu estää värimuutokset, jotka johtuvat siitä, että likapartikkelit imeytyvät takaisin vaatteen pintaan "likaisesta" työliuottimesta.

Huuhtelujakson jälkeen kone aloittaa uuttamisprosessin, jossa kuivapesuliuotin otetaan talteen uudelleenkäyttöä varten. Nykyaikaiset koneet ottavat talteen noin 99,99 prosenttia käytetystä liuottimesta. Uuttosykli alkaa tyhjentämällä liuotin pesukammiosta ja kiihdyttämällä koria 350-450 kierrokseen minuutissa, jolloin suuri osa liuottimesta sinkoutuu irti kankaasta. Siihen asti pesu tapahtuu normaalilämpötilassa, liuotinta ei koskaan kuumenneta kuivapesuprosessissa. Kun liuotinta ei voida enää lingota ulos, kone aloittaa kuivausjakson.

Kuivausjakson aikana vaatteet rummutetaan lämpimässä ilmavirrassa (60-63°C/140-145°F), joka kiertää korin läpi haihduttaen kaikki linkouskierroksen jälkeen jääneet liuotinjäämät. Ilman lämpötilaa säädellään vaatteiden lämpövaurioiden välttämiseksi. Koneesta poistuva lämmin ilma kulkee jäähdytysyksikön läpi, jossa liuotinhöyryt tiivistyvät ja palautetaan tislatun liuottimen säiliöön. Nykyaikaisissa kemiallisissa pesukoneissa käytetään suljettua järjestelmää, jossa jäähdytetty ilma lämmitetään uudelleen ja kierrätetään. Näin saadaan korkea liuottimen talteenottoaste ja vähennetään ilmansaasteita. Kemiallisen pesun alkuaikoina ilmakehään päästettiin suuria määriä perkloorietyleeniä, koska sitä pidettiin halpana ja sen uskottiin olevan vaaratonta.

Kun kuivausjakso on päättynyt, hajunpoistosykli (ilmastointi) jäähdyttää vaatteet ja poistaa vielä enemmän liuotinta kierrättämällä viileää ulkoilmaa vaatteiden yli ja sitten aktiivihiilestä ja polymeerihartseista valmistetun höyryn talteenottosuodattimen läpi. Ilmastusjakson jälkeen vaatteet ovat puhtaita ja valmiita prässäykseen/viimeistelyyn.

Itse asiassa kemiallinen puhdistus ei poista kaikkea liuotinta. Ei ole olemassa viranomaisstandardeja siitä, kuinka paljon liuotinta saa jäädä kankaaseen. Vaatteisiin jää havaittavia määriä liuotinta, ja eniten liuotinta jää villavaatteisiin.

Pesukammiosta tuleva työliuotin kulkee useiden suodatusvaiheiden läpi ennen kuin se palautetaan pesukammioon. Ensimmäinen vaihe on nappisulku, joka estää pienten esineiden, kuten nukan, kiinnikkeiden, nappien ja kolikoiden pääsyn liuotinpumppuun.

Ajan mittaan nukka-aikasuodattimeen kerääntyy ohut suodatinkakkukerros (ns. lika). Lika poistetaan säännöllisesti (tavallisesti kerran päivässä), ja sen jälkeen se käsitellään lietteen sisältämän liuottimen talteenottamiseksi. Monissa koneissa käytetään "pyöriviä levysuodattimia", jotka poistavat lian suodattimesta keskipakovoiman avulla samalla kun se pestään liuottimella.

Nukkasuodattimen jälkeen liuotin kulkee imukykyisen patruunasuodattimen läpi. Tämä suodatin on valmistettu aktiivisavesta ja puuhiilestä, ja se poistaa liuottimesta hienojakoisen liukenemattoman maa-aineksen ja haihtumattomat jäämät sekä väriaineet. Lopuksi liuotin kulkee kiillotussuodattimen läpi, joka poistaa kaiken aiemmin poistamattoman lian. Puhdas liuotin palautetaan sitten työliuotinsäiliöön.

Puhdistustehon lisäämiseksi työliuottimeen lisätään pieniä määriä pesuainetta (0,5-1,5 %), jotka ovat välttämättömiä sen toimivuuden kannalta. Nämä pesuaineet auttavat liuottamaan hydrofiilistä likaa ja estävät likaa kerääntymästä uudelleen vaatteisiin. Koneen rakenteesta riippuen käytetään joko anionista tai kationista pesuainetta.

Koska liuottimien talteenotto on alle 100 prosenttia ja koska kuivapesu ei poista vesipohjaisia tahroja hyvin, yrittäjät ovat kehittäneet märkäpuhdistusprosessin, joka on pohjimmiltaan kylmävesipesu ja ilmakuivaus tietokoneohjattua pesukonetta ja kuivausrumpua käyttäen. Yleisesti ottaen märkäpuhdistusta parannetaan ja kehitetään edelleen, vaikka sen matalan teknologian versioita on käytetty jo vuosisatojen ajan.

Vaatteita valmistavilla ihmisillä on erityisiä symboleja, jotka kertovat, miten vaatteet tulisi puhdistaa. Kansainvälinen GINETEX-pyykinpesusymboli kuivapesua varten on ympyrä. Sen sisällä voi olla P-kirjain, joka tarkoittaa perkloorietyleeniliuotinta, tai F-kirjain, joka tarkoittaa hiilivetyliuotinta. Ympyrän alla oleva palkki tarkoittaa, että on käytettävä vain mietoja puhdistusmenetelmiä. Tyhjä ympyrä, joka on yliviivattu, tarkoittaa, että vaatteita ei saa puhdistaa kuivapesulla.

Keitetty lanta

Keitetty jauhejäännös - jätemateriaali, joka syntyy lietteen keittämisestä tai tislaamisesta. Keittojäännös on vaarallista jätettä, ja se sisältää liuotinta, jauhettua suodatinmateriaalia (diatomiittia), hiiltä, haihtumattomia jäämiä, nukkaa, väriaineita, rasvaa, maa-ainesta ja vettä. Lainsäädäntö määrää, miten tämä materiaali voidaan hävittää.

Liete

Tislaamosta syntyvä jäteliete tai kiinteä jäännös sisältää liuotinta, vettä, maa-ainesta, hiiltä ja muita haihtumattomia jäämiä. Kloorattujen liuottimien kemiallisessa puhdistuksessa tislainten pohjasta poistettu materiaali on vaarallista jätettä.

Yhdysvaltojen ympäristönsuojeluvirasto on luokitellut perkyylin vaaralliseksi ilman epäpuhtaudeksi, ja sitä on käsiteltävä vaarallisena jätteenä. Jotta se ei pääsisi juomaveteen, perkkiä käyttävien kuivapesuloiden on ryhdyttävä erityisiin varotoimiin saastumisen estämiseksi. Vuokranantajat ovat yhä vastahakoisempia sallimaan kuivapesuloiden toimintaa rakennuksissaan. Ilmaan joutuessaan perkki voi aiheuttaa savusumua, kun se reagoi muiden haihtuvien orgaanisten hiiliyhdisteiden kanssa. Kalifornia julisti perkloorietyleenin myrkylliseksi kemikaaliksi vuonna 1991, ja sen käyttö tulee kyseisessä osavaltiossa laittomaksi vuonna 2023.

Joissakin vaihtoehdoissa, kuten CO₂ , vältetään perkkinesteen myrkyllisyysriskit. CO₂ ei kuitenkaan puhdista joitakin lian muotoja yhtä hyvin kuin perk.

Moderni

• Glykolieetterit (dipropyleeniglykoli-tert-butyylieetteri) (Rynex) (Solvair) - Monissa tapauksissa ne ovat tehokkaampia kuin perkloorietyleeni (perc). Kaikissa tapauksissa ne ovat ympäristön kannalta parempia. Dipropyleeniglykoli-tert-butyylieetterin (DPTB) leimahduspiste on paljon nykyisiä teollisuusstandardeja korkeampi, joten se ei ole palovaarallinen. DPTB voi liuottaa vesiliukoisia tahroja yhtä hyvin (tai paremmin) kuin perkki tai muut nykyisin kaupallisessa käytössä olevat glykolieetteriliuottimet. Rynex-tuotteen DPTB-vesiliuosten erityisenä etuna kemiallisessa pesussa on se, että ne eivät käyttäydy kuten tyypilliset seokset. Rynex toimii pikemminkin yhtenä aineena. Tämä mahdollistaa tarkemman erottumisen atseotrooppisessa tislauksessa alemmassa kiehumispisteessä. Se auttaa myös tehokkaammin regeneroinnissa. Yli 99 % käytetystä Rynexistä voidaan ottaa talteen. Se tehostaa myös puhdistusta tavanomaisilla tislaustekniikoilla.
• Hiilivety - Tämä muistuttaa eniten tavallista perk-kemiallinen pesu, mutta prosesseissa käytetään hiilivetyliuottimia, kuten Exxon-Mobilin DF-2000:ta tai Chevron Phillipsin EcoSolvia. Nämä öljypohjaiset liuottimet ovat vähemmän aggressiivisia kuin perk-puhdistus ja vaativat pidemmän puhdistusjakson. Vaikka nämä liuottimet ovat syttyviä, ne eivät aiheuta suurta palo- tai räjähdysvaaraa, kun niitä käytetään oikein. Hiilivetyliuotin sisältää myös haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC), jotka edistävät savusumua.
• Nestemäinen silikoni (dekametyylisyklopentasiloksaani eli D5) - on vaatteille hellävaraisempi kuin perkki eikä aiheuta värinmenetystä. GreenEarth Cleaning perii lisenssimaksun tämän liuottimen käytöstä. Vaikka se on huomattavasti ympäristöystävällisempi, sen hinta on yli kaksinkertainen perkkaan verrattuna, ja GreenEarth perii vuosittaisen liittymismaksun. Hajoaa ympäristössä muutamassa päivässä piidioksidiksi ja pieniksi määriksi vettä ja CO₂ . D5 tuottaa myrkytöntä ja vaaratonta jätettä. Dow Corning teki myrkyllisyystestejä, joissa todettiin, että nestemäinen silikoni lisää kasvainten esiintymistä naarasrotilla (urosrotilla ei havaittu vaikutuksia). Jatkotutkimuksissa todettiin kuitenkin, että rotilla havaitut vaikutukset eivät ole merkityksellisiä ihmisille, koska biologinen reitti, joka johtaa kasvainten muodostumiseen, on ainutlaatuinen rotilla (170,6 °F/77 °C leimahduspiste).
• Modifioidut hiilivetyseokset (Pure Dry)
• Perkloorietyleeni - 1940-luvulta lähtien käytössä ollut perk on yleisin liuotin, puhdistustehon "standardi" ja aggressiivisin puhdistusaine. Se voi aiheuttaa värin vuotamista/menettämistä, erityisesti korkeammissa lämpötiloissa, ja se voi tuhota joidenkin vaatteiden erikoisverhoilut, napit ja helmat. Parempi öljypohjaisille tahroille (joita on noin 10 % tahroista) kuin yleisimmille vesiliukoisille tahroille (kahvi, viini, veri jne.). Perc jättää vaatteisiin tyypillisen kemiallisen hajun. Perc on syttymätöntä.
• Nestemäinen CO₂ - Consumer Reports arvioi tämän menetelmän paremmaksi kuin perinteiset menetelmät, mutta Drycleaning and Laundry Institute kommentoi sen "melko heikkoa puhdistuskykyä" vuoden 2007 raportissa. Toinen alan sertifiointiryhmä, America's Best Cleaners, laskee CO₂ -puhdistusaineet jäsenikseen. Koneet ovat kalliita - jopa 90 000 dollaria kalliimpia kuin perk-kone, mikä vaikeuttaa pienyritysten varallisuutta. Jotkut puhdistamot, joilla on nämä koneet, pitävät perinteisiä koneita paikan päällä raskaammin likaantuneita tekstiilejä varten. Toiset pitävät kasvientsyymejä yhtä tehokkaina ja ympäristön kannalta kestävämpinä. CO₂ -puhdistetuista vaatteista ei pääse haihtuvia yhdisteitä. CO₂ -puhdistusta käytetään myös palo- ja vesivahinkojen kunnostuksessa, koska se poistaa tehokkaasti myrkylliset jäämät, noen ja tulipalon aiheuttamat hajut. Hiilidioksidi on lähes täysin myrkytön, se ei jää vaatteisiin tai ympäristöön, ja sen kasvihuonekaasupotentiaali on pienempi kuin monien orgaanisten liuottimien.
• Märkäpuhdistus - Järjestelmä, jossa käytetään vettä ja biohajoavaa saippuaa. Tietokoneohjatut kuivaimet ja venyttimet varmistavat, että kangas säilyttää luonnollisen kokonsa ja muotonsa. Märkäpuhdistuksen väitetään puhdistavan turvallisesti suurimman osan "vain kemialliseen pesuun" tarkoitetuista vaatteista, kuten nahan, mokkanahan, useimmat räätälöidyt villat, silkin ja viskoosin. (Kaulaliinat näyttävät olevan ainoa poikkeus.) Useimmat perkupuhdistamot käyttävät märkäpuhdistusta joihinkin vaatteisiin, mutta Yhdysvalloissa on vain noin 20 yksinomaista märkäpuhdistamoa.

Historiallinen

• Hiilitetrakloridi - Erittäin myrkyllistä.
• Trikloorietaani - Liian aggressiivinen ja ankara.
• Stoddard-liuotin - Erittäin helposti syttyvä ja räjähtävä, leimahduspiste 100°F/38°C.
• CFC-113 - Freon - Otsonia tuhoava CFC.

Markkinoilla on nykyään useita kaupallisia tuotteita, kuten Procter & Gamblen Dryel, joiden avulla kuivapesuprosessin osat voidaan suorittaa kotitalouksissa kotipesukoneiden avulla. Vaikka ne eivät vastaa täysin ammattimaisen kemiallisen pesulan suorittamaa prosessia, ne mahdollistavat kotipesulan mukavuuden ja toimivat tietyntyyppisten vaatteiden osalta.