Table Of ContentFORSCH U NGSBE RICHTE
DES WIRTSCHAFTS- UND VERKEHRSMINISTERIUMS
NORD RH EIN -WESTFALEN
Herausgegeben von Staatssekretär Prof. leo Brandt
Nr.159
Or.·ln9. O. Viertel
O. Oldenroth
Das Bleichen von Weißwösche mit Wasserstoffsuperoxyd
bzw. Natriumhypochlorit beim maschinellen Waschen
im Auftrage
der Wöschereiforschung Krefeld
Als Manuskript gedruckt
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
1955
ISBN 978-3-663-03348-6 ISBN 978-3-663-04537-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-04537-3
Forsohungsberiohte des Wirtsohafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
G I i e der u n g
Einlei tung • • • s. 5
AufgabensteIlung • s. 6
I. Wasserstoffsuperoxyd-Bleiche s. 6
1. Einfluß des im Wasser gelösten Luftsauerstoffes auf
Textilien in Gegenwart von Kupfer s. 6
2. Stabilisierung von Peroxydlösungen durch Wäsche-
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
s.
schmutz 8
3. Stabilisationswirkung von Peroxydbädern durch Schmutz
laugen unterschiedlicher Zusammensetzung und verschie-
. . . . . . . .
s.
dener Verdünnung . • • • 9
4. Laborbleichversuche in kupferhaltigem Wasser ohne und
s.
bei Mitverwendung von Schmutzwasser 11
5. Zusammenfassung der unter 1-4 gemachten Beobachtungen s. 15
6. Stabilisation von Wasserstoffsuperoxyd-Bleichbädern
s.
durch Magnesiumsilikat • • • • • • • • • 15
7. Verhalten von Wasserstoffsuperoxydbädern in einer
Waschmaschine mit Kupfertrommel s. 18
8. Einfluß von Wasserstoffsuperoxyd als Bleichmittel bei
unterschiedlicher Anwendung auf Kontrollgewebe • S. 20
9. Zusammenfassung s. 23
s.
11. Chlorbleiche 24
s.
1. Allgemeines 24
s.
2. pR-Messung und Titraiton von Chlorbleichbädern 27
3. Laborbleichversuche s. 28
4. Beobachtungen über das Bleichen von Geweben
mit Kakaoanfärbungen • s. 31
5· Einfluß von verschiedenen Natriumhypochlorit-
s.
konzentrationen als Bleichmittel auf Kontrollgewebe 32
. . . . . . . . . . . . . . . . s.
6. Zusammenfassung 38
IIr. Schlußbetrachtung über die Peroxyd- und Chlorbleiche S. 40
. . . . . . . . . . . . . . . . . . s .
Literaturverzeichnis 42
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Forsohungsberiohte des Wirtsohafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
Einleitung
Weißwäsche, die vorwiegend aus Leinen-, Baumwoll- bzw. Zellwollgespinsten
hergestellt wird, erfährt durch wiederholte Waschbehandlungen mehr oder
weniger große Festigkeitseinbußen. Hat doch das Waschen von Weißwäsche
als ein sich ständig wiederholender Veredlungsvorgang zu gelten, wobei
die während des Gebrauches eingetretene Verschmutzung bzw. Verfleckung
entfernt werden muß. Finden hierbei unzweckmäßige Arbeitsweisen Anwen
dung, so kann eine erhebliche Wäscheschädigung eintreten und die Lebens
dauer der Wäsche merklich herabgesetzt werden.
Dieser Umstand veranlaßt Forschungs- wie Entwicklungslaboratorien sich
ständig mit der Frage des Waschens zu beschäftigen. Je länger man sich
mit den Problemen der Wäschereichemie befaßt, um so mehr wächst die Er
kenntnis, daß die hierbei ablaufenden Reaktionen recht verwickelter Na
tur sind. Um den Ansprüchen, die die Verbraucherkreise an Weißwäsche
Weißgrad und Fleckenfreiheit stellen, nachkommen zu können,
h~nsichtlich
ist die Mitverwendung von Bleichmittel unumgänglich. Das Bleichen der
Wäsche wird heute in einem Arbeitsgang während der Waschbehandlung durch
geführt und bedeutet für die Hauswäscherei sowie für die gewerbliche
Wäscherei eine erhebliche Arbeitserleichterung, da die früher übliche
zeitraubende und witterungsabhängige Rasenbleiche in Fortfall kommen
kann. Daß letztere jedoch auch faserschädigend ist, darüber berichtet
A. SCHNYDER (1). Bei seinen Versuchen stellte er fest, daß Gewebe, die
einer Sonnenbleiche ausgesetzt waren, einen beachtlich größeren Festig
keitsabfall aufwiesen gegenüber Geweben, die im zerstreuten Licht (ge
deckte Halle) getrocknet wurden.
Um die Wirkungsweise der Bleichmittel hinsichtlich der Gewebeaufhellung
und Fleckenentfernung bei bestmöglicher Gewebeschonung zu erkennen, ist
der Frage des Bleichens größte Aufmerksamkeit zu schenken. So hat man
schon seit längerer Zeit erkannt, daß neben der Gebrauchsabnutzung Ge
webeschwächungen vorwiegend durch Bleichschädigungen eintreten. Diese
sind nicht nur auf ungeeignete Anwendungen, d.h. Überdosierungen, un
sachgemäße Zugaben, unzweckmäßige Temperatursteigerungen u.a. zurückzu
fÜhren, sondern auch auf den Reaktionsverlauf der Bleiche. Er ist mit
abhängig von der Wasserbeschaffenheit, der Wasserstoffionenaktivität,
der Art der angewendet9n Alkalien, von den Bauelementen der Bleichgefäße,
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sowie Beschaffenheit der Wäsche, d.h. ob katalytisch wirkende Einlage
rungen von Metallen wie Kupfer, Eisen vorhanden sind.
AufgabensteIlung
Die Versuche sollten den Reaktionsablauf in Bleichbädern bei verschie
denen Arbeitsbedingungen und die Auswirkungen auf Textilien, sowie
Bleichwirkung unter Verwendung der Bleichmittel
I. Wasserstoffsuperoxyd,
II. Natrium-Hypochlorit,
im einzelnen klären.
I. Wasserstoffsupperoxyd-Bleiche
1. Einfluß des im Wasser gelösten Luftsauerstoffes auf Textilien in
Gegenwart von Kupfer
Nach Arbeiten von E. SCHWARTZ (2) bewirkt der im Wasser gelöste Luft
sauerstoff eine Depolymerisation des Fasermaterials, die insbesondere
in Gegenwart von Katalysatoren auffällig in Erscheinung tritt.
Untersuchungsergebnisse der Wäschereiforschung ließen dieser Frage für
die Wäscherei-Praxis jedoch weniger Bedeutung beimessen. So haben wir
bei mehreren Waschgangkontrollen an Baumwoll- und Zellwollgeweben, die
vergleichsweise bis zu 50 Wiederholungen in Waschmaschinen aus Edel
stahl-, Kupfer- bzw. Messingtrommeln mitgewaschen wurden, keine Depoly
merisation feststellen können.
Schwermetalle - in der Wäscherei handelt es sich vorwiegend um Kupfer
und Eisen - wirken insbesondere bei der Sauerstoffbleiche stark kata
lytisch. Das Wasser der gewerblichen Wäschereien enthält in vielen Fäl
len Kupferspuren, wenn außer den Waschtrommeln auch Boiler und Rohrlei
tungen aus Kupfer bestehen. Die Kupfermenge kann I'echt unterschiedlich
sein und ist mitabhängig von dem Verweilen des Wassers, wobei die Was
serbeschaffenheit eine große Bedeutung hat. Ein Beispiel mag zeigen,
welche Kupferanteile in einem Betriebswasser ermittelt wurden.
Der Kupfergehalt betrug nach dem Stehen des Wassers über Nacht in einem
Boiler bzw. Kupferleitung 2,2 mg/l Kupfer. Nach dem Ablassen von etwa
20 I Wasser sank dieser Anteil auf 0,35 mg/I, nach einem Verbrauch von
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800 1 - diese Menge war das Fassungsvermögen des Boilers - wurden 0,2 mg/l
Kupfer festgestellt. Dieser Wert blieb während der Arbeitszeit eines gan
zen Tages auf etwa gleicher Höhe.
Weiter hat man bei Verwendung von Kupfertrommeln mit den sich lösenden
bzw. abreibenden Kupferanteilen während des Wasehens zu rechnen. Handelt
es sich, wie oben erwähnt, auch nur um Kupferspuren (0,2 mg/I), so ist
darauf hinzuweisen, daß 1 kg Wäsche, bei einem normalüblichen Wasserver
brauch von 40 l/kg zum Waschen und Spülen, insgesamt mit 8 mg gelöstem
Kupfer in Berührung kommt. In Kontrollstreifen, die 50 mal gewaschen
worden waren, fanden wir bis zu 100 mg CU/kg Wäsche. Jedoch war es bis
her noch nicht möglich, die wahren Zusammenhänge über die Abgabe des
Kupfers aus den Leitungen oder Trommeln und die Aufnahme des Kupfers
durch die Gewebe und seine katalytische Wirkung in Wäschestoffen befrie
digend zu klären.
Tabelle 1 zeigt, wie unterschiedlich die Kupferaufnahme durch Baumwoll
bzw. Zellwollgewebe war, die zusammen in verschiedenen Maschinen eines
Wäscherei betriebes bei gleichem Waschverfahren gewaschen wurden. Eine
Mitverwendung von Bleichmitteln fand nicht statt.
Tab e I I e 1
50 Wäschen Cu Cu Cu
in Maschinen aus: Stahl glänzend stumpf stumpf Messing
1 2 3 4 5
Baumwolle 4,4 9,7 29,7 15,7 9,2 mg/kg
Zellwolle 4,2 9,7 8,1 6,9 5,0 mg/kg
Asche 0,7 0,65 0,9 0,8 0,7 %
DP (Zellwolle) 288 288 284 286 277
Die Kupferaufnahme der Gewebe hat vorwiegend aus dem Wasser stattgefun
den, welches durch Kupferleitungen floß. So erklärt sich der Kupferge
halt der in der Stahltrommel gewaschenen Tücher. Während die Zellwoll
proben in den Kupfermasehinen nur wenig mehr Kupfer durch Abrieb bzw.
aus in Lösung gegangenem Kupfer aufnahmen als in der Stahlmaschine, haben
die Baumwollproben 3 und 4 aus den als stumpf bezeichneten Trommeln be
achtlich mehr Kupfer aufgenommen. Wie die DP-Werte der Zellwollproben
erkennen lassen, fand trotz der Kupferanteile in den Geweben kaum ein
merklicher Faserabbau statt. Hieraus ist zu schließen, daß die Wirkung
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des in den Waschbädern enthaltenen Luftsauerstoffes keinen nachteiligen
Einfluß auf die Textilien ausübt.
Diese Befunde stehen im Gegensatz zu den von E. SCHWARTZ und anderen
Autoren gemachten FesteIlungen. Handelt es sich bei den angeführten
Veröffentlichungen um reine Laborarbeiten, so haben wir bewußt eine
Klärung dieser Frage unter praxisnahen Bedingungen angestrebt. Wie noch
gezeigt wird, kann der in der Gebrauchswäsche enthaltene Schmutz gegen
über der Sauerstoffeinwirkung stabilisierend auf Textilien wirken. Die
ser Umstand mag mit als Grund für die abweichenden, jedoch für die je
weiligen Versuchsbedingungen zutreffenden Befunde gelten.
2. Stabilisierung von Peroxydlösungen durch Wäscheschmutz
Von Bedeutung ist die Beobachtung, daß Wäscheschmutz Peroxydlösungen zu
stabilisieren vermag. Zwar verbrauchen Schmutzstoffe bedingt Sauerstoff,
aber andererseits wirken sie stabilisierend. Wie seitens der Wäscherei
forschung festgestellt wurde (3), härtet der Wäscheschmutz das Waschwas
ser auf, wobei geringe Mengen Magnesiumsalze beteiligt sein können. Vor
allem ergeben abgebaute Hautschuppen antikatalytisch wirksame Eiweiß
verbindungen. So konnten wir nachweisen, daß Wasserstoffsuperoxyd in
kupferhaltigem, katalytisch wirkendem Wasser nach Zusatz von Schmutz
lauge bzw. aufgeschlossenen Hautfetzen weniger schnell zerfällt.
Das für die Arbeiten verwendete Kondenswasser entstammte einer Appara
tur mit Kupferschlange und diente für die Versuche im Laboratorium. Daß
aus den Drogerien bezogenes desto Wasser mitunter erhebliche Spuren von
Kupfer aufweist, ist vielfach bei Untersuchungen nicht genügend berück
sichtigt worden.
Abbildung 1: Der Kurvenverlauf I zeigt die starke Zersetzlichkeit von
Wasserstoffsuperoxyd - 0,11 g/l Sauerstoff - in 500 ccm Kondenswasser
mit 0,54 mg Cu im Liter + 500 ccm desto Wasser + 3 g/l Soda. Unter Er
wärmen auf 700 C hat schon in 15 Minunten eine völlige Zersetzung des
Wasserstoffsuperoxydes stattgefunden.
Hingegen zeigt das Bleichbad 11, bei einer Mischung von 500 ccm Kondens
wasser und 500 ccm Einweichwasser + 3 g/l Soda, eine starke Verflachung
der Kurve.
Für den 111. Ansatz wurden 500 ccm desto Wasser und 500 ccm Einweich
wasser + 3 g/l Soda gemischt, um den Verbrauch an Sauerstoff durch die
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ccm 500 600 6~ 700 750 800 C 500 600 650 700 750 800 c
ccm
6 6
5 5
"'<t "'<t
0 4 0 4
~ ~
0 3 0 3
T""" T"""
................ .. ............
T"""
2 2
1 1
A 5' 10' 15' 20' 25 ' A 5' 10' 15' 20' 25'
A b b i 1 dun g 1 A b b i 1 dun g 2
Stabilisierung von Peroxydlösungen durch Wäscheschmutz
gelösten Schmutzstoffe festzustellen. Die Titration mit Permanganat zeigt
kaum eine Minderung des Sauerstoffgehaltes.
Abbildung 2: Einweichwasser, welches durch Abspülen von Haushaltswäsche
mit apparativ enthärtetem Wasser erhalten wurde, diente zum Mischen.
Kurve I = je 500 ccm Einweichwasser + Kondenswasser + 3 g/l Soda,
Kurve 11 wie Ansatz I + 0,3 g/l Wasserglas + 0,03 g/l Magnesiumsulfat
zum Stabilisieren,
Kurve 111 wie Ansatz I, Lösung vor Zugabe des Wasserstoffsuperoxydes
20 min gekocht, um den Schmutz (Hautschuppen) besser aufzu
schließen.
Diese Versuchsanordnungen zeigen deutlich, daß der durch eine Wasserbe
handlung abgespülte Wäscheschmutz in kupferhaltigem Wasser gegenüber Was
serstoffsuperoxyd eir.e gute Stabilisation bewirkt hat.
3. Stabilisationswirkung von Peroxydbädern durch Schmutzlaugen unter
schiedlicher Zusammensetzung und verschiedener Verdünnung (4bb. 3)
Ausgezogene Linie ----= Leibwäsche, gestrichelte Linie --- = Bettwäsche.
Die Verdünnungsreihe mit Schmutzlauge-Leibwäsche liefert gegenüber der
Schmutzlauge-Bettwäsche weit bessere Werte.
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ccm
6
5
2
1
A 5' 10' 15' 20' 25'
I--- 500 ccm Kondenswasser + 500 ccm desto Wasser
II--- 500 ccm Kondenswasser + 500 ccm Schmutzwasser
III--- 500 ccm Kondenswasser + 125 ccm Schmutzwasser, Rest desto Wasser
IV--- 500 ccm Kondenswasser + 31 ccm Schmutzwasser, Rest desto Wasser
I 500 ccm Kondenswasser + 500 ccm Schmutzwasser, Rest desto Wasser
II 500 ccm Kondenswasser + 250 ccm Schmutzwasser, Rest desto Wasser
A b b i I dun g 3
Stabilisationswirkung von Peroxydbädern durch Schmutzlaugen
Die organische Substanz (Hautschuppen) je Liter Schmutzwässer betrug:
Leibwäsche 159 mg, bei der Bettwäsche 41 mg. Dieser Befund bestätigt die
Annahme, daß die in Leibwäsche angereicherten, teilweise abgebauten Epi
dermiszellen der Hautschuppen als Stabilisatoren wirken.
Abbildung 4: Um zu zeigen, daß die in Schmutzwässern verhandenen aufge
schlossenen Hautanteile die Zersetzlichkeit von Peroxyd zurückdrängen
können, wurden folgende Versuche ausgeführt. Hautanteile als solche zei
gen keine stabilisierende Wirkung, wohl aber nach vorherigem Aufschließen
durch kurzes Kochen mit Alkali. Die Kurven I - III lassen den stabilisier
ten Einfluß steigender Hautmengen auf Peroxydbäder mit 0,29 mg/l Kupfer
erkennen. Kurven IV und V zeigen das Verhalten in einem Wasser mit 0,58
mg/l Cu.
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ccm
6
5
o 3
......
.............
2
1
A 5' 10' 15' 20' 25'
I 5 mg Haut
II 10 mg Haut
III 20 mg Haut
IV 20 mg Haut + Cu
V 40 mg Haut + Cu
A b b i 1 d u n g 4
stabilisation von Peroxydbädern durch Haut
4. Laborbleichversuche in kupferhaltigem Wasser ohne und bei Mitver
wendung von Schmutzwasser
Es sollte der Einfluß von Schmutzwasser - Körpereiweiß - auf Wasserstoff
superoxyd beim Arbeiten mit kupferhaltigem Wasser bezüglich Faserangriff,
Bleichgrad und Inkrustierung von Textilien überprüft werden.
Der Kupfergehalt des für die Versuche verwendeten Kondenswassers betrug
0,6 mg/l Kupfer, so daß die verdünnten Lösungen 0,3 mg/l Cu enthielten.
Das Schmutzwasser war durch Abspülen von Haushaltwäsche mit enthärtetem,
kupferfreiem Wasser in der Versuchswäscherei erhalten worden.
Zu den weißen Probestreifen kam je ein kleiner Abschnitt eines mit Immi
dialgrün BT ausgefärbten Zellwollgewebes. Nach jeder 2. Bleichbehandlung
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