Chemie

De chemie van het wasproces wordt bepaald door de hoeveelheid water, wasmiddelen en soms ook bleekmiddelen.

Water

Waterkwaliteit

Het water dat gebruikt wordt in het wasproces moet voldoen aan de volgende eigenschappen:

• kleur- en reukloos zijn
• zacht zijn
• weinig of geen metalen (Fe, Mn, Cu) bevatten
• een zuurtegraad (pH) tussen 6 en 9 hebben

Het beschikbare water (leidingwater of grondwater) is meestal niet geschikt om rechtstreeks in het productieproces ingezet te worden. Het is te hard of bevat te veel ijzer. Ontharding is daarom een standaard voorbehandelingstap¹. In sommige gevallen is ook ontijzering nodig.

Ontharding

Grondwater en leidingwater bevatten opgeloste zouten, waaronder calcium- en magnesium zouten (bicarbonaten, sulfaten, nitraten, chloriden). Deze zorgen voor de aanwezigheid van calcium- en magnesiumionen. Deze ionen hebben de eigenschap zich te binden met zeep, waardoor de zeep inactief wordt. Bij aanwezigheid van deze ionen zijn grotere dosissen zeep nodig. De hardheid van water wordt bepaald door de aanwezigheid van deze ionen.

Een deel van deze ionen zullen neerslaan,wanneer het water verwarmd wordt. Het betreft die ionen die een gevolg zijn van de aanwezigheid van calcium- en magnesiumbicarbonaten.

Deze neergeslagen carbonaten blijven achter op alle verwarmingselementen en zorgen voor een aanslag (ketelsteen), welke de warmteoverdracht naar het water beperkt en de verwarmingselementen beschadigt. De aanslag kan ook de oorzaak zijn van verstopte leidingen. De carbonaten kunnen ook neerslaan in het wasgoed, waardoor het een grauw uitzicht krijgt of beschadigd wordt.

Het is voor het wasproces van het grootste belang dat de aanwezige calcium- en magnesiumionen uit het water verwijderd worden. Dit gebeurt in een waterontharder. Deze bestaat uit een hars waarop natriumionen gebonden zijn. Wanneer het hard water langs het hars passeert zullen de aanwezige calcium- en magnesiumionen vervangen worden door natriumionen. Na verloop van tijd moeten de harsen geregenereerd worden. Hiervoor wordt een pekeloplossing (zout in water) gebruikt. Door de pekeloplossing over het hars te laten stromen zullen de calcium- en magnesiumionen van de harsen gespoeld worden en samen met de zoutoplossing vrijkomen.

Op het moment van regeneratie kan geen proceswater aangemaakt worden. Om dit op te vangen beschikken de wasserijen over twee ontharders die afwisselend werken.

Ontijzeren

Om water te ontijzeren, wordt het eerst belucht. Hierdoor gaat het ijzer oxideren. De onoplosbare hydroxides die ontstaan, kunnen dan uit het water verwijderd worden door bezinking of filtratie.

Waterkwantiteit

De hoeveelheid water die nodig is in het wasproces, is afhankelijk van het type wasmachine, het soort wasgoed en de vervuilingsgraad van het wasgoed. Het meeste water wordt gebruikt in de spoelfase. Detailcijfers staan vermeld onder Mechanische kracht, machine types.

Wasmiddelen

Het wasmiddel bevat volgende elementen:

• oppervlakteactieve stoffen, bestaan altijd uit een lange waterafstotende staart (“hydrofoob”) en een waterminnende kop (“hydrofiel”). Ze zorgen voor drie dingen:
  • Allereerst zorgen ze dat het water eenvoudiger doordringt in het textiel, zodat het water het textiel en het vuil bevochtigt. Om goed te kunnen reinigen, is het belangrijk dat het water en het wasmiddel werkelijk in het textiel doordringen.
  • Het tweede wat de oppervlakteactieve stoffen doen, is de vuildeeltjes zoals olie en vet uit het textiel inkapselen, zodat ze eenvoudig oplosbaar zijn in water.
  • Het derde wat de oppervlakteactieve stoffen doen, is zorgen dat het vuil zich niet opnieuw aan het textiel hecht, maar in het sop blijft rondzweven. Tegenwoordig worden mengsels van oppervlakteactieve stoffen gebruikt om het beste effect te bereiken. Deze mengsels bestaan uit anionische (negatief geladen), kationische (positief gelaten), non-ionische (niet geladen) en amfoterische (lading afhankelijk van de pH) detergenten.
• alkaloïden (basen), werken in op de oppervlakte van bodem- en kleideeltjes, waardoor deze beter oplossen in water en zich niet opnieuw vasthechten aan het textiel. Het verhogen van de pH van het water leidt ook tot een betere werking van enzymen en bleekmiddelen. Voorbeelden zijn: natrium-kalium-aluminium-silicaten, carbonaten en hydroxiden
• ­waterontharders, (fosfaten, zeoliet, citraten, EDTA (ethyleendiaminetetraazijn-zuur)) zorgen voor de verwijdering van calcium- en magnesiumionen, welke, indien ze achterblijven op het textiel, zorgen voor vergrauwing.
• andere actieve stoffen
  • anti-vergrauwingsmiddelen: CMC of carboxylmethylcellulose, alkaloïden, polycarboxilaten
  • optische witmiddelen
  • enzymen: protease, amylase, cellulase en lipase. Enzymen worden weinig gebruikt in industriële wasserijen, ze komen frequenter voor bij thuiswas
  • bleekmiddelen: hypochloriet, waterstofperoxide en perazijnzuur. Hypochloriet wordt in België niet meer gebruikt in de klassieke wasprocessen, enkel bij herwas wordt nog hypochloriet gebruikt²
  • producten die de oppervlakte van polyester en katoen wijzigen
  • kleurbeschermingsmiddelen
  • parfum; worden weinig of niet gebruikt in industriële wasserijen
  • anti-schuimproducten
  • wasverzachters, (esterquats) worden op het einde van het spoelproces toegevoegd om de restanten van oppervlakteactieve stoffen te neutraliseren en te voorkomen dat textiel elektrostatisch geladen is
  • neutraliserende stoffen, bv. azijnzuur

De wasmiddelen worden, afhankelijk van de grootte van de wasserij, aangeleverd in herbruikbare multiboxes of in containers van 200 l. In grote wasserijen is een chemielokaal met opslagtanks. De chemicaliën worden dan in bulk aangevoerd, zodat er geen verpakkingen meer nodig zijn.

¹Persoonlijke communicatie S. Verfaillie (2009), Ecolab: er wordt geadviseerd dat het water een hardheid heeft van maximum 4°D. 

² Persoonlijke communicatie S. Boeren (2008), Christeyns. Bevestigd door VITO – Prodem.