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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum hygienischen Reinigen von Textilartikeln und dergleichen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Entfernen von Haaren von Arbeitskleidungsstücken im Rahmen eines Waschvorgangs sowie in anderen hygienischen Haushaltsreinigungsanwendungen. Die Erfindung kann auch beim Entfernen von Tierhaaren von Textilartikeln und dergleichen besonders nützlich sein, die von oder in Verbindung mit Haustieren oder anderen Tieren benutzt werden.
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In vielen Umgebungen wie beispielsweise bei der Lebensmittelzubereitung und in medizinischen Einrichtungen ist es wichtig, hohe Hygienestandards zu bewahren. Beim Bewahren von geeigneten Hygienestandards ist es wichtig zu gewährleisten, dass sämtliche Kleidung und sonstige Arbeitskleidung, die von den in solchen Umgebungen arbeitenden Personen getragen wird, sauber und in gutem Zustand ist. Hohe Hygienestandards sind auch in einer häuslichen Umgebung wünschenswert, besonders dort, wo sich Haustiere oder andere Tiere aufhalten. Normale Waschvorgänge sind zum Entfernen von Schmutz und Flecken geeignet, sie können aber Haare, die beim Gebrauch an Kleidung und an anderen Kleidungsstücken anhaften, nicht effektiv entfernen.
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Haare verfangen sich leicht auf der Oberfläche oder innerhalb der Struktur von Textilien. Man glaubt, dass dies über zwei Mechanismen erfolgt: durch elektrostatische und durch mechanische Kräfte. Elektrostatische Kräfte existieren zwischen den positiv geladenen Aminosäuren in Keratin (dem Protein, aus dem Haare aufgebaut sind) und den negativ geladenen funktionellen Gruppen in vielen Textilien (z. B. den Carbonsäurengruppen in Polyestern). Mechanische Kräfte haben zur Folge, dass Haare in Textilien eingefangen werden, wenn ein Kleidungsstück getragen wird oder ein Textilgegenstand mit Haaren in direktem Kontakt ist. Eine Bewegung des Kleidungsstücks oder des Textilgegenstands gegen das Haar verursacht, dass individuelle Haare in die Struktur des Gewebes gedrückt werden. So verursacht zum Beispiel die Bewegung eines Huts gegen den Kopf eines Trägers oder einer Armmanschette gegen den Arm eines Trägers, dass sich Haare in der Gewebestruktur des Huts oder der Armmanschette verfangen. Textilien können auch durch Kontakt mit anderen Gegenständen mit Haaren kontaminiert werden. Wenn beispielsweise zwei Arbeitskleidungsstücke miteinander in Kontakt kommen oder mit herkömmlichen Waschvorgängen zusammen gewaschen werden, dann können Haare oder sonstiger Schmutz zwischen den Kleidungsstücken übertragen werden, so dass sich Kontamination ausbreitet.
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Deshalb ist das Entfernen von Haaren von Textilien schwierig. Folglich ist es üblich, Arbeitskleidung nach nur einmaligem Gebrauch zu entsorgen, weil es kein geeignetes Verfahren zum zuverlässigen Entfernen aller Haare von einem Kleidungsstück gibt, um einen geeigneten Hygienestandard zu wahren. Dasselbe Problem findet man auch in häuslichen und kommerziellen Umgebungen, die Tiere beinhalten, wie z. B. in Pferdeställen oder Tierarztpraxen, wo sich z. B. Hunde- und/oder Katzenhaare leicht in Kleidungsstücken, auf Möbelstücken oder Teppichen oder auch auf Haustier/Tier-Lagerstätten und Zubehörteilen verfangen. Die Anwesenheit großer Haarmengen ist eine häufige Pannenursache bei Haushaltswaschmaschinen und die Übertragung von Haaren von kontaminierten Gegenständen auf andere nicht kontaminierte Gegenstände während des Reinigungsvorgangs ist ebenfalls äußerst unerwünscht.
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Es gibt eine Reihe von häufig benutzten mechanischen Vorrichtungen zum Entfernen von Haaren von Gewebe. Eine solche Vorrichtung ist eine Rolle mit klebriger Oberfläche. Wenn die klebrige Oberfläche der Rolle über das Gewebe gerollt wird, dann haftet sie an Haaren an und zieht sie aus dem Gewebe. Solche Handvorrichtungen sind jedoch sehr arbeitsaufwändig und in Umgebungen, in denen große Artikelmengen gereinigt werden müssen, nur begrenzt anwendbar. Zudem sind die Rollen beim Entfernen von Haaren, die sich in der Struktur des Gewebes verfangen haben, möglicherweise nicht wirksam, so dass es unmöglich ist zu gewährleisten, dass alle Haare entfernt werden. Ähnliche Probleme entstehen bei anderen kommerziell verfügbaren mechanischen Vorrichtungen zum Entfernen von Haaren, wie z. B. bei Staubsaugern, die zuweilen speziell zum Entfernen von (Haustier-)Haaren verkauft werden.
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Wo es wichtig ist, dass alle Haare von einem Gegenstand entfernt werden, z. B. aufgrund der Notwendigkeit, einen hohen Hygienestandard zu wahren, da führt die Schwierigkeit beim zuverlässigen Entfernen aller Haare häufig dazu, dass Gegenstände nach einmaligem Gebrauch weggeworfen und ersetzt werden. So werden zum Beispiel in den Industriezweigen Kfz-Lackierung, Lebensmittelzubereitung, Lebensmittelverarbeitung und Verpackung Hüte und Haarnetze häufig am Ende jedes Tages entsorgt, da sie nicht effektiv für eine Wiederverwendung gereinigt werden können. Besonders dort, wo eine große Zahl von Menschen Arbeitskleidung täglich reinigen und hygienisch halten müssen, ist eine solche Praxis kostspielig und nicht umweltfreundlich. In der häuslichen Umgebung mindert eine unvollständige Entfernung von Haaren beim Waschen von Gegenständen die Effizienz des Reinigungsvorgangs, da zurückgebliebene Haare zusätzliche Waschmaschinenzyklen zum Entfernen restlicher Haare oder letztendlich zusätzliche Wartung oder den Austausch der Waschmaschine selbst aufgrund von durch Haaransammlungen verursachte Verstopfung erfordern können. Solche Praktiken sind kostspielig und nicht umweltfreundlich.
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Es wurde nun ein verbessertes Verfahren zum hygienischen Reinigen von Textilartikeln und dergleichen entwickelt, das die oben erwähnten und/oder andere Probleme in Verbindung mit dem Stand der Technik überwindet oder erheblich abmildert.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum hygienischen Reinigen eines Textilartikels oder dergleichen bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet:
Bereitstellen einer festen oder flüssigen Zusammensetzung, die Natriumhydroxid beinhaltet;
Dispergieren der festen oder flüssigen Zusammensetzung in einem wässrigen Medium, das mit dem Textilartikel oder dergleichen in Kontakt kommt, so dass die Konzentration von Natriumhydroxid in einem wässrigen Medium 1–15 Gew.-% beträgt; und
Halten des wässrigen Mediums in Kontakt mit dem Textilartikel oder dergleichen bei einer Temperatur zwischen 10°C und 120°C für eine Dauer zwischen 1 und 180 Minuten; wobei das Natriumhydroxid die Auflösung von Haaren von dem Textilartikel bewirkt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist primär dahingehend von Vorteil, dass Haare zuverlässig von Textilartikeln und dergleichen entfernt werden können, so dass Artikel, die sonst entsorgt worden wären, wiederverwendet werden können. Außerdem kann dieses Verfahren leicht in Situationen angewandt werden, in denen große Artikelzahlen in einem relativ kurzen Zeitraum gereinigt werden müssen. Dies ist besonders in Industriezweigen nützlich, in denen große Mitarbeiterzahlen beschäftigt sind und die daher täglich eine große Zahl von Arbeitskleidungsstücken für Personal reinigen müssen. Die Möglichkeit, Bekleidung und Arbeitskleidungsstücke mehrere Male wiederzuverwenden, ergibt erhebliche Kosteneinsparungen und reduziert den Umwelteinfluss der Industrie. Kostenintensivere Produkte, die den Arbeitern besseren Schutz und Komfort bieten, können wirtschaftlicher im Gebrauch werden, wenn sie gewaschen und wiederverwendet werden können. Das Natriumhydroxid kann alle Haare durch völliges oder teilweises Auflösen der Haare aus dem Artikel entfernen. Eine mögliche Funktionsweise des Natriumhydroxids ist durch Aufschließen der Wasserstoff- und Ionenbindungen in der Struktur des Haares, was zum Aufbrechen der Proteinstruktur und zur Auflösung des Haares führt. Darüber hinaus ist die Funktionsweise dahingehend von Vorteil, dass sie die Haare auflöst und nicht einfach von dem Textilprodukt entfernt. Haare und besonders Haustierhaare verursachen bekanntlich Waschmaschinenpannen aufgrund von Verstopfungen, die zu Wasserlecks führen können. Auch ist die Übertragung von unentfernten Haaren von einem kontaminierten Kleidungsstück usw. äußerst unerwünscht. Ferner kann eine zweite Wäsche vermieden werden, da alle Haare entfernt werden und keine Notwendigkeit besteht, verbleibende Haare durch das System zu waschen. Man wird verstehen, dass die Verringerung der Zahl der Produktwäschen für die Lebensdauer des Produkts und auch für die Umwelt nützlich ist.
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Der Textilartikel oder dergleichen, auf den das Natriumhydroxid in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt wird, kann ein Arbeitskleidungsstück sein. Solche Artikel beinhalten Kleidungsstücke wie Overalls, Kappen oder andere Kopfbedeckungen, einschließlich Haarnetze, Armmanschetten und Handschuhe und Überschuhe usw. Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft die Behandlung von Kopfbedeckungen, besonders menschlichen Kopfbedeckungen. Unter „Textil” ist im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung jedes Material zu verstehen, das aus einem Netz von natürlichen und/oder künstlichen Fasern besteht, oder jeder Artikel, der ganz oder vornehmlich davon hergestellt ist. Solche Artikel können auch andere Haushalts- oder Industrieartikel sein, die üblicherweise aus Gewebe bestehen, z. B. Möbelabdeckungen, Haustierlagerstätten, andere Haustierzubehörteile, Pferdesportartikel wie Satteldecken, Wolldecken, Sattelgurte, Bandagen, Fliegenschleier oder andere Pferdebekleidungsstücke usw. Textilien können gewebt, ungewebt (inklusive gesponnene, thermisch gebundene und schmelzgeblasene Vliesstoffe) oder gestrickt sein und können beispielsweise aus Polyester-, Baumwoll-, Nylon-, Viskose-, Polypropylenfasern oder einem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellt sein. Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung ist das Entfernen von Haustierhaaren, einschließlich Pferdehaaren, und somit sind die Textilien, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, besonders für den Gebrauch bei der Tierpflege geeignet. Die Erfindung kann auch auf das hygienische Reinigen von Arbeitskleidungsstücken anwendbar sein, die aus Materialien hergestellt sind, die keine „Textilien” sind, z. B. Plastikmaterialien in Folienform oder Haustier- und Pferdebürsten und -kämme. Das im Pferdebereich angewandte Verfahren ist eine besondere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung kann auch auf die Reinigung von Gegenständen mit Klettverschlüssen anwendbar sein. Haare lassen sich mit bekannten Methoden wie Rollen mit einer klebrigen Oberfläche, durch herkömmliches Waschen usw. besonders schwer von solchen Befestigungen entfernen. Plastikmaterialien und andere kleine Gegenstände wie Bürsten und Kämme können in einen Beutel gesteckt und in einem herkömmlichen Waschvorgang gewaschen werden.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung bildet typischerweise Teil eines Waschvorgangs, unter dem ein Vorgang zum Reinigen von Textilien verstanden wird. So kann beispielsweise ein Waschvorgang ein Prozess zum Waschen mit einer Maschine oder mit der Hand sein und kann zusätzliche Prozesse entweder vor oder nach der Anwendung des Natriumhydroxids beinhalten.
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Die Haarauflösungschemikalie ist Natriumhydroxid. Es können auch weitere für Haarentfernungspräparate verwendete Wirkstoffe, z. B. Haarauflösungschemikalien, Teil der Behandlung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden und können Thioglykolsäure und Salze davon beinhalten, z. B. Natriumthioglykolat oder Calciumthioglykolat.
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Ohne uns durch die Theorie binden zu wollen, wird davon ausgegangen, dass das Natriumhydroxid durch Aufbrechen von Disulfidbindungen im Keratin des Haares wirkt. Diese Wirkung ist im erfindungsgemäßen Verfahren wertvoll, da das Haar vollständig entfernt und nicht vom Produkt abgelöst wird und daher keine weitere Verarbeitung zum Entfernen der Haare vom Behandlungssystem erfordert.
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Die Verwendung von Natriumhydroxid ist besonders vorteilhaft, da Natriumhydroxid abgesehen von seiner Wirkung auf in gewaschenen Artikeln vorhandene Haare auch beim Entfernen von Schmutz oder anderen Kontaminanten assistieren kann. Dies kann die Menge an Detergens oder anderen Inhaltsstoffen reduzieren, die im Waschprozess benutzt werden müssen. Natriumhydroxid kann auch bei relativ niedrigen Konzentrationen benutzt werden und ist, wenigstens bei solchen Konzentrationen, sicher und einfach im Gebrauch und frei von Handhabungsschwierigkeiten. Natriumhydroxid ist in geeigneten Formen weithin erhältlich und ist kostengünstig.
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Andere anorganische Chemikalien, die für den Einsatz in der Erfindung in Kombination mit dem Natriumhydroxid geeignet sind, sind u. a. Perborate, Peroxide und Cyanate, z. B. Natriumperborat, Calciumperoxid, Wasserstoffperoxid, Kaliumcyanat oder Gemische davon.
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Eine andere Klasse von Haarauflösungschemikalien, die für den Einsatz in der Erfindung in Kombination mit dem Natriumhydroxid geeignet sein können, sind Enzyme, die Haare aufschließen können und somit die Auflösung von Haaren bewirken. Zu solchen Enzymen gehören Proteasen, insbesondere von Bacillus-Stämmen abgeleitete Enzyme. Enzyme können jedoch bei den in häuslichen und industriellen Waschprozessen üblicherweise angewandten relativ hohen Temperaturen deaktiviert werden und können bei niedrigeren Temperaturen zu langsam wirken, um praktikabel zu sein. Enzyme können auch relativ kostspielig sein und das Ablassen erheblicher Konzentrationen solcher Materialien kann vom Umweltstandpunkt her gesehen unerwünscht sein.
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Die Natriumhydroxidkonzentration in der Zusammensetzung variiert je nach der vorhergesehenen aufzulösenden Haarmenge, dem Verhältnis zwischen Produkt (d. h. Artikelgewicht) und Flüssigkeit (d. h. Waschflotte mit Wasser, dem Natriumhydroxid und Haarauflösungschemikalien sowie anderen Waschzusätzen, z. B. Detergens), dem Gewicht der Artikel, von denen die Haare entfernt werden sollen, der Natur des Materials, von dem die Haare entfernt werden sollen, der Temperatur und der Zeitdauer der Behandlung. Die Konzentration des im vorliegenden Behandlungsprozess benutzten Natriumhydroxids liegt zwischen 1 und 15 Gew.-%, geeigneterweise bis zu 10 Gew.-%, z. B. 1 bis 10 Gew.-%. Spezielle Bereiche sind 1,5 bis 10 Gew.-%, 2 bis 10 Gew.-%, 2,5 bis 10 Gew.-%, 3 bis 10 Gew.-%, 4 bis 10 Gew.-% und 5 bis 10 Gew.-%. Die Konzentration kann höher als 1 Gew.-% und geringer als 10 Gew.-% sein. In der Praxis kann es erwünscht sein, eine Höchstkonzentration von 5 Gew.-% oder weniger als 5 Gew.-%, z. B. 1 bis 5 Gew.-%, zu haben, da höhere Werte die Zersetzung einiger Materialien, besonders delikater Materialien, beim hygienischen Reinigungsvorgang verursachen können. So liegen bevorzugte Bereiche des Natriumhydroxids im Bereich von 1,5 bis 5 Gew.-%, 2 bis 5 Gew.-%, 2,5 bis 5 Gew.-% und 3 bis 5 Gew.-%. Eine bevorzugtere Konzentration des Natriumhydroxids liegt bei 2 bis 4 Gew.-%. In einigen Umständen kann es wünschenswert sein, dass die Konzentration beispielsweise 1 bis etwa 4, 3 oder 2 Gew.-% beträgt. Es wurde gefunden, dass solche Konzentrationen z. B. unter bestimmten hygienischen Reinigungsbedingungen geeignet sind, die von der Natur des Materials abhängig sein können, und in diesem Fall wurden zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Konzentration von 1 bis 3 Gew.-%, z. B. 1 Gew.-%, 2 Gew.-% oder 3 Gew.-% erzielt.
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Die das Natriumhydroxid umfassende Zusammensetzung ist im Allgemeinen eine flüssige Zusammensetzung, meist eine wässrige Lösung. Die Zusammensetzung kann hergestellt und Endbenutzern in ihrer für eine direkte Anwendung geeigneten endgültigen Form geliefert werden. Üblicher ist es jedoch, wenn die Zusammensetzung als festes oder flüssiges Konzentrat zur Auflösung in einem Lösungsmittel (z. B. Wasser) in situ oder vor dem Gebrauch geliefert wird. Ein festes Konzentrat kann die Form von Massenpulver oder einer Tablette haben und kann dem Vorgang in dieser Form oder in Form eines Sachets, eines Blocks, von Pellets oder genähten Artikeln, z. B. einem Gewebesachet zugeführt werden, das solche Formate enthält. Flüssige Konzentrate können in Form einer Masseflüssigkeit oder eines Gels oder als Sachet, Kapsel oder Ampulle geliefert werden. Am häufigsten wird ein flüssiges Konzentrat in einem derartigen Volumen und mit einer derartigen Konzentration zugeführt, dass die gewünschte Natriumhydroxidkonzentration beim Gebrauch erzielt wird, d. h. wenn das Konzentrat einem standardmäßigen Wasservolumen zugeführt wird, z. B. dem Standardfüllvolumen einer Haushalts- oder Industriewaschmaschine.
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In derzeit bevorzugten Ausgestaltungen wird das Natriumhydroxid als konzentrierte wässrige Natriumhydroxidlösung mit einer Konzentration von 20 bis 50 Gew.-%, bevorzugter 30 bis 50 Gew.-% oder 35–45 Gew.-%, am meisten bevorzugt um 40 Gew.-% formuliert. Unter bestimmten Umständen können niedrigere Konzentrationen vorgesehen werden, z. B. 20 bis 40 Gew.-%, z. B. 25 bis 35 Gew.-%. Das Produkt kann in einen Container mit einem Volumen von 0,3–1,0 Liter, z. B. von 0,4–0,8 Liter oder von 0,5–0,7 Liter gegeben werden. Bevorzugt werden Flüssigkeitscontainer von 500 ml, Vielfachen davon, z. B. 1 Liter, 5 Liter usw., oder Bruchteilen davon, z. B. 125 ml oder 250 ml.
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Die Menge an bei der Behandlung benutzter Natriumhydroxidzusammensetzung ist im Allgemeinen vom Gewicht der zu waschenden Artikel sowie von der Natriumhydroxidkonzentration in der wässrigen Zusammensetzung abhängig. Die Flotte (Waschflüssigkeit (z. B. Wasser) inkl. Behandlungs- und Waschzusätze) kann passend zum Produktgewicht variiert werden. Geeigneterweise ist das Verhältnis zwischen Produkt (kg) und Flotte eines, bei dem 1 kg Produkt mit bis zu 10 Liter Flotte kombiniert wird, z. B. 1:1–10 Gewichtsteile, vorzugsweise bis zu 7 Liter Flotte, z. B. 1:1–7 Gewichtsteile, und bevorzugter bis zu 4 Liter Flotte, z. B. 1:1–4 Gewichtsteile. Typische Haushaltswaschmaschinen waschen 3–8 kg Produkt mit 5–20 Litern Wasser. In einem bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung werden meist 2–6 kg Produkt mit 6–10 Liter Wasser in einem Haushaltsvorgang gewaschen. Typische Industriewaschmaschinen waschen 100–200 kg Produkt.
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Das Natriumhydroxid kann auch in Pulver- oder Tablettenformat in Kombination mit einem Träger und eventuellen anderen gewünschten Ingredienzien wie z. B. Detergens und/oder aufschäumenden Materialien zugeführt werden. Ebenso werden Tabletten, Sachets und dergleichen so hergestellt, dass die Zugabe von einer (oder mehreren) solcher Einheiten zu dem Lösungsmittel die gewünschte Natriumhydroxidkonzentration ergibt.
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Alternativ können Aliquote einer Massezusammensetzung, ob fest oder flüssig, dem Lösungsmittel so zudosiert werden, dass eine Zusammensetzung mit der gewünschten Natriumhydroxidkonzentration erhalten wird.
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Das Natriumhydroxid kann jederzeit während des Waschvorgangs zugegeben werden. So kann das Natriumhydroxid beispielsweise vor dem Waschen des Artikels auf das Textil gesprüht werden, es kann als Teil des Waschvorgangs zugegeben werden oder es kann nach dem Waschen auf den Artikel aufgebracht werden. Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise einen Einbad-Prozess zum Waschen und zur Haarentfernung, bei dem die zu waschenden Artikel in ein die Zusammensetzung enthaltendes Bad eingetaucht werden. Vorzugsweise erfolgt ein solcher Vorgang in der Hauptwäsche eines Waschprozesses. Alternativ kann das Verfahren einen Voreinweichvorgang und/oder einen Spülschritt beinhalten. Beim Voreinweichvorgang wird der Artikel, von dem Haare entfernt werden sollen, vor dem Waschen eingeweicht. Der Voreinweichvorgang kann das Einweichen des Artikels in einer das Natriumhydroxid enthaltenden Lösung, in einer ein Detergens enthaltenden Lösung, in Wasser oder in einer beliebigen anderen geeigneten Lösung beinhalten. Vorteilhafterweise wird das Natriumhydroxid dem Hauptwaschzyklus der Waschmaschine zugegeben, so dass die Behandlung des Natriumhydroxids, zugegeben bei einer geeigneten Konzentration für von den Artikeln aufzulösende Haare (z. B. 1 bis 15 Gew.-%), bei erhöhten Temperaturen (z. B. 30 bis 120°C) für eine gewünschte Zeitdauer (zwischen 1 und 180 Minuten) erfolgen kann. Gewöhnlicher beträgt die Behandlungszeit in der Hauptwäsche 1 bis 85 Minuten, bevorzugter 1 bis 30 Minuten. In einem anderen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Artikel mit der Haarentfernungschemikalie durch Waschen, gefolgt von einem Spülvorgang behandelt. Typischerweise können bis zu vier Spülvorgänge, z. B. ein Spülvorgang, oder vorzugsweise zwei oder drei Spülvorgänge, zum Entfernen von eventuellen unerwünschten Rückständen durchgeführt werden. Diese Prozedur wird evtl. dort bevorzugt, wo ein Artikel, der der vorliegenden Behandlung unterzogen wird, an der Haut getragen werden soll.
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Es können auch alternative Verfahren zum Aufbringen der Zusammensetzung auf die zu waschenden Artikel möglich sein. So kann das Natriumhydroxid beispielsweise als Beschichtung auf den Artikel aufgebracht werden, z. B. mittels einer imprägnierten Rolle oder eines imprägnierten Tuchs oder durch Sprühen.
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Die Zusammensetzung kann bei Raumtemperatur oder bei einer erhöhten Temperatur verwendet werden. Es ist wünschenswert, die fraglichen Artikel im Bereich zwischen 10°C und 120°C zu behandeln. Die Zusammensetzung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von bis zu 100°C, z. B. zwischen 20°C und 100°C aufgebracht oder auf eine solche Temperatur erhöht. Praktische Obergrenzen können 94°C, 95°C, 96°C, 97°C, 98°C oder 99°C sein. Typischerweise kann die Temperatur im Bereich zwischen 30°C und 100°C oder zwischen 30°C und 90°C liegen. Die Temperatur kann z. B. 40°C, 60°C, 70°C, 80°C oder 90°C betragen. Praktischerweise wird die das Natriumhydroxid enthaltende Zusammensetzung in einem Waschvorgang aufgebracht, in dem das die Haare tragende Material bei einer Temperatur von wenigstens 40°C, 50°C, 60°C, 70°C oder 80°C, z. B. bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 100°C, 50 bis 100°C, 60 bis 100°C, 70 bis 100°C, 80 bis 100°C oder 90 bis 100°C oder bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 90°C, 50 bis 90°C, 60 bis 90°C, 70 bis 90°C oder 80 bis 90°C gewaschen werden.
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Die Fachperson wird verstehen, dass die Zeit, für die das Natriumhydroxid mit dem Artikel in Kontakt gehalten werden muss, beispielsweise von dem zu reinigenden Artikel, der Natriumhydroxidkonzentration oder der Temperatur abhängig ist. Das Natriumhydroxid wird für 3 bis 90 Minuten aufgebracht. Vorzugsweise befindet sich das Natriumhydroxid mit dem Artikel für eine ausreichende Zeit in Kontakt, so dass sich im Wesentlichen alle Haare auf dem Artikel auflösen. Bevorzugter wird das Natriumhydroxid für 10 bis 60 Minuten oder für 30 bis 60 Minuten aufgebracht.
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Die Behandlungsbedingungen werden auch durch die Natur des Gewebes bestimmt, von dem Haare entfernt werden sollen. Robustere Materialien wie Baumwolle können mit höheren Natriumhydroxidkonzentrationen bei einer höheren Temperatur für kürzere Zeit behandelt werden, während delikate Synthetikmaterialien wie Polyester und Polyamide eventuell eine Wäsche für eine längere Zeit wie z. B. 60 bis 90 Minuten bei einer niedrigeren Temperatur von z. B. 30–70°C erfordern. Zusätzlich brauchen höhere Produktgewichte eine höhere Natriumhydroxidkonzentration und/oder eine höhere Temperatur und/oder eine längere Waschdauer, um dieselbe Effizienz beim Entfernen der Haare beizubehalten.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch zusätzliche Ingredienzien aufgebracht werden, die das Entfernen von Haaren sowie das herkömmliche Reinigen der zu waschenden Gegenstände erleichtern oder verbessern.
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Solche zusätzlichen Ingredienzien beinhalten solche, die herkömmlicherweise in Waschpulvern und dergleichen benutzt werden, und können einige oder alle der folgenden beinhalten:
- a) ein oder mehrere Detergenzien;
- b) antimikrobielle Mittel, die antibakterielle Mittel, antivirale Mittel und Antimykotika beinhalten;
- c) Duftstoffe;
- d) optische Aufheller;
- e) Knitterschutzmittel;
- f) Erweichungsmittel;
- g) Brandschutz- oder Flammenschutzmittel; und/oder
- h) Hydrophobiermittel.
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Diese zusätzlichen Ingredienzien können separat vom Natriumhydroxid auf die zu waschenden Gegenstände aufgebracht werden. Alternativ können sie in derselben Zusammensetzung wie das Natriumhydroxid enthalten sein und werden somit gleichzeitig mit dem Natriumhydroxid aufgebracht. Im letzteren Fall kann/können das/die zusätzliche(n) Ingredienz(ien) mit dem Natriumhydroxid in konzentrierter Form wie oben beschrieben formuliert werden.
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Somit wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine konzentrierte Zusammensetzung bereitgestellt, die zum Dispergieren in einem wässrigen Medium geeignet und gedacht ist, wobei die konzentrierte Zusammensetzung Natriumhydroxid in einer solchen Konzentration beinhaltet, dass, wenn die konzentrierte Zusammensetzung beim Gebrauch in einem wässrigen Medium dispergiert ist, das Natriumhydroxid zu 1–15 Gew.-% vorliegt, wobei die konzentrierte Zusammensetzung in der folgenden Form vorliegt:
- a) als flüssiges Konzentrat, das Natriumhydroxid in einer Konzentration von 20–50 Gew.-% enthält, aufgemacht in einem Behälter mit einem Volumen von 0,3–1,0 Liter; oder
- b) als festes Konzentrat, das Natriumhydroxid in einer Menge von 10–300 g in Form einer Tablette oder eines Pulvers beinhaltet, das Natriumhydroxid in einer Konzentration von wenigstens 60 Gew.-% in Kombination mit einem Träger enthält.
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In derzeit bevorzugten Ausgestaltungen ist die konzentrierte Zusammensetzung eine wässrige Natriumhydroxidlösung mit einer Konzentration von 25 bis 45 Gew.-%, z. B. 30 bis 45 Gew.-%. Die konzentrierte Zusammensetzung kann in einem Behälter mit einem Volumen von 0,3–1,0 Liter, z. B. 0,4–0,8 Liter oder von 0,5–0,7 Liter aufgemacht werden.
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Die Natriumhydroxidkonzentration in der konzentrierten Zusammensetzung ist vorzugsweise derart, dass die Konzentration des Natriumhydroxids, wenn die konzentrierte Zusammensetzung im wässrigen Medium dispergiert ist, geringer als 10 Gew.-%, gewöhnlich geringer als 5 Gew.-%, z. B. 1 bis etwa 4, 3 oder 2 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1 bis 2 Gew.-%, z. B. 1 Gew.-% oder 2 Gew.-% beträgt.
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Die konzentrierte Zusammensetzung kann alternativ ein festes Konzentrat sein. Ein festes Konzentrat kann die Form eines Massepulvers oder von Pellets oder die Form einer Tablette oder eines Blocks haben. Das feste Konzentrat kann geeigneterweise das Natriumhydroxid in einer Konzentration von 60–99%, vorzugsweise 60–95 Gew.-%, stärker bevorzugt 60–90 Gew.-% enthalten. Das feste Konzentrat kann Wasser zugegeben werden oder kann der Waschflüssigkeit in der gewünschten Anzahl von Einheiten zugegeben werden, um die gewünschte Waschkonzentration zu erzielen, d. h. eine Waschkonzentration von 1 bis 15 Gew.-%. Der Träger kann Detergens oder aufschäumende Materialien sowie häufig benutzte feste Formulierungsingredienzien umfassen.
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Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch Waschen der Haare tragenden Materialien die Artikel nicht entsorgt zu werden brauchen, wie z. B. auf Mülldeponien. Es ist auch wünschenswert, die Artikel auf möglichst effiziente Weise zu waschen, um den Umwelteinfluss zu minimieren. Die Behandlung einer kleinen Menge von kleinen Artikeln lässt eine Behandlung bei einer geringeren Konzentration und/oder bei einer niedrigeren Temperatur und/oder für eine kürzere Behandlungsdauer zu. Ein bevorzugter Reinigungsvorgang benutzt jedoch eine optimierte Artikelmenge für die jeweilige Maschine, wie z. B. Industrie- oder Haushaltswaschmaschinen. Ein weiterer bevorzugter Vorgang beinhaltet das Integrieren der Haarauflösungsbehandlung in den Hauptwaschzyklus, da dies bei erhöhten Temperaturen für eine Zeitdauer durchgeführt wird, die für den vorliegenden Haarauflösungsprozess erforderlich ist.
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Bevorzugte Bedingungen bieten eine optimale Kombination von Temperatur, Konzentration, Verhältnis von Produkt zu Flotte und Behandlungszeit. Für eine gegebene Natriumhydroxidkonzentration kann, wenn die Temperatur erhöht wird, die Behandlungszeit reduziert werden, und umgekehrt. Wünschenswerterweise wird das Natriumhydroxid bei einer Konzentration im Bereich von 1,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 2–4 Gew.-% benutzt, und es wird bei einer Temperatur von über 50°C, insbesondere 80–100°C, in einem Waschzyklus gewaschen, der typischerweise 1 bis 85 Minuten, vorzugsweise 1 bis 60 Minuten, bevorzugter 1 bis 30 Minuten dauert. In bevorzugten Ausgestaltungen beträgt die Behandlungsdauer 5 bis 60 Minuten, insbesondere 5 bis 30 Minuten und am meisten bevorzugt 10 bis 30 Minuten.
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Bevorzugte Behandlungsbedingungen sind eine Natriumhydroxidkonzentration von 1 bis 10 Gew.-% und ein Gewichtsverhältnis zwischen Artikeln und Flotte (Waschflotte) von 1:1–7 Gewichtsteilen, wobei die Hauptzykluswäsche bei einer Temperatur zwischen 50°C und 100°C für 1 bis 85 Minuten durchgeführt wird. Besonders bevorzugte Behandlungsbedingungen sind eine Natriumhydroxidkonzentration von 1 bis 5 Gew.-% und ein Gewichtsverhältnis zwischen Artikel und Flotte von 1:1–4 Gewichtsteilen, wobei die Hauptzykluswäsche für 1 bis 30 Minuten bei einer Temperatur zwischen 60°C und 100°C durchgeführt wird.
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Die konzentrierte Zusammensetzung kann auch ein oder mehrere zusätzliche Ingredienzien beinhalten, die aus der Gruppe bestehend aus Detergenzien, antimikrobiellen Mitteln, Duftstoffen, optischen Aufhellern, Knitterschutzmitteln, Erweichungsmitteln, Brandschutz- oder Flammenschutzmitteln und/oder Hydrophobiermitteln ausgewählt sind.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die nachfolgenden Beispiele illustriert.
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Beispiel 1
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Benutzung von Natriumhydroxid zum Auflösen von Haaren
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Natriumhydroxidlösungen mit Konzentrationen zwischen 2 und 10% wurden durch Auflösen von Natriumhydroxid in Wasser bei Raumtemperatur hergestellt, z. B. wurde eine 2% Lösung durch Auflösen von 2 g Natriumhydroxid in 100 ml Wasser bei Raumtemperatur hergestellt.
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In die Natriumhydroxidlösungen wurden definierte Haarmengen eingetaucht und die Wirkung des Reagens wurde bei unterschiedlichen Temperaturen und über unterschiedliche Zeitdauern beobachtet. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich. Tabelle 1: Der Effekt von Natriumhydroxid auf Haare
| Temperatur | Zeit | 2% NaOH | 5% NaOH | 10% NaOH |
| 40°C | 15 min | Haar erweicht und verliert Farbe | Haar erweicht und verliert Farbe | Beginnt sich zu zersetzen |
| 30 min | Haar erweicht und verliert Farbe | Beginnt sich zu zersetzen | 30% Teilzersetzung |
| 45 min | Haar erweicht und verliert Farbe | 50% Teilzersetzung | 30% Teilzersetzung |
| 60 min | Haar erweicht und verliert Farbe | 70% Teilzersetzung | 50% Teilzersetzung |
| 60°C | 15 min | Völliger Farbverlust. Min. Teilzersetzung | 50% Teilzersetzung | 80% Teilzersetzung |
| 30 min | 60% Teilzersetzung | 90% Teilzersetz. nach Rühren | 90% Teilzersetz. nach Rühren |
| 45 min | 100% Auflösung | 100% Auflösung | 90% Teilzersetz. nach Rühren |
| 60 min | 100% Auflösung | 100% Auflösung | 95% Auflösung |
| 80°C | 15 min | 90% Auflösung ohne Rühren | 95% Auflösung | 95% Auflösung |
| 30 min | 95% Auflösung | 95% Auflösung | 95% Auflösung |
| 45 min | 100% Auflösung | 100% Auflösung mit Rest | 100% Auflösung |
| 60 min | 100% Auflösung | 100% Auflösung mit Rest | 100% Auflösung |
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Es wurde gefunden, dass sich Haare unter einer Reihe von Bedingungen, z. B. bei Eintauchen in 2% Natriumhydroxid bei 60°C für 45 min, vollständig auflösen.
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Dann wurden kontrollierte Versuche an Haarnetzen aus 100% Polyester durchgeführt, die menschliches Haar enthielten. Die Haarnetze wurden 45 min lang bei 60°C in 2% Natriumhydroxid eingetaucht. Nach Ablauf dieser Zeit wurden die Haarnetze untersucht und es wurde beobachtet, dass sich sämtliches menschliches Haar vom Gewebe aufgelöst hatte.
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Dann wurden gemäß der oben umrissenen Prozedur weitere Versuche mit niedrigeren Natriumhydroxidkonzentrationen bei einer Temperatur von 60°C durchgeführt. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 2 ersichtlich. Tabelle 2: Der Effekt von niedrigen Natriumhydroxidkonzentrationen auf Haar
| Zeit | 0,5% NaOH | 1% NaOH | 1,5% NaOH |
| 15 min | keine sichtbare Veränderung | Veränderungen im Haar beobachtet (Aufdrehen) | Haare quellen auf |
| 30 min | keine sichtbare Veränderung | Haare quellen auf | Verlust von Haarfarbe |
| 45 min | Haare quellen auf | 75% Zersetzung | 100% Auflösung |
| 60 min | Haare quellen auf | 90% Auflösung | - |
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Es wurde gefunden, dass eine völlige Auflösung von Haar bei Verwendung einer 1,5% Natriumhydroxid enthaltenden Lösung bei 60°C für 45 min erzielt wurde. Zudem wurde gefunden, dass 1% Natriumhydroxidlösung Haare nach 60 min nicht völlig auflöste, aber eine völlige Auflösung bei dieser Konzentration nach 75 min erzielt wurde.
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Beispiele 2 bis 4
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Formulierungen für den häuslichen Gebrauch
| | Konzentration (Gew.-%) |
| | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 |
| Wasser | 57,25% | 59,5% | 50,5% |
| Natriumhydroxid | 32% | 32% | 41% |
| Detergens | 8% | 8% | 8% |
| Nicht verfärbender Farbstoff | 0,5% | 0,5% | 0,5% |
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Die Formulierung wurde in einem Container mit einem Volumen von etwa 600 ml geliefert, so dass beim Einleiten in die Trommel einer Haushaltswaschmaschine die Zusammensetzung um das 16 bis 32fache verdünnt wird, so dass eine Betriebskonzentration von Natriumhydroxid zwischen 1 und 2 Gew.-% erzielt wird.
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Beispiele 5 und 6
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Formulierungen für den industriellen Gebrauch
| | Konzentration (Gew.-%) |
| | Beispiel 5 | Beispiel 6 |
| Wasser | 67% | 58,25% |
| Natriumhydroxid | 32% | 41% |
| Harnstoff | 0,5% | 0,25% |
| Desinfektionsmittel | 0,5% | 0,5% |
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Beispiel 7:
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- 8 kg Produktgewicht Haushaltswaschmaschine
- 6 Liter Wasser in Hauptwäsche
- 2 kg Produktgewicht
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| Chemikalien |
Konzentration (Gew.-%) |
Gramm, die für 6 Liter Hauptzyklus benötigt werden |
| Natriumhydroxid |
2% |
120 g |
| aufschäumende Chemikalie wie Natriumbicarbonat (Detergens) |
geeignet für Waschanforderungen stark/leicht verschmutzt |
Beispiel für leichte Färbung 1%/60 g |
| Nicht färbender Farbstoff L81021 |
je nach Farbkraft |
Beispiel für schwache Färbung 0,0005%/3 g |
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Beispiel 8
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- 8 kg Produktgewicht Haushaltswaschmaschine
- 6 Liter Wasser in Hauptwäsche
- 3 kg Produktgewicht
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| Chemikalien |
Konzentration (Gew.-%) |
Gramm, die für 6 Liter Hauptzyklus benötigt werden |
| Natriumhydroxid |
3% |
180 g |
| aufschäumende Chemikalie wie Natriumbicarbonat (Detergens) |
geeignet für Waschanforderungen stark/leicht verschmutzt |
Beispiel für leichte Färbung 1%/60 g |
| Nicht verfärbender Farbstoff L81021 |
je nach Farbkraft |
Beispiel für schwache Färbung 0,0005%/3 g |
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Beispiel 9
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- 8 kg Produktgewicht Haushaltswaschmaschine
- 10 Liter Wasser in Hauptwäsche
- 5 kg Produktgewicht
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| Chemikalien |
Konzentration (Gew.-%) |
Mengen für 500 ml Flasche |
| Natriumhydroxid |
3% |
300 g |
| Harnstoff |
0,25% |
2,5 g |
| Nicht verfärbender Farbstoff |
je nach Farbkraft |
Beispiel für schwache Färbung 0,0005%/3 g |
| L81021 Chromat. Blau |