Cucian kering

Cucian kering ialah sebarang proses pembersihan pakaian dan tekstil menggunakan pelarut selain daripada air.

Cucian kering masih melibatkan cecair, tetapi pakaian sebaliknya direndam dalam pelarut cecair yang bebas air (biasanya pelarut bukan polar, berbanding air yang merupakan pelarut polar). Tetrachlorethylene (perchloroethylene), yang dikenali dalam industri sebagai "perc", adalah pelarut yang sering digunakan. Pelarut alternatif ialah 1-bromopropana dan spirit petroleum.

Kebanyakan kain gentian semula jadi boleh dicuci dalam air tetapi sesetengah sintetik (cth, viscose, lyocell, modal, dan cupro) bertindak balas dengan lemah dengan air dan harus dibersihkan dengan kering jika boleh.

Ungkapan "cucian kering" digunakan untuk kedua-dua kedai yang menyediakan perkhidmatan cucian kering dan untuk pengendali mesin yang menjalankan proses tersebut.

Sejarah 

Orang Yunani dan Rom purba mempunyai beberapa kaedah pembersihan tanpa air untuk membersihkan tekstil. Teknik ini melibatkan penggunaan bahan kimia serbuk dan tanah liat penyerap ( fuller's earth). Menjelang tahun 1700-an, orang Perancis telah menggunakan pelarut berasaskan turpentin untuk pembersihan khusus.

Cucian kering berasaskan pelarut moden mungkin bermula pada tahun 1821 dengan usahawan Amerika Thomas L. Jennings. Jennings merujuk kaedahnya sebagai "gosokan kering".

Pengendali kerja pewarna Perancis Jean Baptiste Jolly   membangunkan kaedahnya sendiri menggunakan minyak tanah dan petrol untuk membersihkan fabrik. Beliau membuka perkhidmatan cucian kering pertama di Paris pada tahun 1845.

Kebimbangan tentang bahan mudah terbakar menyebabkan William Joseph Stoddard, seorang pembersih kering dari Atlanta, membangunkan pelarut Stoddard (roh putih) sebagai alternatif yang kurang mudah terbakar kepada pelarut berasaskan petrol. Penggunaan pelarut petroleum yang sangat mudah terbakar menyebabkan banyak kebakaran dan letupan, yang membawa kepada penghasilan peraturan kerajaan terhadap pencuci kering.

Beralih kepada pelarut berklorin 
Selepas Perang Dunia I, pembersih kering mula menggunakan pelarut berklorin. Pelarut ini kurang mudah terbakar daripada pelarut petroleum dan telah meningkatkan kuasa pembersihan. Pelarut awal ialah karbon tetraklorida dan trichlorethylene (TCE), tetapi ia beransur-ansur dihapuskan kerana kesan buruk kesihatannya mula dikesan dan perkara ini menjadi umum. TCE masih boleh digunakan sekali-sekala untuk pembersihan tempat kotoran yang sukar untuk dibersihkan.

Menjelang pertengahan 1930-an, industri cucian kering telah mula menggunakan tetrachlorethylene (juga dipanggil perchlorethylene atau PCE) sebagai pelarut. Ia mempunyai kuasa pembersihan yang sangat baik dan tidak mudah terbakar serta serasi dengan kebanyakan pakaian. Kerana ia stabil, tetrakloretilena mudah dikitar semula, tetapi ia boleh memberi kesan kepada alam sekitar jika dilepaskan ke alam sekitar.

Infrastruktur 
Dari perspektif pelanggan, perniagaan cucian kering dilihat sebagai "tumbuhan" atau "kedai drop". "Tumbuhan" dalam konteks ini bermaksud melakukan pembersihan di tapak, manakala sebuah kedai menjual menerima pakaian daripada pelanggan, menghantarnya ke kilang besar, dan kemudian meminta pakaian yang telah dibersihkan itu dikembalikan ke kedai untuk diambil oleh pelanggan. Persediaan terakhir meminimumkan risiko kebakaran atau asap berbahaya yang dihasilkan oleh proses pembersihan. Pada masa itu, cucian kering telah dilakukan dengan menggunakan dua mesin yang berasingan—satu untuk proses pembersihan dan yang kedua untuk mengeluarkan pelarut daripada pakaian.

Mesin pada era ini digambarkan sebagai "vented"; mempunyai ekzos pengeringan yang dimana asap dibuang ke atmosfera, sama seperti banyak ekzos pengering moden. Ini menyumbang kepada pencemaran alam sekitar, dan banyak pelarut yang berpotensi untuk digunakan semula telah hilang ke atmosfera. Hari ini, kawalan yang lebih ketat terhadap pelepasan pelarut telah memastikan bahawa semua mesin cucian kering di dunia Barat telah "tertutup" sepenuhnya, dan tiada asap pelarut yang dibuang ke atmosfera. Dalam mesin tertutup, pelarut yang diperoleh semula semasa proses pengeringan diperoleh semula, dipeluwap dan disuling, supaya ia boleh digunakan semula untuk membersihkan beban selanjutnya atau dilupuskan dengan selamat. Kebanyakan mesin tertutup moden juga menggabungkan penderia pengeringan dikawal komputer, yang secara automatik mengesan apabila semua kesan PCE yang boleh dikesan telah dialih keluar. Sistem ini memastikan bahawa hanya sejumlah kecil asap PCE dilepaskan pada penghujung kitaran cucian.

Mekanisme 

Dari segi mekanisme, cucian kering secara selektif melarutkan kotoran di pakaian baju. Pelarut bukan polar cenderung mengekstrak secara selektif banyak sebatian yang menyebabkan kotoran. Kotoran ini sebaliknya hanya akan larut dalam campuran detergen berair pada suhu tinggi, yang berpotensi merosakkan fabrik halus.

Pelarut bukan polar juga bagus untuk sesetengah fabrik, terutamanya fabrik semula jadi, kerana pelarut tidak berinteraksi dengan mana-mana kumpulan polar dalam fabrik. Air mengikat kumpulan polar ini yang mengakibatkan pembengkakan dan regangan protein dalam gentian semasa pencucian. Juga, pengikatan molekul air mengganggu tarikan lemah dalam gentian, mengakibatkan kehilangan bentuk asal gentian. Selepas kitaran cucian, molekul air akan menyejat. Walau bagaimanapun, bentuk asal gentian telah diherotkan dan ini biasanya mengakibatkan pengecutan. Pelarut bukan polar menghalang interaksi ini, melindungi fabrik yang lebih halus.

Penggunaan pelarut yang berkesan ditambah dengan geseran mekanikal dengan berkesan boleh menghilangkan kotoran dengan lebih efektif.

Proses 

Mesin cucian kering adalah serupa dengan gabungan mesin basuh domestik dan pengering pakaian. Pakaian diletakkan di dalam ruang basuh atau pengekstrakan (dirujuk sebagai "bakul" atau "dram"), yang merupakan teras mesin. Ruang basuh mengandungi paksi mendatar, dram berlubang yang berputar di dalam cangkerang luar. Cangkerang memegang pelarut manakala dram berputar memegang beban pakaian. Kapasiti bakul adalah antara kira-kira .

Semasa kitaran basuh, ruang diisi kira-kira satu pertiga penuh dengan pelarut dan mula berputar, menggegarkan pakaian. Suhu pelarut dikekalkan pada  atau lebih rendah, kerana suhu yang lebih tinggi boleh merosakkannya. Semasa kitaran pencucian, pelarut dalam ruang (biasanya dikenali sebagai "sangkar" atau "kotak tackle") disalurkan melalui ruang penapisan dan kemudian dimasukkan semula ke dalam "sangkar". Ini dikenali sebagai kitaran, dan aliran ini diteruskan untuk tempoh mencuci. Pelarut kemudian dikeluarkan dan dihantar ke unit penyulingan yang terdiri daripada dandang dan pemeluwap. Pelarut yang terkondensasi dimasukkan ke dalam unit pemisah di mana mana-mana air yang tinggal diasingkan daripada pelarut, dan pelarut yang ditapis dimasukkan ke dalam tangki pelarut yang bersih. Kadar alir yang ideal ialah kira-kira 8 liter pelarut bagi setiap kilogram pakaian untuk tempoh seminit (lebih kurang satu gelen setiap paun pakaian), bergantung pada saiz mesin.

Kitaran basuh biasa berlangsung selama 8–15 minit bergantung pada jenis pakaian dan tahap kekotoran. Dalam tempoh tiga minit pertama, perchlorethylene mampu melarutkan kotoran tanah gembur. Ia mengambil masa 10–12 minit selepas tanah yang gembur keluar untuk mengeluarkan mana-mana tanah tidak larut yang dikisar dari pakaian. Mesin yang menggunakan pelarut hidrokarbon memerlukan kitaran cucian sekurang-kurangnya 25 minit kerana kadar pelarutan tanah larut pelarut yang jauh lebih perlahan. "Sabun" surfaktan cucian kering juga boleh ditambah.

Pada penghujung kitaran basuh, mesin memulakan kitaran bilas di mana beban pakaian dibilas dengan pelarut suling yang baru yang dikeluarkan dari tangki pelarut. Bilas pelarut tulen ini menghalang perubahan warna yang disebabkan oleh zarah tanah didepositkan semula ke dalam pakaian daripada pelarut sbeelum ini yang telah "kotor" (kerana melarutkan kotoran sebelum ini).

Selepas kitaran bilas, mesin memulakan proses pengekstrakan, yang memulihkan pelarut untuk digunakan semula. Mesin moden boleh memulihkan kira-kira 99.99% daripada pelarut yang digunakan. Kitaran pengekstrakan bermula dengan mengalirkan pelarut dari ruang basuh dan mempercepatkan bakul kepada 350–450 rpm, menyebabkan kebanyakan pelarut berputar bebas daripada fabrik. Sehingga kini, pembersihan dilakukan dalam suhu biasa, kerana pelarut tidak pernah dipanaskan semasa proses cucian kering. Apabila tiada lagi pelarut boleh diputar keluar, mesin akan memulakan kitaran pengeringan.

Semasa kitaran pengeringan, pakaian dimasukkan ke dalam aliran udara hangat (60–63 °C/140–145 °F) yang beredar di seluruh bakul, menyejatkan kesan pelarut yang ditinggalkan selepas kitaran putaran. Suhu udara dikawal untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakaian. Udara panas yang letih dari mesin kemudiannya melalui unit penyejuk di mana wap pelarut dipeluwap dan dikembalikan ke tangki pelarut suling. Mesin cucian kering moden menggunakan sistem gelung tertutup di mana udara sejuk dipanaskan semula dan diedarkan semula. Ini mengakibatkan kadar pemulihan pelarut yang tinggi dan mengurangkan pencemaran udara. Pada awal pengenalan teknologi cucian kering, sejumlah besar perchlorethylene telah dibuang ke atmosfera kerana ia dianggap murah dan dipercayai tidak memberi apa-apa kesan yang bahaya.

Selepas kitaran pengeringan selesai, kitaran penyahbauan (pengudaraan) akan menyejukkan pakaian dan menghilangkan kesan pelarut selanjutnya dengan mengedarkan udara luar yang sejuk ke atas pakaian dan kemudian melalui penapis pemulihan wap yang diperbuat daripada karbon teraktif dan resin polimer. Selepas kitaran pengudaraan, pakaian akan menjadi bersih dan sedia untuk ditekan dan digosokan.

Pemprosesan semula pelarut 

Pelarut yang berfungsi dari ruang basuh akan melalui beberapa langkah penapisan sebelum ia dikembalikan ke ruang basuh. Langkah pertama ialah perangkap butang, yang berfungsi menghalang objek kecil seperti serabut, pengikat, butang, dan syiling daripada memasuki pam pelarut.

Lama kelamaan, lapisan nipis yang dinamakan kek penapis (dipanggil "kotoran") akan terkumpul pada penapis lin. Kotoran dikeluarkan secara berkala (biasanya sekali sehari) dan kemudian diproses untuk mendapatkan semula pelarut yang terperangkap dalam kotoran. Banyak mesin menggunakan sistem jenis "penapis cakera berputar", yang boleh mengeluarkan kotoran daripada penapis dengan daya emparan semasa ia dibasuh semula dengan pelarut.

Selepas melalui penapis lin, pelarut akan melalui penapis kartrij serap. Penapis ini, yang mengandungi tanah liat dan arang aktif, akan membuang tanah tidak larut halus dan sisa tidak meruap, bersama-sama dengan pewarna daripada pelarut. Akhir sekali, pelarut melalui penapis penggilap, yang menghilangkan sebarang bahan cemar yang tidak dikeluarkan sebelum ini. Pelarut bersih kemudiannya akan dikembalikan ke tangki pelarut yang berfungsi. "Sisa serbuk masak" ialah nama untuk sebuah bahan buangan yang dihasilkan dengan memasak atau menyuling kotoran. Ia akan mengandungi sisa pelarut, bahan penapis serbuk (diatomit), karbon, sisa tidak meruap, lin, pewarna, gris, tanah dan air. Enap daripada bahan buangan atau sisa pepejal daripada masih mengandungi pelarut, air, tanah, karbon, dan sisa tidak meruap yang lain. Penapis terpakai adalah satu lagi bentuk sisa, seperti air sisa.

Untuk meningkatkan kuasa pembersihan, sejumlah kecil detergen (0.5–1.5%) boleh ditambah kepada pelarut yang berfungsi, dan perkara ini penting untuk mengekalkan kefungsiannya. Detergen ini mengemulsi tanah hidrofobik dan menghalang tanah daripada memendap semula pada pakaian. Bergantung pada reka bentuk mesin, detergen yang bersifat anionik atau kationik akan digunakan.

Keserasian dengan cucian kering 
Pakaian hendaklah diperiksa dengan teliti untuk melihat objek asing sebelum dimasukkan ke dalam mesin. Barangan seperti pen plastik boleh terlarut dalam pelarut dan merosakkan keseluruhan tekstil yang sedang dicuci. Pewarna tekstil tertentu adalah "longgar" dan akan menghilangkan pewarna semasa rendaman pelarut. Barangan rapuh, seperti cadar bulu atau permaidani berjumbai atau penyangkut, boleh dimasukkan ke dalam beg mesh yang longgar. Ketumpatan perchlorethylene adalah sekitar 1.62 g/cm 3 pada suhu bilik (62% lebih berat daripada air), dan berat semata-mata pelarut yang diserap boleh menyebabkan tekstil gagal di bawah daya biasa semasa kitaran pengekstrakan putaran, melainkan beg mesh menyediakan mekanikal. sokongan.

Tidak semua kotoran boleh dihilangkan dengan cucian kering. Sesetengahnya perlu dirawat dengan pelarut tompok; kadangkala dengan pancutan wap atau dengan merendam dalam sebuah cecair khas penghilang kotoransebelum pakaian dicuci atau dicuci kering. Selain itu, pakaian yang telah disimpan dalam keadaan kotor untuk masa yang lama sukar untuk dikembalikan kepada warna dan tekstur asalnya, kerana tindak balas kimia yang tidak dapat dipulihkan (seperti pengoksidaan) mungkin telah berlaku dari semasa ke semasa.

Simbol penjagaan 
Simbol dobi GINETEX antarabangsa untuk cucian kering ialah bulatan. Ia mungkin mempunyai huruf P di dalamnya untuk menunjukkan pelarut perchlorethylene, atau huruf F untuk menunjukkan pelarut mudah terbakar (F berdasarkan bahasa asal simbol; Feuergefährliches Schwerbenzin). Bar di bawah bulatan menunjukkan bahawa hanya proses pembersihan ringan disyorkan. Bulatan kosong yang dicoret menunjukkan bahawa item tidak boleh dicuci kering sama sekali.

Pelarut yang digunakan

Perchlorethylene 

Perchlorethylene (PCE atau perc, tetrachloroethylene) telah digunakan sejak tahun 1930-an. PCE ialah sebuah pelarut yang paling biasa, "standard" untuk prestasi pembersihan. Ia adalah pelarut pembersihan yang sangat berkesan, dan ia stabil dari segi haba, boleh dikitar semula, dan mempunyai ketoksikan yang rendah serta bau yang menyenangkan. PCE boleh dikitar semula melalui penyulingan pada takat didihnya (121 °C).

Walau bagaimanapun, ia boleh menyebabkan pendarahan warna/kehilangan warna di fabrik, terutamanya pada suhu yang lebih tinggi. Dalam sesetengah kes, ia mungkin merosakkan pemangkasan, butang dan manik khas pada sesetengah pakaian. Ia lebih baik untuk kotoran berasaskan minyak (yang menyumbang kira-kira 10% daripada kesan) daripada kesan larut air yang lebih biasa (kopi, wain, darah, dll.).

Ketoksikan tetrachlorethylene "adalah sederhana hingga rendah" dan "laporan kecederaan manusia jarang berlaku walaupun ia digunakan secara meluas dalam cucian kering dan proses nyahgris".

Hidrokarbon 

Hidrokarbon diwakili oleh produk seperti mesin DF-2000 keluaran Exxon-Mobil atau mesin EcoSolv dan Pure Dry keluaran Chevron Phillips. Pelarut berasaskan petroleum ini kurang agresif tetapi juga kurang berkesan daripada PCE. Walaupun mudah terbakar, risiko kebakaran atau letupan boleh diminimumkan apabila digunakan dengan betul. Hidrokarbon bagaimanapun adalah pencemar. Hidrokarbon mengekalkan kira-kira 10-12% daripada pasaran.

Trichlorethylene 
Trichlorethylene (TCE) lebih agresif daripada PCE tetapi sangat jarang digunakan hari ini. Dengan sifat nyahgris yang unggul, ia sering digunakan untuk pembersihan pakaian kerja/keseluruhan industri pada masa dahulu. TCE telah diklasifikasikan sebagai karsinogenik kepada manusia oleh Agensi Perlindungan Alam Sekitar Amerika Syarikat.

CO2  superkritikal 
Superkritikal CO<small><sub>2</sub></small>  ialah alternatif kepada PCE; bagaimanapun, ia adalah kuasa mencucinya adalah lebih rendah daripada PCE dari segi menghilangkan beberapa bentuk kotoran.  Surfaktan aditif meningkatkan keberkesanan CO2.  Karbon dioksida hampir keseluruhannya tidak toksik (tetapi merupakan risiko asfiksia dalam kepekatan tinggi). Potensi gas rumah hijau (GHG) juga lebih rendah daripada kebanyakan pelarut organik.

Proses cucian kering CO2  melibatkan pengecasan ruang tertutup yang telah dimuatkan dengan pakaian, menggunakan gas karbon dioksida dari bekas penyimpanan kepada kira-kira  tekanan. Langkah dalam proses ini dimulakan sebagai langkah berjaga-jaga untuk mengelakkan kejutan haba pada ruang pembersihan. Cecair karbon dioksida kemudiannya dipam ke dalam ruang pembersihan dari bekas simpanan yang berasingan oleh pam hidraulik atau didorong oleh elektrik (yang lebih baik mempunyai dwi omboh). Pam meningkatkan tekanan cecair karbon dioksida kepada kira-kira . Sub-penyejuk yang berasingan mengurangkan suhu karbon dioksida sebanyak  di bawah takat didih, dalam usaha untuk mengelakkan peronggaan yang boleh menyebabkan kemerosotan pramatang pam. 

Majalah Laporan Pengguna telah menilai CO2 superkritikal sebagai lebih berfungsi tinggi daripada kaedah konvensional, tetapi Institut Cucian Kering dan Dobi telah mengulas tentang "keupayaan pembersihan yang agak rendah" dalam laporan 2007.  Superkritikal CO2  ialah pelarut ringan secara keseluruhan, yang mengurangkan keupayaannya untuk menyerang kotoran secara agresif.

Satu kekurangan dengan CO2 superkritikal ialah kekonduksian elektriknya yang rendah. Seperti yang dinyatakan dalam bahagian Mekanisme, cucian kering menggunakan kedua-dua sifat kimia dan mekanikal untuk menghilangkan kotoran. Apabila pelarut berinteraksi dengan permukaan fabrik, geseran akan menggeser kotoran. Pada masa yang sama, geseran juga membina cas elektrik. Fabrik adalah konduktor yang sangat lemah, tetapi biasanya pengumpulan elektrik statik ini dilesapkan melalui kehadiran pelarut. Walaubagaimanapun, pelepasan ini tidak berlaku dalam cecair karbon dioksida, dan pengumpulan cas elektrik pada permukaan fabrik menarik kotoran kembali ke permukaan, mengurangkan kecekapan pembersihan.

Untuk mengimbangi kuasa keterlarutan yang lemah dan kekonduksian karbon dioksida superkritikal, penyelidikan telah memberi tumpuan kepada bahan tambahan. Untuk meningkatkan keterlarutan, penambahan 2-propanol telah menunjukkan peningkatan kesan pembersihan untuk cecair karbon dioksida, kerana ia meningkatkan keupayaan pelarut untuk melarutkan sebatian polar. 

Mesin untuk penggunaan CO2 superkritikal adalah sangat mahalkos sehingga $90,000 lebih daripada mesin PCE, menyukarkan kemampuan untuk perniagaan kecil memiliknya. Sesetengah pembersih dengan mesin ini menyimpan mesin tradisional di tapak untuk tekstil yang lebih tercemar, tetapi yang lain mendapati enzim yang berasal dari tumbuhan adalah sama berkesan dan lebih mampan terhadap alam sekitar.

Pelarut lain: niche, muncul, dsb. 
Selama beberapa dekad, usaha telah dibuat untuk menggantikan PCE. Alternatif ini tidak terbukti popular setakat ini:

 Decamethylcyclopentasiloxane ("silikon cecair"), dipanggil D5 untuk singkatannya. Ia telah dipopularkan oleh Pembersihan GreenEarth.  Ia lebih mahal daripada PCE. Ia merosot dalam beberapa hari di alam sekitar.
 Dibutoxymethane (SolvonK4) ialah pelarut bipolar yang menghilangkan kotoran berasaskan air dan kotoran berasaskan minyak. 
 Pelarut terbromin ( n-propil bromida, Fabrisolv, DrySolv) ialah pelarut dengan nilai KB yang lebih tinggi daripada PCE. Ini membolehkan pembersihan lebih cepat, tetapi boleh merosakkan beberapa manik sintetik dan labuci jika tidak digunakan dengan betul. Dari segi kesihatan, terdapat risiko yang dilaporkan berkaitan dengan nPB seperti kebas saraf.  Pendedahan kepada pelarut dalam pembersih kering biasa dianggap jauh di bawah paras yang diperlukan untuk menyebabkan sebarang risiko.  Dari segi alam sekitar, ia diluluskan oleh EPA AS. Ia adalah antara pelarut yang lebih mahal, tetapi ia mempunyai kelebihan pembersihan yang lebih cepat, suhu yang lebih rendah dan masa pengeringan yang cepat.

Zaman dahulu 

 Pelarut Stoddard – mudah terbakar dan mudah meletup,  takat kilat .
 Karbon tetraklorida (CCl 4 ) pernah digunakan secara meluas dalam pembersihan kering sebagai pelarut berklorin pertama tetapi penggunaannya telah ditinggalkan selepas hepatotoksisiti tingginya ditemui.
 1,1,1-Trichloroethane juga digunakan dalam pembersihan kering sehingga penggunaannya diharamkan kerana kesan berbahayanya pada lapisan ozon.
 CFC-113 (Freon-113), sebuah CFC . Kini diharamkan kerana tidak mesra ozon.

Lihat juga 

 Pemulihan fabrik
 Senarai topik dobi
 Pembersihan basah

Nota

Rujukan

Pautan luar 

 Ringkasan Bahaya disediakan oleh Agensi Perlindungan Alam Sekitar Amerika Syarikat .
 NIOSH Keselamatan dan Kesihatan Topik: Cucian Kering

Keselamatan dan kesihatan pekerjaan
Industri baju
Pakaian
Cara cucian
Laman-laman dengan terjemahan-terjemahan yang belum disemak