Zusammensetzung, Wirkungsweise und Tips im Umgang mit Waschmitteln
Gastvortrag zur universitären Aus- und Fortbildung von Lehrerinnen und Lehrern für Chemie, Naturwissenschaften/Naturkunde sowie für Kollegstufenbetreuer an bayerischen Gymnasien.
Otto-Friedrich-Universität Bamberg, Institut für Didaktik der Chemie, 18. Juni 1998
Inhalt:
- Zur Geschichte der Wäschepflege
- Probleme beim Waschen
- Der Waschvorgang
- Einige Tips zum "richtigen" Wäschewaschen
1. Statt einer Einleitung:
Ein Raketenflug durch die Geschichte der Wäschepflege
Das Bedürfnis und die Notwendigkeit des Wäschewaschens ist so alt wie die Menschheit selbst.
Seit es der Mensch gelernt hat, mit Fellen, Tierhäuten und Pflanzenmaterial seine Körperbedeckung zu verbessern, besteht die Notwendigkeit, diese "Kleidung"- bewußt oder unbewußt - aus hygienischen,ästhetischen oder kulturell-religiösen Gründen von anhaftendem Schmutz und evtl. Parasiten zu befreien. So ist das Waschen von Wäsche eine uralte Kunst, die sich mehrere Jahrtausende zurückverfolgen läßt.
Wichtigstes Verfahren ist dabei seit eh und je die Behandlung der Wäsche mit Wasser. Ein weiteres Merkmal begleitet diese Naßbehandlung der Wäsche seit altersher: die mechanische Behandlung. Schon frühzeitig erkannte man auch, daß dem Wasser durch bestimmte Zusätze höhere Waschkraft gegeben werden kann. Die ältesten solcher waschkraftsteigernden Zusätze sind Seife und Soda (Na2CO3).
Seit es der Mensch gelernt hat, mit Fellen, Tierhäuten und Pflanzenmaterial seine Körperbedeckung zu verbessern, besteht die Notwendigkeit, diese "Kleidung"- bewußt oder unbewußt - aus hygienischen,ästhetischen oder kulturell-religiösen Gründen von anhaftendem Schmutz und evtl. Parasiten zu befreien. So ist das Waschen von Wäsche eine uralte Kunst, die sich mehrere Jahrtausende zurückverfolgen läßt.
Wichtigstes Verfahren ist dabei seit eh und je die Behandlung der Wäsche mit Wasser. Ein weiteres Merkmal begleitet diese Naßbehandlung der Wäsche seit altersher: die mechanische Behandlung. Schon frühzeitig erkannte man auch, daß dem Wasser durch bestimmte Zusätze höhere Waschkraft gegeben werden kann. Die ältesten solcher waschkraftsteigernden Zusätze sind Seife und Soda (Na2CO3).
 Abb.1: Tontafel der Sumerer, enthält Hinweise zum Wäschewaschen |
Bereits seit vielen tausend Jahren weiß man, daß sich beim Erhitzen von Fett und Holzasche ein seifenähnlicher Stoff bildet. Das älteste Zeugnis, das über Seife zum Waschen von Wolle in sumerischer Sprache berichtet, ist eine Tontafel aus dem Jahre 2500 v.Chr., die im Gebiet von Euphrat und Tigris entstanden ist. Damit ist Seife eines der ältesten Chemieprodukte überhaupt.
Auch die alten Ägypter kannten so etwas wie Seife. Ihnen stand Trona, ein sodaähnliches Alkalisalz, zur Verfügung, das sie mit Fetten vermischt und erhitzt haben. Ägyptische Wandbilder zeigen, wie Sklaven die Wäsche mit Keulen schlagen, um sie zu reinigen.
Auch die alten Ägypter kannten so etwas wie Seife. Ihnen stand Trona, ein sodaähnliches Alkalisalz, zur Verfügung, das sie mit Fetten vermischt und erhitzt haben. Ägyptische Wandbilder zeigen, wie Sklaven die Wäsche mit Keulen schlagen, um sie zu reinigen.
 Abb.2
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Die Römer lernten Seife bei den Galliern und Germanen kennen; doch setzten sie sie zunächst als Kosmetikum ein, so als Haarfestiger und - versetzt mit Farbstoffen - als Haarfärbemittel. Erst in der zweiten Hälfte des 2. Jahrhunderts n.Chr. berichtet der Arzt Galenos von Seife als Reinigungsmittel bei den Römern.
Mit den Arabern, die die Herstellung von Natron- und Kalilauge aus Soda und Pottasche kannten, gelangte die Kunst der Seifenherstellung im 7. Jahrhundert nach Spanien.
Später, im 17. Jahrhundert, war das bedeutendste Zentrum der Seifenherstellung Marseille. Die Seifensiederkunst breitete sich auch nach Holland und England aus.
Mit den Arabern, die die Herstellung von Natron- und Kalilauge aus Soda und Pottasche kannten, gelangte die Kunst der Seifenherstellung im 7. Jahrhundert nach Spanien.
Später, im 17. Jahrhundert, war das bedeutendste Zentrum der Seifenherstellung Marseille. Die Seifensiederkunst breitete sich auch nach Holland und England aus.
 Abb.3: Seifensiederei
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In Deutschland wurden Hamburg, Stettin, Magdeburg und Berlin Zentren der Seifenherstellung. War die Herstellung der Seife bis ins 18. Jahrhundert ein Handwerk, so konnte sie sich im Zuge der industriellen Revolution des 19. Jahrhunderts mit der beginnenden großtechnischen Herstellung von Soda aus Kochsalz und der Aufklärung der Natur der Fette zu einer Industrie entwickeln.
Von jeher war man um eine Verbesserung der Waschleistung bemüht. Zunächst versuchte man unter Zuhilfenahme verschiedener Erden (Lehme, Tone, Sand), das Reinigungsergebnis zu verbessern. Die Nutzung von Sand (Scheuerpulver, Ata) hat sich dabei bis in unsere Zeit erhalten.
Daß Alkali ganz allgemein die Reinigungskraft des Wassers erhöht, wußten die Menschen bereits in vorchristlicher Zeit und nutzten dies, indem sie das Waschwasser mit Holzasche oder auch Seepflanzenasche aufbereiteten.
Zur Erhöhung der Waschkraft wurde auch gefaulter Urin eingesetzt, mit denen die Wäscher im alten Rom wuschen. "Pecunia non olet - Geld stinkt nicht", sagte Kaiser Vespanian und bezog aus diesem Gewerbe Steuern. Noch im 18. Jahrhundert verwendeten die englischen Wollmanufakturen neben Urin auch Schaf- oder Schweinekot zum Waschen.
Auch andere Zusätze, wie z.B. Borax (Na2B4O7) oder Alaun (Me(I)Me(III)(SO4)2) wurden eingesetzt oder Pflanzenauszüge, wie z.B. der Wurzelaufguß des Seifenkrautes (Saponaria vulgaris) oder Roßkastanienextrakt (Aesculus hippocastanum).
Von jeher war man um eine Verbesserung der Waschleistung bemüht. Zunächst versuchte man unter Zuhilfenahme verschiedener Erden (Lehme, Tone, Sand), das Reinigungsergebnis zu verbessern. Die Nutzung von Sand (Scheuerpulver, Ata) hat sich dabei bis in unsere Zeit erhalten.
Daß Alkali ganz allgemein die Reinigungskraft des Wassers erhöht, wußten die Menschen bereits in vorchristlicher Zeit und nutzten dies, indem sie das Waschwasser mit Holzasche oder auch Seepflanzenasche aufbereiteten.
Zur Erhöhung der Waschkraft wurde auch gefaulter Urin eingesetzt, mit denen die Wäscher im alten Rom wuschen. "Pecunia non olet - Geld stinkt nicht", sagte Kaiser Vespanian und bezog aus diesem Gewerbe Steuern. Noch im 18. Jahrhundert verwendeten die englischen Wollmanufakturen neben Urin auch Schaf- oder Schweinekot zum Waschen.
Auch andere Zusätze, wie z.B. Borax (Na2B4O7) oder Alaun (Me(I)Me(III)(SO4)2) wurden eingesetzt oder Pflanzenauszüge, wie z.B. der Wurzelaufguß des Seifenkrautes (Saponaria vulgaris) oder Roßkastanienextrakt (Aesculus hippocastanum).
 Abb.4: Seifenkraut
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Bis ins 18. Jahrhundert hinein standen Rindertalg und Holzasche als Seifenrohstoffe noch in ausreichendem Maße zur Verfügung. Zudem war der Wunsch, sich und seine Kleidung regelmäßig zu waschen, noch ziemlich gering.
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts setzte eine große Nachfrage nach Seife ein. Waschen wurde modern. Die Seifensiedereien kamen mit der Produktion nicht mehr nach; Rindertalg und Holzasche wurden knapp. Erst als es schließlich gelang, Holzasche durch Soda und Rindertalg durch Pflanzenfett zu ersetzen und die Industrialisierung auch in der Seifenproduktion Einzug hielt, kam es wieder zu einer ausreichenden Versorgung.
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts setzte eine große Nachfrage nach Seife ein. Waschen wurde modern. Die Seifensiedereien kamen mit der Produktion nicht mehr nach; Rindertalg und Holzasche wurden knapp. Erst als es schließlich gelang, Holzasche durch Soda und Rindertalg durch Pflanzenfett zu ersetzen und die Industrialisierung auch in der Seifenproduktion Einzug hielt, kam es wieder zu einer ausreichenden Versorgung.
 Abb.5: Große Wäsche am Fluß |
 Abb.6: Wäsche am Fluß |
Noch bis ins 20. Jahrhundert wurde die Wäsche hauptsächlich durch Scheuern, Stampfen, Reiben, Schlagen und Bürsten mechanisch gereinigt und nur teilweise unter Verwendung von Seife (manche Völker tun das heute noch).
Seife gab es ursprünglich nur in Stücken. Beim Waschen wurde die Wäsche dann entweder mit einem Stück Seife eingerieben, oder man schabte von dem trockenen Seifenstück zunächst Späne ab, löste diese in Wasser auf und gab dahinein das Waschgut. Soda und andere Stoffe, die den Waschvorgang unterstützen sollten, wurden von den Wäscherinnen selber beigemischt. Noch unsere Urgroßmütter arbeiteten so.
Gegen 1880 kam das erste Waschpulver auf den Markt. Es war Seifenpulver, dem das wasserenthärtende Soda und Wasserglas (Me(I)2O . n SiO2) gleich beigemischt waren.
Einen Meilenstein in der Waschmittelentwicklung bildet das Jahr 1907, als Fritz Henkel mit Persil das erste Vollwaschmittel erfand. Ein solches Waschmittel konnte nicht nur waschen, sondern gleichzeitig auch bleichen, da es neben Seife (als Waschaktivator) und Soda (als Wasserenthärter) noch Perborat und Silikat (als Bleichmittel) enthielt. So wurde die bis dahin übliche aufwendige Rasenbleiche überflössig.
Erst durch die Entwicklung der Waschmaschine (um 1912) wurde der enorme physische und zeitliche Aufwand für das Wäschewaschen wesentlich reduziert. Der früher in der Regel alle vier Wochen wiederkehrende, von der ganzen Familie gefürchtete Waschtag, an dem in der Waschküche oder im Waschhaus ein größerer Wäscheposten zu bewältigen war, ist heute einem öfteren Waschen kleinerer Wäschemengen innerhalb der Wohnung gewichen.
Seife gab es ursprünglich nur in Stücken. Beim Waschen wurde die Wäsche dann entweder mit einem Stück Seife eingerieben, oder man schabte von dem trockenen Seifenstück zunächst Späne ab, löste diese in Wasser auf und gab dahinein das Waschgut. Soda und andere Stoffe, die den Waschvorgang unterstützen sollten, wurden von den Wäscherinnen selber beigemischt. Noch unsere Urgroßmütter arbeiteten so.
Gegen 1880 kam das erste Waschpulver auf den Markt. Es war Seifenpulver, dem das wasserenthärtende Soda und Wasserglas (Me(I)2O . n SiO2) gleich beigemischt waren.
Einen Meilenstein in der Waschmittelentwicklung bildet das Jahr 1907, als Fritz Henkel mit Persil das erste Vollwaschmittel erfand. Ein solches Waschmittel konnte nicht nur waschen, sondern gleichzeitig auch bleichen, da es neben Seife (als Waschaktivator) und Soda (als Wasserenthärter) noch Perborat und Silikat (als Bleichmittel) enthielt. So wurde die bis dahin übliche aufwendige Rasenbleiche überflössig.
Erst durch die Entwicklung der Waschmaschine (um 1912) wurde der enorme physische und zeitliche Aufwand für das Wäschewaschen wesentlich reduziert. Der früher in der Regel alle vier Wochen wiederkehrende, von der ganzen Familie gefürchtete Waschtag, an dem in der Waschküche oder im Waschhaus ein größerer Wäscheposten zu bewältigen war, ist heute einem öfteren Waschen kleinerer Wäschemengen innerhalb der Wohnung gewichen.
 Abb.7: Waschmaschine aus dem Jahr 1912
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Das maschinelle Wäschewaschen stellt dabei neue, andere Anforderungen an die Waschmittel. So setzte mit Beginn des 20. Jahrhunderts eine rasante Entwicklung der Waschmittelindustrie ein. Waren früher zum Wäschewaschen mehrere verschiedene Produkte notwendig, nämlich eins zum Enthärten, eins zum Einweichen, eins um die Wäsche zu kochen, eins um sie lokal von stärkeren Verschmutzungen zu befreien, eins zum Bleichen und eins zur optischen Verbesserung der Weißeindrucks ("Bläuen"), so werden heute alle Funktionen durch ein einziges Produkt erledigt. Sie werden damit sogar besser erledigt, als das früher der Fall war. Moderne Waschmittel passen sich allen Waschverfahren an, sie lassen sich ebenso sicher in der Trommelwaschmaschine einsetzen wie in der Handwäsche. Sie machen ein stufenweises Vorbehandeln der Wäsche weitgehend überflössig und übertreffen hinsichtlich Sauberkeit, Weißgrad, Farberhalt und Faserschonung alle alten Verfahren und Produkte.
Außerdem ist heute nahezu weltweit ein umfangreiches Reinigungsgewerbe entstanden, das sich neben dem "normalen" Wäschewaschen besonders mit wasserfreien Reinigungsverfahren und Flecken-Spezialentfernungsmethoden befaßt.
Das Pulver ist bis heute die beherrschende Anbietungsform für Waschmittel geblieben, wenngleich nicht mehr Seife den Hauptbestandteil bildet. Außer Flössigwaschmitteln sind in neuester Zeit noch andere, nach wie vor aber immer noch feinverteilte Anbietungsformen hinzugekommen wie Granulate oder Extrudate.
War bis Ende der 50er Jahre die Waschmittelentwicklung allein dadurch geprägt, die Wascharbeit zu erleichtern und das Waschergebnis zu verbessern, so ist seit den frühen 60er Jahren die Ökologie mehr und mehr zum bestimmenden Faktor der Waschmittelentwicklung geworden.
Außerdem ist heute nahezu weltweit ein umfangreiches Reinigungsgewerbe entstanden, das sich neben dem "normalen" Wäschewaschen besonders mit wasserfreien Reinigungsverfahren und Flecken-Spezialentfernungsmethoden befaßt.
Das Pulver ist bis heute die beherrschende Anbietungsform für Waschmittel geblieben, wenngleich nicht mehr Seife den Hauptbestandteil bildet. Außer Flössigwaschmitteln sind in neuester Zeit noch andere, nach wie vor aber immer noch feinverteilte Anbietungsformen hinzugekommen wie Granulate oder Extrudate.
War bis Ende der 50er Jahre die Waschmittelentwicklung allein dadurch geprägt, die Wascharbeit zu erleichtern und das Waschergebnis zu verbessern, so ist seit den frühen 60er Jahren die Ökologie mehr und mehr zum bestimmenden Faktor der Waschmittelentwicklung geworden.
 Abb.8: Umweltverschmutzung durch Waschmittel |
Heute stellt sich bei jedem Waschmittelinhaltsstoff die Frage nach seiner Umweltrelevanz. Gefordert ist dabei sowohl ein ständiges Streben nach Energieeinsparung als auch die Unbedenklichkeit der Inhaltsstoffe gegenüber terrestrischen und aquatischen Lebewesen einschließlich Mensch. Dazu gehört auch die ständige Verbesserung solcher Parameter, wie "biologische Abbaubarkeit" und "Minimierung des Gewässerbelastungs- bzw. Eutrophierungsrisikos". So ist neben dem Ersatz der Phosphate durch Ceolithe auch der Einsatz von Enzymen und Kaltbleichaktivatoren zur Waschtemperaturerniedrigung gefordert.
2. Unsere wichtigsten Waschprobleme:
2. Unsere wichtigsten Waschprobleme:
Forderungen und Ansprüche an das Waschen von Wäsche heute
Wie wir eben schon bei unserem historischen Exkurs gesehen haben, waschen wir heute wesentlich weniger Wäsche auf einmal; dafür wird aber auch wesentlich häufiger gewaschen als früher. Denkt man an die mächtigen Wäscheschränke und -truhen unserer Urgroßmütter, so hat man heute auch nicht mehr so viel Wäsche wie früher im Gebrauch. Diese muß dann natürlich öfter gewaschen werden.
Auch spielt unser heutiger Sauberkeitsbegriff eine große Rolle, der nicht zuletzt von der Werbeindustrie entscheidend geprägt worden ist. So verlangen wir heute ein immer noch strahlenderes Weiß, und beim Gedanken an den "Grauschleier" oder gar den "Gilb" überkommen uns grausige Gedanken und Schuldgefühle.
Unser Leben und unsere Stellung in der Gesellschaft werden ganz deutlich bestimmt durch das Aussehen unserer Kleidung. Büro-, Schalter- und Weißkittelarbeitsplätze sind besonders "in". Verglichen mit früheren Zeiten ist die Verschmutzung der Wäsche heute häufig auch geringer; gleichzeitig wird aber auch viel mehr Wert gelegt auf einen frischen Duft und ein frisches, gepflegtes Aussehen. Wäsche wird heute oft nur deshalb gewaschen, weil sie nicht mehr gut riecht oder weil man seiner Kundschaft in einem makellosen Outfit gegenüberzutreten hat.
Auch die Materialien unserer Wäsche haben sich im Vergleich zu früher verändert. Den mehr oder weniger robusten Stoffen und Geweben früherer Zeiten konnte man auch mit entsprechend robusten Reinigungsverfahren gegenübertreten. - Im Zeitalter der Kunstfaserproduktion, der Faserhochveredelung und der Mischgewebe stellen wir heute an unsere Wäsche von vornherein höchste Ansprüche hinsichtlich Tragekomfort, Farbbrillanz, Krumpfarmut und pflegeleichter Ausrüstung. Diese moderne Wäsche verlangt auch eine moderne, sanfte Pflege. Genauso fordern wir aber auch die richtige Pflege für empfindliche Naturfasern wie Wolle und Seide.
Da Waschmittel heute fast ausnahmslos in der Waschmaschine zum Einsatz kommen, ergeben sich daraus wiederum Forderungen an das Waschmittel: leichte Einspülbarkeit und Kaltlöslichkeit, höchste Waschkraft bei jeder Wasserqualität und Waschtemperatur, hohe Wirksamkeit gegenüber hydrophober Verschmutzung und Verfleckung, gebremste Schaumbildung, schnelle, gründliche Ausspülbarkeit, Eignung auch für die Handwäsche usw.. Wir verlangen außerdem, daß eine Vorbehandlung der Wäsche weitestgehend überflössig ist, fordern eine Kalt-Funktion, um Energie zu sparen, für Weißwäsche einen Weißtöner, für Buntwäsche einen Farbauffrischer, für die Kunstfasern und Mischgewebe eine Antistatikwirkung.
Kann das ein Waschmittel wirklich alles leisten?
Welche Inhaltsstoffe muß es dafür besitzen und wie funktioniert das?
Muß das ein Waschmittel wirklich alles auf einmal können?
Darüber wird im folgenden zu reden sein.
Auch spielt unser heutiger Sauberkeitsbegriff eine große Rolle, der nicht zuletzt von der Werbeindustrie entscheidend geprägt worden ist. So verlangen wir heute ein immer noch strahlenderes Weiß, und beim Gedanken an den "Grauschleier" oder gar den "Gilb" überkommen uns grausige Gedanken und Schuldgefühle.
Unser Leben und unsere Stellung in der Gesellschaft werden ganz deutlich bestimmt durch das Aussehen unserer Kleidung. Büro-, Schalter- und Weißkittelarbeitsplätze sind besonders "in". Verglichen mit früheren Zeiten ist die Verschmutzung der Wäsche heute häufig auch geringer; gleichzeitig wird aber auch viel mehr Wert gelegt auf einen frischen Duft und ein frisches, gepflegtes Aussehen. Wäsche wird heute oft nur deshalb gewaschen, weil sie nicht mehr gut riecht oder weil man seiner Kundschaft in einem makellosen Outfit gegenüberzutreten hat.
Auch die Materialien unserer Wäsche haben sich im Vergleich zu früher verändert. Den mehr oder weniger robusten Stoffen und Geweben früherer Zeiten konnte man auch mit entsprechend robusten Reinigungsverfahren gegenübertreten. - Im Zeitalter der Kunstfaserproduktion, der Faserhochveredelung und der Mischgewebe stellen wir heute an unsere Wäsche von vornherein höchste Ansprüche hinsichtlich Tragekomfort, Farbbrillanz, Krumpfarmut und pflegeleichter Ausrüstung. Diese moderne Wäsche verlangt auch eine moderne, sanfte Pflege. Genauso fordern wir aber auch die richtige Pflege für empfindliche Naturfasern wie Wolle und Seide.
Da Waschmittel heute fast ausnahmslos in der Waschmaschine zum Einsatz kommen, ergeben sich daraus wiederum Forderungen an das Waschmittel: leichte Einspülbarkeit und Kaltlöslichkeit, höchste Waschkraft bei jeder Wasserqualität und Waschtemperatur, hohe Wirksamkeit gegenüber hydrophober Verschmutzung und Verfleckung, gebremste Schaumbildung, schnelle, gründliche Ausspülbarkeit, Eignung auch für die Handwäsche usw.. Wir verlangen außerdem, daß eine Vorbehandlung der Wäsche weitestgehend überflössig ist, fordern eine Kalt-Funktion, um Energie zu sparen, für Weißwäsche einen Weißtöner, für Buntwäsche einen Farbauffrischer, für die Kunstfasern und Mischgewebe eine Antistatikwirkung.
Kann das ein Waschmittel wirklich alles leisten?
Welche Inhaltsstoffe muß es dafür besitzen und wie funktioniert das?
Muß das ein Waschmittel wirklich alles auf einmal können?
Darüber wird im folgenden zu reden sein.
3. Wie funktioniert "Waschen"
3.1. Allgemeine Betrachtungen: Der "Waschkreis"
Wäschewaschen ist ein außerordentlich komplexer Vorgang, da eine Reihe physikalischer, chemischer und mechanischer Vorgänge mit zum Teil gegenläufigen Wirkungen und Erfordernissen gleichzeitig ablaufen: Während die Schmutzentfernung möglichst kraftvoll erfolgen muß, verlangen die Textilien eine möglichst milde Behandlung. Der Waschvorgang stellt also immer einen Kompromiss dar.
Die am Waschvorgang beteiligten Partner sind immer
Die am Waschvorgang beteiligten Partner sind immer
- das Wasser,
- der Schmutz,
- das Textilgut,
- das Waschmittel,
- die Waschmaschine/die Wascharbeit.
- Chemie,
- Mechanik,
- Temperatur,
- Zeit.
 Abb.9: SINNERscher oder Waschkreis |
Diskussion:
Gegenübergestellt sind hier die Waschkreise für eine 90"- und eine 60";C-Wäsche. Folgendes ist erkennbar.
Gegenübergestellt sind hier die Waschkreise für eine 90"- und eine 60";C-Wäsche. Folgendes ist erkennbar.
- Beide Wäschen werden in der Trommelwaschmaschine ausgeführt; die zu leistende mechanische Arbeit ist also etwa gleich.
- Da die 60&-Wäsche aber bei einer niedrigeren Temperatur sauber werden muß, verändern sich mit dem Anteil "Temperatur" auch die übrigen Einflußfaktoren anteilmäßig.
- Bekanntermaßen geht es schneller, Waschwasser auf 60°C zu erwärmen als es zum Kochen zu bringen; also wird der Faktor "Zeit" im System "60°C-Wäsche" grundsätzlich geringer.
- Resultat ist damit zwangsläufig, daß die 60°C-Wäsche bei gleichem Wascherfolg einen höheren Einsatz von "Chemie" verlangt, als z.B. die Kochwäsche.
- Der Temperatur-Anteil geht noch weiter zurück.
- Die Mechanik soll bewußt auf "Schongang" gedrosselt werden.
- Da aufgrund des noch geringer gewordenen Aufheizbedarfs und gleichzeitiger Forderung nach Gewebeschonung der Faktor"Zeit" ebenfalls kleiner wird,
- ist zwangsweise der "Chemie"-Anteil für 30°-Wäsche noch weiter zu erhöhen.
3.2. Das Wasser
Bekanntlich ist die Waschaktivität von Wasser umso besser, je weicher Wasser ist. Härtebildner des Wasser sind vor allem Magnesium-, Calcium-, Sulfat- und Carbonationen, mit denen das Wasser beim Durchfließen der geologischen Horizonte des Bodens ausgerüstet wird. Die Wasserhärte ist damit ein geologisches Phänomen und keinesfalls eine Art "Umweltverschmutzung".
Da "unsere" Seife ein Natriumsalz von Fettsäuren ist, bildet Seife mit diesen härtebildenden Ionen Kalk- und Magnesiumseifen, die in Wasser diese schwerlöslichen grauen Massen bilden, auf die Wäsche aufziehen und Sie vergrauen.
Je härter also eine Wasserprobe ist, umso mehr Kalkseife wird zunächst gebildet und umso mehr Seife muß zugegeben werden, bis das Wasser endlich schäumt.
Das unterschiedliche Verhalten von Seife in hartem und weichem Wasser kann mit dem folgenden Experiment demonstrieren werden:
Experiment: Vergleich der Reaktion von weichem und hartem Wasser mit Seifenlösung
Dieses Verhalten von Seife in Wasser läßt sich ausnutzen, um die Härte einer Wasserprobe zu bestimmen. Man muß lediglich den Seifenverbrauch bestimmen, der nötig ist, um eine stabile Schaumkrone zu bilden. Dann rechnet man nach der Formel:
Da "unsere" Seife ein Natriumsalz von Fettsäuren ist, bildet Seife mit diesen härtebildenden Ionen Kalk- und Magnesiumseifen, die in Wasser diese schwerlöslichen grauen Massen bilden, auf die Wäsche aufziehen und Sie vergrauen.
Je härter also eine Wasserprobe ist, umso mehr Kalkseife wird zunächst gebildet und umso mehr Seife muß zugegeben werden, bis das Wasser endlich schäumt.
Das unterschiedliche Verhalten von Seife in hartem und weichem Wasser kann mit dem folgenden Experiment demonstrieren werden:
Experiment: Vergleich der Reaktion von weichem und hartem Wasser mit Seifenlösung Dieses Verhalten von Seife in Wasser läßt sich ausnutzen, um die Härte einer Wasserprobe zu bestimmen. Man muß lediglich den Seifenverbrauch bestimmen, der nötig ist, um eine stabile Schaumkrone zu bilden. Dann rechnet man nach der Formel:
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Nach BOUTRON und BOUDET, den Entwicklern dieses Verfahrens, wurde festgelegt, daß 1 Grad Deutscher Härte (1°d oder 1°dH) einer Konzentration von 10 mg CaO je 1l Wasser entspricht.
Die Wasserhärtebestimmung nach diesem Verfahren ist nach unserem Verständnis von Analytik recht ungenau, denn: Wann ist die Schaumkrone als stabil zu betrachten?
Heute hat man zur Wasserhärtebestimmung Teststäbchen.
Man unterscheidet folgende Härtebereiche:
Die Wasserhärtebestimmung nach diesem Verfahren ist nach unserem Verständnis von Analytik recht ungenau, denn: Wann ist die Schaumkrone als stabil zu betrachten?
Heute hat man zur Wasserhärtebestimmung Teststäbchen.
Man unterscheidet folgende Härtebereiche:
| sehr weich | 0 - 4,2 |
| weich | 4,2 - 8,4 |
| mittelhart | 8,4 - 12,6 |
| ziemlich hart | 12,6 - 18,4 |
| hart | 18,4 - 28 |
| sehr hart | über 28 |
Je nach dem, wie hart das zur Verfügung stehende Wasser ist, umso geringer ist von vorn herein die Waschkraft des Wassers und umso größer ist die Gefahr des Vergrauens der Wäsche.
Je härter also das Wasser, umso mehr Waschzusatz muß ich verwenden um das gleiche Waschergebnis zu erzielen. Evtl. ist auch der zusätzliche Einsatz eines Wasserenthärters angebracht.
Je härter also das Wasser, umso mehr Waschzusatz muß ich verwenden um das gleiche Waschergebnis zu erzielen. Evtl. ist auch der zusätzliche Einsatz eines Wasserenthärters angebracht.
3.3. Der Schmutz
Schmutz ist Materie am falschen Ort. Er kann auf Wäsche großflächig gleichmäßig verteilt sein oder lokal eng begrenzt intensiv auftreten. In diesem Fall spricht man von Flecken. Nach seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften kann man Schmutz einteilen in:
Arten von Schmutz:
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Die Übergänge zwischen den einzelnen Schmutztypen sind fließend: Nicht-waschbare Schmutzarten sind meist zum Teil auch waschbar; nicht-wasserlösliche z.T. auch wasserlöslich und bleichbarer Schmutz kann durch Oxidation in wasserlösliche oder waschbare Substanzen überführt und so entfernt werden.
Nicht-waschbarer und nicht-bleichbarer Schmutz, wie z.B. Teer, Farben oder Lacke sind Waschbehandlungen nicht zugänglich und erfordern Sonderbehandlungen.
Zu Schmutz im weiteren Sinne zählen auch Keime, Bakterien und Viren. Sie werden im allgemeinen beim Waschen mit entfernt.
Schmutz, besonders die Salze auf der Wäsche, erhöhen die Wasserhärte des Waschwassers deutlich. Das erfordert den Einsatz waschkraftsteigernder Maßnahmen (Temperatur, Mechanik, Zeit, Chemie).
Wie ist der Schmutz auf der Wäsche fixiert?
Nicht-waschbarer und nicht-bleichbarer Schmutz, wie z.B. Teer, Farben oder Lacke sind Waschbehandlungen nicht zugänglich und erfordern Sonderbehandlungen.
Zu Schmutz im weiteren Sinne zählen auch Keime, Bakterien und Viren. Sie werden im allgemeinen beim Waschen mit entfernt.
Schmutz, besonders die Salze auf der Wäsche, erhöhen die Wasserhärte des Waschwassers deutlich. Das erfordert den Einsatz waschkraftsteigernder Maßnahmen (Temperatur, Mechanik, Zeit, Chemie).
Wie ist der Schmutz auf der Wäsche fixiert?
- mechanisch auf der Faseroberfläche aufliegend oder zwischen den Fasern festgehalten,
- durch elektrostatische Kräfte oder chemische Bindungen über Nebenvalenzen an die Faser gebunden
3.4. Das Textilgut
Textilfasern sind Polymere, also Makromoleküle. Man unterscheidet:
| Naturfasern | ||
| Cellulosefasern | Baumwolle Leinen |
|
| Eiweißfasern | Wolle Tierhaare Seide |
Filzneigung! |
| Regeneratfasern | ||
| Viskosefasern | ||
| Acetatfasern (mit Essigsäure umgesetzte Cellulose) | ||
| Synthesefasern | ||
| Polyamid | Nylon, 1936 USA Perlon, 1938 Deutschland |
Fallschirmseide, Strümpfe |
| Polyesterfasern | 1950/60 | heute Hauptkontingent zur Herstellung von Bekleidungs- und Heimtextilien |
| Polyacryl | Wolpryla, Acryl | Strick- und Wirkwaren |
| Polyvinylchlorid | Piviacid | Gesundheitswäsche |
| Elasthan | Stretchartikel: Bademoden, Miederwaren |
Seit Entwicklung der Synthesefasern werden die Gebrauchseigenschaften von Textilien immer weiter verbessert. Eine völlig neue Klasse von Textilien ist entstanden: die pflegeleichten, hochveredelten Textilien. Sie sind so ausgerüstet, daß sie bei geringstem Pflegeaufwand (waschen - trocknen - tragen) so angenehme Trageeigenschaften wie möglich besitzen.
Wie wird das erreicht:
Wie wird das erreicht:
| Mischgewebe | Natur- + Synthesefasern | z.B. Wolle + Polyacryl, Baumwolle + Polyester |
| pflegeleichte Ausrüstung der Naturfaser | z.B. knitterarme, schmutzabweisende, wasserabweisende Ausrüstung Antifilzausrüstung |
z.B. bei Baumwolle bei Wolle |
| Veränderung der Synthesefaserstruktur | gezielter Einbau von Hohlräumen Steuerung des Faserdurchmessers |
Modalfasern Mikrofasern |
| Textilkonstruktionen | wasserdichte, wasserdampfdurchlässige, mehrlagige Kombination um eine Spezialfolie | Gore Tex, Sympatex |
Charakteristisch für das heutige Textilangebot ist außerdem ein hoher Anteil farbiger Textilien. Waren 1982 etwa 39% unserer Textilien farbig sind es 1992 bereits 62% gewesen.
Was fordern wir aufgrund der vielen bisher diskutierten Sachverhalte von unserem Waschmittel?
Wie funktioniert nun das Waschen:
Die Waschlösung kann nun infolge ihrer geringen Oberflächenspannung in die Faserzwischenräume eindringen, dort den Schmutz lösen und ihn - ob hydrophil oder hydrophob - orientiert adsorbieren und in der Waschflotte in Schwebe halten.
Was fordern wir aufgrund der vielen bisher diskutierten Sachverhalte von unserem Waschmittel?
3.5. Wie muß ein modernes Waschmitel heute ausgerüstet sein und was muß es alles können?
An ein Waschmittel werden eine Reihe von Forderungen gestellt:
Die wesentlichen Inhaltsstoffe eines modernen Waschmittels sind demzufolge heute:
Einige Bemerkungen zu den Tensiden.
Die waschaktiven Substanzen (Tenside) sind grenzflächenaktive Stoffe Sie setzen die hohe Oberflächenspannung des Wassers erheblich herab. Es gelingt damit besser, hydrophobe Verschmutzungen in Wasser zu lösen. Grund dafür ist der ambiphile Bau des Tensidmoleküls:
- In jedem Wasser - hart oder weich - volle Waschkraft
- Faserschonung
- Sauber waschen, "porentief rein"
- Möglichst jeden Schmutz herausbekommen
- Weißes strahlend weiß waschen und Buntes leuchtend bunt
- Wäsche soll frisch riechen
- "Umweltschonend", Eutrophierung der Gewässer ausschließen
- Leicht dosierbar, möglichst nur ein Produkt für alle Waschprobleme
- Wäsche soll sich gut anfühlen
Die wesentlichen Inhaltsstoffe eines modernen Waschmittels sind demzufolge heute:
- Tenside
- Gerüst- oder Aufbaustoffe
- Bleichmittel
- optische Aufheller
- Enzyme
- Sonstige (z.B. Vergrauungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffübertragungsinhibitoren, Schaumregulatoren und Duftstoffe).
Einige Bemerkungen zu den Tensiden.
Die waschaktiven Substanzen (Tenside) sind grenzflächenaktive Stoffe Sie setzen die hohe Oberflächenspannung des Wassers erheblich herab. Es gelingt damit besser, hydrophobe Verschmutzungen in Wasser zu lösen. Grund dafür ist der ambiphile Bau des Tensidmoleküls:
 Abb.10: Seifenmolekül |
"Ambiphil" heißt, daß das Molekül aus zwei Teilen besteht, die sich Wasser gegenüber unterschiedlich verhalten. Der "Kopf" hat hydrophile Eigenschaften, da sich hier die salzbildenden Ionenkonstellationen befinden; der "Schwanz" dagegen hat hydrophobe Eigenschaften aufgrund der Paraffinstruktur.
Je nach Art der elektrischen Ladung des grenzflächenaktiven Molekül-Teils unterscheidet man unterschiedliche Tensidklassen:
Je nach Art der elektrischen Ladung des grenzflächenaktiven Molekül-Teils unterscheidet man unterschiedliche Tensidklassen:
- anionische
- kationische
- nichtionische und
- amphotere Tenside
 Abb.11: Tensidklassen (Hier finden Sie Abb.11 in einer höheren Auflösung) |
Für Waschmittel spielen nur anionische und nichtionische Tenside eine Rolle.
Kationische finden sich in Weichspülern.
Amphotenside haben keine Bedeutung.
In wäßriger Lösung treten die Tenside meistens nicht in Einzelmolekülen auf, sondern als Mizellen. An Grenzflächen richten sich die Tensidmoleküle aus.
Kationische finden sich in Weichspülern.
Amphotenside haben keine Bedeutung.
In wäßriger Lösung treten die Tenside meistens nicht in Einzelmolekülen auf, sondern als Mizellen. An Grenzflächen richten sich die Tensidmoleküle aus.
 Abb.12: Gleichgewichte in Tensidlösungen (Hier finden Sie Abb.12 in einer höheren Auflösung) |
Wie funktioniert nun das Waschen:
Die Waschlösung kann nun infolge ihrer geringen Oberflächenspannung in die Faserzwischenräume eindringen, dort den Schmutz lösen und ihn - ob hydrophil oder hydrophob - orientiert adsorbieren und in der Waschflotte in Schwebe halten.
 Abb.13: Abtrennung von Pigmentschmutz |
Wie gut oder schlecht das funktioniert, kann man schon äußerlich an der Benetzbarkeit der zu reinigenden Oberfläche erkennen.
 Abb.14: Wassertropfen |
 Abb.15: Waschmitteltropfen |
Dieser oberflächenspannunggesteuerte Reinigungsvorgang kann in einem Experiment sichtbar gemacht werden.
Experiment: Demonstrieren des Emulgierungsvermögens von Wasch- und Spülmitteln
Das bekannteste und älteste Tensid ist Seife. Sie zählt zu den anionischen Tensiden und wird heute nur noch in untergeordnetem Maße eingesetzt. Die Seife, die fälschlicherweise als ein Naturprodukt eingeschätzt wird, was sie aber gar nicht ist, denn sie wird aus Fett und Alkali chemisch hergestellt, wurde um 1950 durch sogenannte synthetische Tenside ersetzt.
Die zur Zeit wichtigsten Tenside sind
Einige Bemerkungen zu den Gerüststoffen eines Waschmittels.
Diese Stoffe - auch Builder genannt - haben die Hauptaufgabe, die störende Wasserhärte zu eliminieren; außerdem sollen sie den Waschvorgang unterstützen. Früher erfüllte Soda diese Aufgabe. Um 1930 wurde Soda durch Phosphate abgelöst. Nahezu 30 Jahre lang war Triphosphat weltweit der ideale Gerüststoff. Wegen seines Beitrags zur Eutrophierung der Gewässer wurde das Triphosphat Ende der 80er/Anfang der 90er Jahren ersetzt durch nicht-eutrophierende Gerüststoffe: Zunächst waren es Ceolithe, neuerdings werden auch Kombinationen von Schichtsilikaten und Citraten eingesetzt.
Experiment: Demonstrieren des Emulgierungsvermögens von Wasch- und Spülmitteln Das bekannteste und älteste Tensid ist Seife. Sie zählt zu den anionischen Tensiden und wird heute nur noch in untergeordnetem Maße eingesetzt. Die Seife, die fälschlicherweise als ein Naturprodukt eingeschätzt wird, was sie aber gar nicht ist, denn sie wird aus Fett und Alkali chemisch hergestellt, wurde um 1950 durch sogenannte synthetische Tenside ersetzt.
Die zur Zeit wichtigsten Tenside sind
- das anionische Alkylbenzolsulfonat (ABS)
- die Alkylsulfate und
- die Alkylethersulfate. Zunehmende Bedeutung erlangen
- die nichtionogenen Zuckertenside, die nicht mehr aus Erdöl, sondern aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, aus Stärke und Palmöl.
Einige Bemerkungen zu den Gerüststoffen eines Waschmittels.
Diese Stoffe - auch Builder genannt - haben die Hauptaufgabe, die störende Wasserhärte zu eliminieren; außerdem sollen sie den Waschvorgang unterstützen. Früher erfüllte Soda diese Aufgabe. Um 1930 wurde Soda durch Phosphate abgelöst. Nahezu 30 Jahre lang war Triphosphat weltweit der ideale Gerüststoff. Wegen seines Beitrags zur Eutrophierung der Gewässer wurde das Triphosphat Ende der 80er/Anfang der 90er Jahren ersetzt durch nicht-eutrophierende Gerüststoffe: Zunächst waren es Ceolithe, neuerdings werden auch Kombinationen von Schichtsilikaten und Citraten eingesetzt.
 Abb.16: Ceolith-Funktion |
Im Gegensatz zu Triphosphat, das Calcium und Magnesiumionen komplex gebunden hat, wirkt Ceolith als Ionenaustauscher: Calcium-Ionen werden ins Kristallgitter eingebaut; die ehemals dort vorhandenen Natrium-Ionen gehen problemlos in die Waschflotte. Ceolithe sind wasserunlöslich.
Zur optimalen Enthärtung durch Ceolithe bedarf es einer Zusatzsubstanz, die als Transportmittel (Carrier) für die Calcium-Ionen zum Ceolith-Kristall hin dient. Als Carrier werden Polycarboxylate eingesetzt. Wegen der geringen Alkalität der Ceolithe wird zur Einstellung des pH-Wertes Soda eingesetzt.
Da die waschaktiven Tenside in den modernen Waschmitteln heute keine Seifen mehr sind, kann mit nahezu jeder Wasserqualität optimal gewaschen werden. Selbst in hartem Wasser bilden sich keine wäschevergrauenden Kalkseifen. Der zusätzlicher Einsatz eines Wasserenthärters (z.B. Calgon) ist heute lediglich in Gegenden mit extrem hartem Wasser notwendig.
Experiment: Modellieren des Waschvorgangs
An dieser Stelle kann auch gleich das eben erwähnte Schmutzhaltevermögen einer Waschlauge demonstriert werden.
Experiment: Demonstrieren des Schmutzhaltevermögens von Waschlauge
Einige Bemerkungen zu Bleichmitteln.
Als Bleichmittel dient seit Anfang des Jahrhunderts Natriumperborat. Genau wie bei der früheren Rasenbleiche funktioniert dieses Verfahren auf der Grundlage freiwerdenden Sauerstoffs. Natriumperborat gibt in wäßriger Lösung - beginnend bei etwa 60°C - Sauerstoff ab, der dann bleichend wirkt. Bei höheren Temperaturen wird die Sauerstoffentwicklung entsprechend aktiver. Dieser Sauerstoff hat gleichzeitig desinfizierende Wirkung.
Um auch bei Waschtemperaturen von 40 bzw. 60°C noch eine ausreichende Bleichwirkung zu erzielen, muß ein Aktivator eingesetzt werden, der bewirkt, daß auch bei niedrigen Temperaturen bleichaktiver Sauerstoff in ausreichendem Maße abgegeben wird. Dieser Aktivator ist Tetraacetylethylendiamin (TAED). Damit ist auch bei niedrigen Temperaturen das Entfernen des sogenannten "Geruchsschmutzes" weitestgehend gewährleistet.
Obwohl das Perborat keinerlei Anlaß zu ökologischen Bedenken gibt, geht der Trend dahin, das Perborat durch Percarbonat zu ersetzten, um den Eintrag von Bor in die Oberflächengewässer nicht ansteigen zu lassen.
Experiment: Prüfen von Waschmitteln auf Bleichmittelzusätze
Einige Bemerkungen zu den optischen Aufhellern.
Um den Ansprüchen der Verbraucher nach immer noch weißerer Wäsche gerecht zu werden, setzt man optische Aufheller ein. Früher benutzte man dazu das sog. Wäscheblau, oder ersatzweise auch blaue Tinte, weil ein Blau nuanciertes Weiß weißer erscheint als das gelb nuancierte Weiß, das man durch waschen und bleichen erhält.
Zur optimalen Enthärtung durch Ceolithe bedarf es einer Zusatzsubstanz, die als Transportmittel (Carrier) für die Calcium-Ionen zum Ceolith-Kristall hin dient. Als Carrier werden Polycarboxylate eingesetzt. Wegen der geringen Alkalität der Ceolithe wird zur Einstellung des pH-Wertes Soda eingesetzt.
Da die waschaktiven Tenside in den modernen Waschmitteln heute keine Seifen mehr sind, kann mit nahezu jeder Wasserqualität optimal gewaschen werden. Selbst in hartem Wasser bilden sich keine wäschevergrauenden Kalkseifen. Der zusätzlicher Einsatz eines Wasserenthärters (z.B. Calgon) ist heute lediglich in Gegenden mit extrem hartem Wasser notwendig.
Experiment: Modellieren des Waschvorgangs An dieser Stelle kann auch gleich das eben erwähnte Schmutzhaltevermögen einer Waschlauge demonstriert werden.
Experiment: Demonstrieren des Schmutzhaltevermögens von Waschlauge Einige Bemerkungen zu Bleichmitteln.
Als Bleichmittel dient seit Anfang des Jahrhunderts Natriumperborat. Genau wie bei der früheren Rasenbleiche funktioniert dieses Verfahren auf der Grundlage freiwerdenden Sauerstoffs. Natriumperborat gibt in wäßriger Lösung - beginnend bei etwa 60°C - Sauerstoff ab, der dann bleichend wirkt. Bei höheren Temperaturen wird die Sauerstoffentwicklung entsprechend aktiver. Dieser Sauerstoff hat gleichzeitig desinfizierende Wirkung.
Um auch bei Waschtemperaturen von 40 bzw. 60°C noch eine ausreichende Bleichwirkung zu erzielen, muß ein Aktivator eingesetzt werden, der bewirkt, daß auch bei niedrigen Temperaturen bleichaktiver Sauerstoff in ausreichendem Maße abgegeben wird. Dieser Aktivator ist Tetraacetylethylendiamin (TAED). Damit ist auch bei niedrigen Temperaturen das Entfernen des sogenannten "Geruchsschmutzes" weitestgehend gewährleistet.
Obwohl das Perborat keinerlei Anlaß zu ökologischen Bedenken gibt, geht der Trend dahin, das Perborat durch Percarbonat zu ersetzten, um den Eintrag von Bor in die Oberflächengewässer nicht ansteigen zu lassen.
Experiment: Prüfen von Waschmitteln auf Bleichmittelzusätze Einige Bemerkungen zu den optischen Aufhellern.
Um den Ansprüchen der Verbraucher nach immer noch weißerer Wäsche gerecht zu werden, setzt man optische Aufheller ein. Früher benutzte man dazu das sog. Wäscheblau, oder ersatzweise auch blaue Tinte, weil ein Blau nuanciertes Weiß weißer erscheint als das gelb nuancierte Weiß, das man durch waschen und bleichen erhält.
 Abb.17: Optische Aufheller |
Heute sind optische Aufheller Substanzen, die in der Lage sind, das im einfallenden Tageslicht vorhandene unsichtbare ultraviolette Licht umzuwandeln in sichtbares Licht. Die so behandelte Wäsche strahlt also ein um diesen UV-Anteil reicheres sichtbares Licht ab, als das auf die Wäsche einfallende Tageslicht.
Die Wirkung Optischer Aufheller ist also nur eine ästhetische.
Bei farbigen Textilien kann - je nach Art der Färbung - eine höhere Brillanz der Farben erreicht werden; pastellige Töne hingegen verblassen durch optische Aufheller sehr schnell.
Experiment: Demonstrieren der Weißmacher in Vollwaschmitteln
Einige Bemerkungen zur Enzym-Ausstattung moderner Waschmittel.
Es gibt Schmutzarten, deren Entfernung Schwierigkeiten bereiten. Dazu gehören eiweißhaltige Verschmutzungen, wie z.B. Blut. Substanzen, die gezielt auf solche Schmutzarten einwirken, sind Enzyme. Sie entfalten ihre optimale Wirkung bei 40-60°C und sind damit wie geschaffen für unsere moderne Wäsche.
Nachdem 1915 erstmals der Versuch gemacht wurde, Proteasen einzusetzen, gelang das Ende der 60er Jahre in umfassenden Maße. Neuerdings werden vereinzelt auch Amylasen gegen Kohlehydrate, Lipasen gegen Fett und Cellulasen eingesetzt. Cellulasen bauen Cellulose ab und entfernen damit die sich beim Gebrauch von Textilien bildenden Fusseln und Knötchen auf der Gewebeoberfläche. Der optische Eindruck der Textilien und deren Farbbrillanz werden dadurch verbessert.
Einige Bemerkungen zu den sonstigen in Waschmitteln enthaltenen Inhaltsstoffen.
Zu den sonstigen Inhaltsstoffen zählen
Zum Schutz von Metallbauteilen - vor allem von Buntmetallteilen - in der Waschmaschine dient Natriumsilikat als Korrosionsinhibitor.
Farbstoffübertragungsinhibitoren verhindern das Abfärben und gegenseitige Verfärben von Wäsche. Sie sind wesentliche Bestandteile der Colorwaschmittel.
Die Notwendigkeit schaumregulierender Zusätze ging einher mit dem Siegeszug der Trommelwaschmaschine. Galt im Zeitalter der Hand- und Kesselwäsche ein starkschäumendes Waschmittel als besonders waschaktiv, kam es beim Einsatz solcher Waschmittel in der Waschmaschine, besonders bei Kochwäsche, zu Problemen durch überschäumen. Während früher Schaumregulierung durch langkettige Seifen erreicht wurde, setzt man heute Silikonöle oder Paraffine ein.
Duftstoffe haben mehrere Aufgaben zu erfüllen. Sie sollen
Obwohl gerade Duftstoffe und Enzymausstattung eines Waschmittels immer wieder strengsten Verträglichkeitstests unterworfen werden, ist es nicht auszuschließen, daß vereinzelt allergische Reaktionen auftreten. Allergiker sollten daher im Bedarfsfall auf unparfümierte Produkte zurückgreifen und ggf. auf die sogenannten Express- oder Reisewaschmittel verzichten.
In der Zunahme der Waschmitteltypen schlägt sich die Ausweitung des Textilangebotes nieder. Je nach geforderter Schwerpunktfunktion verwenden wir heute folgende Waschmitteltypen:
Der Vollständigkeit halber abschließend noch einige Bemerkungen zur Wasch-Arbeit, also zu Waschmechanik und -temperatur.
Die Wirkung Optischer Aufheller ist also nur eine ästhetische.
Bei farbigen Textilien kann - je nach Art der Färbung - eine höhere Brillanz der Farben erreicht werden; pastellige Töne hingegen verblassen durch optische Aufheller sehr schnell.
Experiment: Demonstrieren der Weißmacher in Vollwaschmitteln Einige Bemerkungen zur Enzym-Ausstattung moderner Waschmittel.
Es gibt Schmutzarten, deren Entfernung Schwierigkeiten bereiten. Dazu gehören eiweißhaltige Verschmutzungen, wie z.B. Blut. Substanzen, die gezielt auf solche Schmutzarten einwirken, sind Enzyme. Sie entfalten ihre optimale Wirkung bei 40-60°C und sind damit wie geschaffen für unsere moderne Wäsche.
Nachdem 1915 erstmals der Versuch gemacht wurde, Proteasen einzusetzen, gelang das Ende der 60er Jahre in umfassenden Maße. Neuerdings werden vereinzelt auch Amylasen gegen Kohlehydrate, Lipasen gegen Fett und Cellulasen eingesetzt. Cellulasen bauen Cellulose ab und entfernen damit die sich beim Gebrauch von Textilien bildenden Fusseln und Knötchen auf der Gewebeoberfläche. Der optische Eindruck der Textilien und deren Farbbrillanz werden dadurch verbessert.
Einige Bemerkungen zu den sonstigen in Waschmitteln enthaltenen Inhaltsstoffen.
Zu den sonstigen Inhaltsstoffen zählen
- Vergrauungsinhibitoren,
- Korrosionsinhibitoren,
- Farbstoffübertragungsinhibitoren,
- Schaumregulatoren und
- Duftstoffe.
Zum Schutz von Metallbauteilen - vor allem von Buntmetallteilen - in der Waschmaschine dient Natriumsilikat als Korrosionsinhibitor.
Farbstoffübertragungsinhibitoren verhindern das Abfärben und gegenseitige Verfärben von Wäsche. Sie sind wesentliche Bestandteile der Colorwaschmittel.
Die Notwendigkeit schaumregulierender Zusätze ging einher mit dem Siegeszug der Trommelwaschmaschine. Galt im Zeitalter der Hand- und Kesselwäsche ein starkschäumendes Waschmittel als besonders waschaktiv, kam es beim Einsatz solcher Waschmittel in der Waschmaschine, besonders bei Kochwäsche, zu Problemen durch überschäumen. Während früher Schaumregulierung durch langkettige Seifen erreicht wurde, setzt man heute Silikonöle oder Paraffine ein.
Duftstoffe haben mehrere Aufgaben zu erfüllen. Sie sollen
- dem Waschmittel einen angenehm frischen Duft verleihen,
- den penetranten Waschlaugenduft überdecken, da Wäschewaschen heute in unserer unmittelbaren Wohnung (Küche, Badezimmer) stattfindet, und die Duftstoffe sollen
- dezent der Wäsche anhaften, um einen frischen Eindruck zu vermitteln.
Obwohl gerade Duftstoffe und Enzymausstattung eines Waschmittels immer wieder strengsten Verträglichkeitstests unterworfen werden, ist es nicht auszuschließen, daß vereinzelt allergische Reaktionen auftreten. Allergiker sollten daher im Bedarfsfall auf unparfümierte Produkte zurückgreifen und ggf. auf die sogenannten Express- oder Reisewaschmittel verzichten.
In der Zunahme der Waschmitteltypen schlägt sich die Ausweitung des Textilangebotes nieder. Je nach geforderter Schwerpunktfunktion verwenden wir heute folgende Waschmitteltypen:
| Universal- oder Vollwaschmittel | Tenside, Gerüststoffe | hohe Waschkraft | -bedeutendster Waschmitteltyp -Farberhalt und Faserschonung durchschnittlich |
|
| aktiviertes Perborat | bleichen | |||
| optische Aufheller | erhöhen das Weiß | |||
| Spezialwaschmittel | Feinwaschmittel | aufhellerfrei, bleichmittelfrei | durchschnittliche Waschkraft | -Schonung für Farbiges und Feines, besonders für sauerstoff- empfindliche Färbungen (Pastelltöne) |
| Colorwaschmittel | aufhellerfrei, bleichmittelfrei, Farbinhibitor | hohe Waschkraft | ||
| Wollwaschmittel | pH neutral bis leicht sauer, bleichmittelfrei, aufhellerfrei | durchschnittliche Waschkraft | -gegen Filzen und Schrumpfen | |
| Gardinenwaschmittel | Bleichmittel, optische Aufheller | hohe Waschkraft | -speziell für Polyesterfasern | |
| Waschhilfsmittel =Schwerpunkt- verstärker |
Waschkraft- oder Bleichkraftverstärker je nach Schmutzart | -Spezial Fleckenentferner, "Flecken-Teufel" | ||
| Wasserenthärter | -waschmittel- sparend bei hartem Wasser | |||
| Nachbehandlungs- mittel |
Weichspüler | (Kationentenside) | Wäsche wird weich, antistatisch (verhindert die Fixierung von Knitterfalten) | Verbesserung daktyler und ästhetischer Eigenschaften |
| Appreturen (Stärken/ Seifen) | geben Wäsche einen "festen Griff" | |||
Der Vollständigkeit halber abschließend noch einige Bemerkungen zur Wasch-Arbeit, also zu Waschmechanik und -temperatur.
3.6. Die Wasch-Arbeit (Waschmaschine: Mechanik, Temperatur)
In Europa dominiert heute die elektrisch betriebene Trommelwaschmaschine, wohingegen in den USA und in Japan nach wie vor Bottichwaschmaschinen üblich sind.
Prinzip eines jeden maschinellen Waschverfahrens ist das Durchfluten der Wäsche mit und das Bewegen der Wäsche in Waschlauge. Hinsichtlich der Beseitigung hydrophober Verschmutzungen kommt es dabei auch auf die Bewegung an der Grenzschicht Luft-Waschlauge an.
Für die technische Bewertung des Waschvorgangs in der Trommelwaschmaschine sind zwei Begriffe von Wichtigkeit:
über die einzelnen Waschprogramme ist zwischen unterschiedlichen Temperaturverläufen und Intensitäten der Waschmechanik zu wählen. Hinsichtlich der Temperatur unterscheiden wir bekanntlich zwischen 95°C, 60°C, 40°C und 30°C.
Die Waschmechanik wird bestimmt durch die Anzahl der Trommeldrehungen pro Minute, dem Flottenstand und den Schleudergängen. Danach lassen sich die Waschprogramme einteilen in:
Im Sinne unseres gestiegenen Umweltbewußtseins haben moderne Waschmaschinen gegenüber ihren Vorgängern heute etliche technische Veränderungen:
4. Statt einer Zusammenfassung:
Prinzip eines jeden maschinellen Waschverfahrens ist das Durchfluten der Wäsche mit und das Bewegen der Wäsche in Waschlauge. Hinsichtlich der Beseitigung hydrophober Verschmutzungen kommt es dabei auch auf die Bewegung an der Grenzschicht Luft-Waschlauge an.
Für die technische Bewertung des Waschvorgangs in der Trommelwaschmaschine sind zwei Begriffe von Wichtigkeit:
- das Füllverhältnis und
- das Flottenverhältnis
über die einzelnen Waschprogramme ist zwischen unterschiedlichen Temperaturverläufen und Intensitäten der Waschmechanik zu wählen. Hinsichtlich der Temperatur unterscheiden wir bekanntlich zwischen 95°C, 60°C, 40°C und 30°C.
Die Waschmechanik wird bestimmt durch die Anzahl der Trommeldrehungen pro Minute, dem Flottenstand und den Schleudergängen. Danach lassen sich die Waschprogramme einteilen in:
- Normalwaschgang
- Energiespar- bzw. Intensivwaschgang (mit erhöhter Trommelbewegung)
- Schonwaschgang (mit verringerter Trommelbewegung)
- Wollwaschgang (mit verringerter Trommelbewegung, hohem Flottenniveau, Spülstop oder speziellem Schleudern)
Im Sinne unseres gestiegenen Umweltbewußtseins haben moderne Waschmaschinen gegenüber ihren Vorgängern heute etliche technische Veränderungen:
- Die Waschmaschinen haben heute einen verringerten Wasserverbrauch. Das wurde zunächst durch Reduzieren des Flottenverhältnisses von 1:5 auf 1:4 erreicht, später durch Umpumpen oder "Umschaufeln" der Waschflotte. Der Wasserverbrauch konnte dadurch von ehemals 160-200 l auf heute 65-70 l pro Waschladung verringert werden, und auch der Energieverbrauch wurde damit gesenkt, da jetzt insgesamt erheblich weniger Wasser aufgeheizt werden muß als früher.
- Die Waschmaschinen haben heute einen Verschluß des unteren Teils des Laugenraumes, damit sich ein Teil des Waschmittels nicht ungenutzt im sogenannten "Laugensumpf" absetzen kann.
- Die Waschmaschinen haben heute eine höhere Schleuderdrehzahl, damit noch trockenere Wäsche entnommen werden kann.
- Manche Waschmaschinen haben heute getrennte Zugabemöglichkeiten für Waschmittel und Bleichmittel, damit eine differenzierte chemische Behandlung der Wäsche von vornherein vorgenommen werden kann.
- Manche Waschmaschinen haben heute einen Temperaturstop im niedrigen Temperaturbereich zur optimalen Enzymausnutzung usw.
4. Statt einer Zusammenfassung:
Kann ich Wäsche beim Waschen wirklich pflegen und wieviele Sorten Waschmittel brauche ich?
Es gibt kein Waschmittel, das "die Umwelt pflegt" - egal wieviele Frösche und blaue Umweltengel auf die Packung aufgedruckt sind. Waschen ist immer ein Umwelt-Kompromiss! Es kommt deshalb darauf an:
Zusammenfassende Empfehlungen
Abschließend sei mir noch folgende Bemerkung zum Thema "Wäschewaschen" gestattet:
Man sollte bei allem nicht unterschätzen, welchen bedeutenden Einfluß auf das Waschergebnis unsere liebgewonnenen Gewohnheiten und auch die organisatorischen Zwänge und Gegebenheiten haben, denen wir uns fügen müssen. Wer beispielsweise daran gewöhnt ist, daß Großmutter für ihn jegliches Wäschestück- angefangen bei der Unterwäsche bis hin zu den Strümpfen - gebügelt im Wäschschrank "einparkt", wird wohl angesichts ungebügelter Bettwäsche bereits die Nase rümpfen. Auch ein Büroangestellter wird das Problem "Wäsche" ganz anders sehen als z.B. der Student oder der Wehrdienstleistende beim Auspacken seiner prallgefüllten Reisetasche voller Schmutzwäsche.
Mit meinem Vortrag hoffe ich, Ihnen ein paar brauchbare Anregungen zum Thema "Wäschewaschen" sowohl für den Unterricht als auch für den Hausgebrauch gegeben zu haben und keinesfalls das Gefühl eines schlechten Gewissens - wie in der bekannten Weichspülerwerbung.
Literaturverzeichnis
- Waschmittel stets überlegt und gezielt einzusetzen - ob Kompaktwaschmittel oder "Baukasten".
- Das entstehende Abwasser immer dem städtischen Abwassernetz zuzuführen.
- Der Verbraucher sollte - schon im Interesse seines eigenen Geldbeutels - die entsprechenden Hinweise von Textil-, Waschmittel- und Waschmaschinenhersteller beachten.
- Die Waschmitteldosierung hat sowohl entsprechend der Wasserhärte als auch entsprechend des zu wählenden Waschprogramms zu erfolgen. Die Aussagen des "Waschkreises" lassen sich dabei nicht " überlisten".
Zusammenfassende Empfehlungen
- Bereits beim Kauf von Textilien ist auf die Pflegehinweise zu achten:
Wer hauptsächlich auf Maschinenwäsche angewiesen ist, sollte beim Kauf von Artikeln aus naturbelassener Wolle und Seide zögern. - Wäsche ist zu sammeln und sortiert in die Waschmaschine zu geben.
Dabei ist auf Farbechtheit zu achten. - Es ist die geeignete Waschmaschinenbeladung zu wählen:
Trommelwaschmaschinen werden vom Hersteller für eine Beladung mit 4,5-5 kg Trockenwäsche ausgelegt. Wer sich einmal die Mühe gemacht hat, diese Menge an Textilien abzuwiegen, wird feststellen, daß sich 4,5 kg Wäsche nur mit erheblichem Nachdrücken in der Trommel unterbringen lassen. Um die Wäsche vor dieser extrem hohen mechanischen Belastung, vor Verknitterung und vorzeitigem Verschleiß zu bewahren, verwendet die Mehrheit der Verbrauchen deshalb pro Waschgang nur 3,5-4 kg Waschgut.
Soll Feinwäsche gewaschen werden, so ist die Beladung aus diesem Grunde mindestens zu halbieren. In jedem Falle sollte nicht mehr als 2,5 kg Feinwäsche pro Ladung eingesetzt werden. Die Dosierempfehlungen der Waschmittelhersteller berücksichtigen das bereits. - Das geeignete Waschmittel ist zu wählen und richtig zu dosieren.
- Wäschesteife oder Weichspüler sind überlegt einzusetzen:
- Weichspülzusatz macht die Wäsche zwar angenehm weich und schützt das Gewebe. Das Ablösen und Abbrechen einzelner Fasern des Gewebes wird verhindert.
- Die mit Weichspüler behandelten Textilien unterliegen deshalb einem geringeren Verschleiß.
- Textilien aus Kunstfasern werden antistatisch ausgerüstet.
- Die Fähigkeit der Textilien, Feuchtigkeit aufzunehmen wird jedoch herabgesetzt.
- Das richtige Waschprogramm ist zu wählen:
Wasser und Energie sparen - ja, aber nicht auf Kosten der Gesundheit. Es kann beruhigt davon ausgegangen werden, daß heute alle "gängigen" Waschzusätze für den gesunden Menschen völlig unbedenklich sind. Um das ständig zu gewährleisten, geben die großen Firmen viel Geld aus.
Menschen mit dermatologischen Problemen und Allergiker sollten darüber hinaus aber folgendes beachten:
- Diese Menschen sollten ihre Garderobe besonders überlegt auswählen
- Diese Menschen sollten anhand des Waschkeises eine für sie optimale Möglichkeit der Wäschepflege finden (Mechanik, Temperatur)
- Diese Menschen sollten vielleicht auf die "Kochwäsche" nicht verzichten.
Eine Ursache der vielen bakteriellen Hauterkrankungen gerade in den letzten Jahren liegt auch darin, daß man glaubt, Leibwäsche, Handtücher usw. heute nicht mehr kochen zu müssen. Gebügelt wird ohnehin nicht mehr - und damit entfällt auch weitgehend die Hitzesterilisierung bei Wäsche. (Für Krankenhauswäsche reicht Kochen im übrigen nicht aus. Hier ist vor dem Waschen zu desinfizieren.) - Gerade diese Menschen sollten sämtliche Waschzusätze überlegt einzusetzen.
- Diese Menschen sollten keinesfalls am Spülwasser sparen.
Der genannte Personenkreis sollte besonders ernsthaft prüfen, ob für sie die Anschaffung einer wassersparenden Waschmaschine überhaupt in Frage kommen kann.
Abschließend sei mir noch folgende Bemerkung zum Thema "Wäschewaschen" gestattet:
Man sollte bei allem nicht unterschätzen, welchen bedeutenden Einfluß auf das Waschergebnis unsere liebgewonnenen Gewohnheiten und auch die organisatorischen Zwänge und Gegebenheiten haben, denen wir uns fügen müssen. Wer beispielsweise daran gewöhnt ist, daß Großmutter für ihn jegliches Wäschestück- angefangen bei der Unterwäsche bis hin zu den Strümpfen - gebügelt im Wäschschrank "einparkt", wird wohl angesichts ungebügelter Bettwäsche bereits die Nase rümpfen. Auch ein Büroangestellter wird das Problem "Wäsche" ganz anders sehen als z.B. der Student oder der Wehrdienstleistende beim Auspacken seiner prallgefüllten Reisetasche voller Schmutzwäsche.
Mit meinem Vortrag hoffe ich, Ihnen ein paar brauchbare Anregungen zum Thema "Wäschewaschen" sowohl für den Unterricht als auch für den Hausgebrauch gegeben zu haben und keinesfalls das Gefühl eines schlechten Gewissens - wie in der bekannten Weichspülerwerbung.
Literaturverzeichnis Dr. paed. Annette Geuther
Justus-Liebig-Universität Gießen
Fachbereich Chemie
Institut für Didaktik der Chemie
Heinrich-BuffRing 58
35392 Gießen
Tel.: 0641/99 34606
Fax: 0641/99 34609