Limpeza a seco

Os antigos romanos usavam um químico chamado amônia (derivado da urina) e terra mais cheia (uma argila que pode absorver graxa e óleo.) para limpar suas togas de lã. Fullonicae eram muito famosos, com pelo menos um em cada cidade de qualquer notoriedade, e freqüentemente o maior empregador de um distrito. Estas lavanderias obtinham sua urina de animais de fazenda, ou de vasos especiais situados em banheiros públicos. A força de trabalho ganhava tanto dinheiro que as guildas de fuller (um grupo que trabalha em apenas um trabalho, neste caso, fazendo a terra de fuller, esta argila especial) eram uma força política importante. Além disso, o governo tributou a coleta de urina e mandou pessoas para a cadeia por molharem suas calças.

A limpeza a seco moderna utiliza solventes que não utilizam água para remover sujeira e manchas das roupas. Jean Baptiste Jolly descobriu que os solventes à base de petróleo (químicos à base de combustíveis como gasolina ou querosene.) podem ser usados para a limpeza a seco em meados do século XIX. Jolly era dono de uma tinturaria francesa. Ele notou que sua toalha de mesa ficou mais limpa depois que sua empregada derramou querosene sobre ela. Por causa disso, ele desenvolveu um serviço de limpeza das roupas das pessoas desta maneira, que ficou conhecido como "nettoyage à sec," ou "limpeza a seco".

Os primeiros limpadores a seco utilizavam solventes à base de petróleo, tais como gasolina (gasolina) e querosene. As preocupações com o fogo levaram William Joseph Stoddard, um limpador a seco de Atlanta, a desenvolver o solvente Stoddard como uma alternativa um pouco menos inflamável aos solventes à base de gasolina. O governo começou a controlar as lavanderias a seco porque os solventes de petróleo altamente inflamáveis causaram muitos incêndios e explosões.

Após a Primeira Guerra Mundial, os limpadores a seco começaram a usar solventes clorados. Estes solventes eram muito menos inflamáveis do que os solventes de petróleo e tinham maior poder de limpeza. Em meados dos anos 30, a indústria da limpeza a seco havia adotado o tetracloroetileno (percloroetileno), amplamente chamado de "perc", como o melhor solvente. Tem excelente poder de limpeza e é estável, não inflamável e suave para a maioria das roupas. Entretanto, o perc foi também o primeiro produto químico a ser classificado como cancerígeno (um produto químico que pode causar câncer.) pela Comissão de Segurança do Produto de Consumo (uma classificação posteriormente retirada). Em 1993, o Conselho de Recursos Atmosféricos da Califórnia adotou regulamentos para reduzir as emissões perc das operações de limpeza a seco. A indústria da limpeza a seco está em processo de substituição do perc por outros produtos químicos e/ou métodos.

Tradicionalmente, o processo de limpeza propriamente dito era realizado em "fábricas" centralizadas; as lojas de limpeza de rua recebiam roupas dos clientes, enviavam-nas para a fábrica e depois as devolviam à loja, onde o cliente podia recolhê-las. Isto se devia principalmente ao risco de incêndio ou de fumaça perigosa criada pelo processo de limpeza. Nesta época, a limpeza a seco era realizada em duas máquinas diferentes - uma para o próprio processo de limpeza e a segunda para secar as roupas.

As máquinas desta época eram chamadas de ventiladas; seus vapores e exaustores de secagem eram enviados para o ar, da mesma forma que com os modernos exaustores de secadores de tambor. Isto se somava à contaminação ambiental. Também muito percentual potencialmente reutilizável foi perdido para a atmosfera. Controles muito mais rigorosos sobre emissões de solventes garantiram que todas as máquinas de limpeza a seco no mundo ocidental estejam agora completamente fechadas. Nenhum fumaça de solvente é ventilado para a atmosfera. Em máquinas fechadas, o solvente recuperado durante o processo de secagem é devolvido condensado e destilado. Portanto, ele pode ser reutilizado para limpar mais cargas, ou jogado fora com segurança. A maioria das modernas máquinas fechadas também incorpora um sensor de secagem controlado por computador, que automaticamente sente quando a maioria dos vestígios de perc foi removida da carga durante o processo de secagem. Este sistema garante que apenas a menor quantidade de fumos perc será liberada ao abrir a porta no final do ciclo.

Uma máquina de limpeza a seco é semelhante a uma combinação de uma máquina de lavar roupa doméstica, e um secador de roupa. As roupas são colocadas em uma câmara de lavagem/extração (chamada de cesta, ou tambor). A câmara é o núcleo da máquina. A câmara de lavagem contém um tambor horizontal, perfurado, que gira dentro de uma cobertura externa. A concha segura o solvente enquanto o tambor rotativo segura a roupa. A cesta pode conter entre 10 e 40 kg (20 a 80 lb).

Durante o ciclo de lavagem, a câmara é enchida aproximadamente um terço cheia de solvente e começa a girar, agitando a roupa. A temperatura do solvente é mantida a 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit), pois uma temperatura mais alta pode danificá-la. Durante o ciclo de lavagem, o solvente na câmara é filtrado e então alimentado de volta para a câmara. Isto é conhecido como o ciclo e é continuado durante a duração da lavagem. O solvente é então removido e enviado para uma unidade de destilação que possui uma caldeira e um condensador. O solvente condensado é introduzido em uma unidade de separação onde qualquer água restante é separada do solvente e depois introduzida no tanque de "solvente limpo". A vazão ideal é de um galão de solvente por quilo de roupa (aproximadamente 8 litros de solvente por quilo de roupa) por minuto, dependendo do tamanho da máquina.

Os operadores também verificam se há objetos estranhos nas roupas antes de colocá-las na máquina. Itens como canetas plásticas se dissolvem no banho de solvente e podem danificar os tecidos além da recuperação. Algumas tintas têxteis são "soltas" (sendo o vermelho o principal problema), e irão liberar tinta durante a imersão em solvente. Os operadores limparão a seco as roupas vermelhas separadamente dos tecidos de cor mais clara para evitar a transferência de cor. O solvente utilizado deve ser destilado para remover as impurezas que podem se transferir para a roupa. Os operadores verificaram a compatibilidade da roupa com a limpeza a seco, incluindo os fixadores. Muitos fixadores que decoram roupas ou não são à prova de solvente de limpeza a seco ou não resistirão à ação mecânica da limpeza. Os operadores os removerão e os retocarão após a limpeza. Ou, os operadores os envolverão em um pequeno protetor acolchoado. Itens frágeis, tais como colchas de penas ou tapetes ou penduricalhos com gosto, podem ser fechados em um saco de malha solta. A densidade do percloroetileno é de cerca de 1,7 g/cm³ à temperatura ambiente (70% mais pesada que a água), e o peso absoluto do solvente absorvido pode causar a falha do tecido sob a força normal durante o ciclo de extração, a menos que o saco de malha forneça suporte mecânico.

Muitas pessoas acreditam que todas as marcas ou manchas podem ser removidas por limpeza a seco. Nem todas as manchas podem ser limpas apenas com a limpeza a seco. Algumas precisam ser tratadas com solventes para manchas; algumas vezes por jato de vapor ou por imersão em líquidos especiais removedores de manchas antes da lavagem ou limpeza a seco das peças de vestuário. Além disso, peças de vestuário armazenadas em estado sujo por muito tempo são difíceis de trazer de volta à sua cor e textura originais. Fibras naturais como lã, algodão e seda de cores mais claras não devem ser deixadas sujas ou sujas por muito tempo, pois absorvem sujeira em sua textura e dificilmente serão restauradas à sua cor e acabamento originais.

A principal razão pela qual a lavagem na água tem um resultado diferente da limpeza a seco é que a água é um solvente polar, enquanto a limpeza a seco utiliza um solvente não polar.

Um ciclo de lavagem típico dura de 8 a 15 minutos, dependendo do tipo de roupa e do grau de sujeira. Durante os três primeiros minutos, os solos solúveis em solvente dissolvem-se no percloroetileno e a terra solta e insolúvel se solta. Leva aproximadamente dez a doze minutos após a soltura da terra solta para remover a terra solúvel das peças de vestuário. As máquinas que utilizam solventes hidrocarbônicos requerem um ciclo de lavagem de pelo menos 25 minutos devido à taxa de solvência muito mais lenta dos solos solúveis em solvente. Também pode ser adicionado um "sabão" surfactante de limpeza a seco.

No final do ciclo de lavagem, a máquina inicia um ciclo de enxágüe onde a carga de roupas é lavada com solvente destilado fresco do tanque de solvente puro. Este enxágüe com solvente puro evita a descoloração causada pelas partículas de terra sendo absorvidas de volta para a superfície da peça de vestuário pelo solvente de trabalho "sujo".

Após o ciclo de enxágüe, a máquina inicia o processo de extração, que recupera o solvente de limpeza a seco para reutilização. As máquinas modernas recuperam aproximadamente 99,99% do solvente que foi utilizado. O ciclo de extração começa drenando o solvente da câmara de lavagem e acelerando o cesto para 350 a 450 rpm, fazendo com que grande parte do solvente gire livre do tecido. Até este momento, a limpeza é feita em temperatura normal, o solvente nunca é aquecido no processo de limpeza a seco. Quando o solvente não pode mais ser girado, a máquina inicia o ciclo de secagem.

Durante o ciclo de secagem, as peças de vestuário são tombadas em uma corrente de ar quente (60-63°C/140-145°F) que circula através da cesta, evaporando quaisquer vestígios de solvente deixados após o ciclo de centrifugação. A temperatura do ar é controlada para evitar danos por calor às peças de vestuário. O ar quente exaurido da máquina passa então por uma unidade de resfriamento onde os vapores de solvente são condensados e retornam para o tanque de solvente destilado. As modernas máquinas de limpeza a seco utilizam um sistema de ciclo fechado no qual o ar resfriado é reaquecido e recirculado. Isto resulta em altas taxas de recuperação de solvente e redução da poluição do ar. Nos primeiros tempos da limpeza a seco, grandes quantidades de percloroetileno eram ventiladas para a atmosfera porque era considerado barato e acredita-se que era inofensivo.

Após a conclusão do ciclo de secagem, um ciclo de desodorização (aeração) resfria as peças de vestuário e remove ainda mais o solvente, circulando ar frio externo sobre as peças de vestuário e depois através de um filtro de recuperação de vapor feito de carvão ativado e resinas poliméricas. Após o ciclo de aeração, as peças de vestuário estão limpas e prontas para a prensagem/acabamento.

Na verdade, a limpeza a seco não remove todo o solvente. Não há normas governamentais sobre a quantidade de solvente que pode permanecer no tecido. Quantidades detectáveis do solvente permanecem na roupa, com a roupa de lã retendo o maior volume de solvente.

O solvente de trabalho da câmara de lavagem passa por várias etapas de filtração antes de ser devolvido à câmara de lavagem. O primeiro passo é uma armadilha de botões, que impede que pequenos objetos como cotão, fixadores, botões e moedas entrem na bomba de solvente.

Com o tempo, uma fina camada de bolo de filtro (chamada lama) se acumula no filtro de cotão. A lama é removida regularmente (geralmente uma vez por dia) e depois processada para recuperar o solvente preso na lama. Muitas máquinas usam "filtros de disco giratório", que removem o lodo do filtro pela força centrífuga enquanto este é lavado com solvente.

Após o filtro de cotão, o solvente passa por um filtro de cartucho absorvente. Este filtro é feito de argilas ativadas e carvão vegetal e remove o solo fino insolúvel e resíduos não voláteis, juntamente com os corantes do solvente. Finalmente, o solvente passa através de um filtro de polimento, que remove qualquer solo não removido anteriormente. O solvente limpo é então devolvido ao tanque de solvente de trabalho.

Para aumentar o poder de limpeza, pequenas quantidades de detergente (0,5%-1,5%) são adicionadas ao solvente de trabalho e são essenciais para sua funcionalidade. Estes detergentes ajudam a dissolver os solos hidrofílicos e impedem que a sujeira se redeponha sobre as peças de vestuário. Dependendo do projeto da máquina, é utilizado um detergente aniônico ou catiônico.

Como a recuperação do solvente é inferior a 100%, e como a limpeza a seco não remove bem as manchas à base de água, os empresários desenvolveram o processo de limpeza a úmido, que é, em essência, a lavagem a água fria e a secagem ao ar, utilizando uma lavadora e secadora controlada por computador. Em geral, a limpeza a úmido ainda está sendo aperfeiçoada e desenvolvida, embora versões de baixa tecnologia tenham sido usadas por séculos.

As pessoas que fazem roupas têm símbolos especiais para dizer como elas devem ser limpas. O símbolo internacional GINETEX de lavanderia para limpeza a seco é um círculo. Pode ter uma letra P dentro para indicar um solvente de percloroetileno, ou uma letra F dentro para indicar um solvente de hidrocarboneto. Uma barra abaixo do círculo significa que somente processos de limpeza suaves devem ser usados. Um círculo vazio cruzado significa que as roupas não devem ser limpas a seco.

Lama cozida

Resíduo de Pó Cozido - o material residual gerado pelo cozimento ou pela destilação do esterco. O resíduo de pó cozido é um resíduo perigoso e conterá solvente, material filtrante em pó (diatomita), carbono, resíduos não voláteis, cotão, corantes, graxa, solos e água. As leis dizem como este material pode ser descartado.

Lodo

O lodo residual ou resíduo sólido do alambique contém solvente, água, solos, carbono e outros resíduos não voláteis. O material removido do fundo do alambique nas operações de limpeza a seco com solvente clorado são resíduos perigosos.

O percentual é classificado como um contaminante perigoso do ar pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos e deve ser tratado como um resíduo perigoso. Para evitar que ele entre na água potável, as lavadoras a seco que usam Perc devem tomar precauções especiais contra a contaminação do local. Os proprietários estão se tornando cada vez mais relutantes em permitir que as lavanderias a seco operem em seus edifícios. Quando liberado no ar, o perc pode contribuir para o smog quando reage com outras substâncias voláteis de carbono orgânico. A Califórnia declarou o percloroetileno um produto químico tóxico em 1991, e seu uso se tornará ilegal nesse estado em 2023.

Algumas alternativas, como o _CO2, evitam os riscos tóxicos do perc. Mas, _{o CO2} não limpa algumas formas de sujeira, assim como o perc.

Moderno

• Éteres glicólicos (éter de dipropileno glicólico terciário-butilico) (Rynex) (Solvair) - Em muitos casos são mais eficazes que o percloroetileno (perc). Em todos os casos, eles são melhores para o meio ambiente. O éter terciário butilenoglicol terciário (DPTB) tem um ponto de inflamação muito acima dos padrões atuais da indústria, portanto não é um risco de incêndio. O DPTB pode dissolver manchas solúveis em água, bem como (ou melhor que) perc ou os outros solventes de limpeza a seco do éter glicólico atualmente em uso comercial. Uma vantagem particular das soluções de DPTB-água do produto Rynex na limpeza a seco é que elas não se comportam como uma mistura típica. Ao contrário, o Rynex atua como uma única substância. Isto permite uma separação mais bem definida na destilação azeotrópica em um ponto de ebulição mais baixo. Ele também ajuda na recuperação mais eficaz. Mais de 99% do Rynex utilizado pode ser recuperado. Ele também melhora a purificação utilizando técnicas convencionais de destilação.
• Hidrocarboneto - Isto é mais parecido com a limpeza a seco normal, mas os processos utilizam solventes hidrocarboneto como o DF-2000 da Exxon-Mobil ou o EcoSolv da Chevron Phillips. Estes solventes à base de petróleo são menos agressivos que o perc e requerem um ciclo de limpeza mais longo. Embora inflamáveis, estes solventes não apresentam um alto risco de incêndio ou explosão quando usados adequadamente. Um solvente de hidrocarbonetos também contém compostos orgânicos voláteis (COVs) que contribuem para o smog.
• O silicone líquido (decametilciclopentasiloxano ou D5) - é mais suave no vestuário do que o perc e não causa perda de cor. O GreenEarth Cleaning cobra uma taxa de licença para o uso deste solvente. Embora consideravelmente mais ecológico, o preço é mais que o dobro do perc, e o GreenEarth cobra uma taxa anual de afiliação. Degrada em poucos dias no ambiente à sílica e traça quantidades de água e _CO2. D5 produz resíduos não tóxicos e não perigosos. A Dow Corning realizou testes de toxicidade que encontraram silicone líquido aumenta a incidência de tumores em ratos fêmeas (não foram observados efeitos em ratos machos). Mas outras pesquisas concluíram que os efeitos observados em ratos não são relevantes para os seres humanos, pois o caminho biológico que resulta na formação do tumor é exclusivo dos ratos (170,6 °F/77 °C ponto de fulgor).
• Misturas modificadas de hidrocarbonetos (Pure Dry)
• Percloroetileno - Em uso desde os anos 40, o perc é o solvente mais comum, o "padrão" de desempenho na limpeza e o limpador mais agressivo. Pode causar sangramento/perda de cor, especialmente em temperaturas mais altas, e pode destruir guarnições especiais, botões e contas em algumas peças de vestuário. Melhor para manchas à base de óleo (que respondem por cerca de 10% das manchas) do que manchas mais comuns solúveis em água (café, vinho, sangue, etc.). O percentual deixa um odor químico característico nas peças de vestuário. A porcentagem é não inflamável.
• _CO2 líquido - Relatórios de consumidores classificaram este método melhor que os métodos convencionais, mas o Drycleaning and Laundry Institute comentou sua "capacidade de limpeza razoavelmente baixa" em um relatório de 2007. Outro grupo de certificação do setor, o America's Best Cleaners, conta entre seus membros os limpadores de _CO2. As máquinas são caras até $90.000 a mais do que uma máquina perc, o que dificulta a acessibilidade para as pequenas empresas. Alguns limpadores com estas máquinas mantêm máquinas tradicionais no local para os têxteis mais pesados e sujos. Outros consideram as enzimas vegetais igualmente eficazes e ambientalmente mais sustentáveis. Roupas _{limpas com CO2} não produzem compostos voláteis sem gás. A limpeza com _CO2 também é usada para restauração de danos causados pelo fogo e pela água devido à sua eficácia na remoção de resíduos tóxicos, fuligem e odores de fogo associados. O impacto ambiental é muito baixo; o dióxido de carbono é quase totalmente atóxico, não persiste nas roupas ou no meio ambiente, e seu potencial de gases de efeito estufa é menor do que o de muitos solventes orgânicos.
• Limpeza com água - Um sistema que utiliza água e sabão biodegradável. Secadores e máquinas esticadoras controlados por computador garantem que o tecido mantenha seu tamanho e forma naturais. A limpeza a úmido é alegada para limpar com segurança a maioria das peças de vestuário "apenas limpeza a seco", incluindo couro, camurça, a maioria dos tecidos de lã feitos sob medida, seda e rayon. (Os decotes parecem ser a única exceção.) A maioria dos limpadores a úmido usam a limpeza a úmido em algumas peças de vestuário, mas existem apenas cerca de 20 limpadores a úmido exclusivos nos Estados Unidos.

Histórico

• Tetracloreto de carbono - Altamente tóxico.
• Tricloroetano - Muito agressivo e duro.
• Solvente Stoddard - Muito inflamável e explosivo, ponto de fulgor 100°F/38°C.
• CFC-113 - Freon - Ozônio destruindo o CFC.

Vários produtos comerciais no mercado atual, como o Dryel da Procter & Gamble, permitem que elementos do processo de limpeza a seco sejam realizados no lar utilizando máquinas de lavar roupa domésticas. Embora não seja o processo completo que seria realizado por uma lavanderia profissional, eles permitem a conveniência da lavanderia doméstica e do trabalho para certos tipos de roupas.