Projecten

Stomen

Financiering STW

Aanvang 01-04-2009
Eind 30-04-2014

Project Team

Het team bestaat uit:

  • Laboratorium van fysische chemie en kolloïdkunde, Universiteit Wageningen.
  • Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme techniek en Technische Materiaalwetenschappen, TU Delft
  • Faculteit Construerende Technische Wetenschappen, Universiteit Twente

Doel

Het doel van dit project is om de krachten en mechanismen van wasmiddelen in het verwijderen van deeltjes door het stomen met koolstofdioxide op hoge druk beter te begrijpen. Dit inzicht kan vervolgens worden gebruikt om ontwerpregels voor wasmiddelen, het stoomproces en het stoomapparaat te vinden. Het doel zal worden bereikt door een combinatie van innovatief fundamenteel en praktisch onderzoek. Het project bestaat uit drie geïntegreerde onderzoeken; de eerste focust zich op de fysische chemie, de tweede op de mechanische bewegingen in het stoomproces met koolstofdioxide en het derde richt zich op het ontwikkelen van een model waarmee de mechanische en fysische chemische processen worden gecombineerd.

Stomen is een proces waarmee vlekken en viezigheid van weefsels en kleding kunnen worden verwijderd door een waterloze oplossing met een toegevoegd wasmiddel. Traditionele stoommethodes maken gebruik van organische oplosmiddelen zoals PER (perchloroethyleen). Deze stof is giftig en is bovendien slecht voor het milieu. PER heeft nog meer negatieve effecten, zo veroorzaakt het schade aan de lever en de nieren en zorgt het voor irritatie in de maag en darmen. Het kan ook irritatie veroorzaken aan de ogen, de neus en de keel. Herhaalde blootlegging aan de huid, kan resulteren in een droge, schilferige en gekloofde huid. Als PER voldoende is verhit, vindt thermische ontleding plaats hetgeen resulteert in de formatie van waterstofchloride en fosfaatgassen. PER is boven geclassificeerd als mogelijk kankerverwekkend voor mensen (IARC groep 2A classificatie). Daarbij is PER gevaarlijk voor het milieu: het vervuilt de lucht en het grondwater. Er zijn dan ook toegenomen wettelijke beperkingen in het gebruik van PER en conventionele stoomoplosmiddelen zoals gechloorde fluorkoolstoffen en waterkoolstoffen. Als een gevolg hiervan, is het huidige onderzoek op stomen gericht op het vervangen van PER als een stoommiddel en wordt er gezocht naar een alternatief oplosmiddel welke milieuvriendelijk, niet-giftig en financieel aantrekkelijk is.

Koolstofdioxide is niet-giftig, niet-brandbaar, milieueigen, goedkoop en beschikbaar op grote schaal. Een belangrijk verschil tussen het stomen met PER of een ander veelgebruikt oplosmiddel en koolstofdioxide, is dat CO2 stomen op een aanzienlijk hogere druk (45-60 Bar) moet plaatsvinden.Er moet daarom een nieuw stoomproces worden ontwikkeld. Literatuur over stomen door gebruik te maken van vloeibare CO­­2, wees uit dat het verwijderen van kleine vuildeeltjes (kleiner dan 20 micron) minder goed was dan het verwijderen met PER terwijl het verwijderen van olieachtige vlekken vergelijkbare resultaten lieten zien en in sommige gevallen zelfs betere resultaten dan het verwijderen met PER. Een hogere invoer van mechanische energie kan het schoonmaakproces van kleine vuildeeltjes niet verder verbeteren en als een gevolg hiervan is het gebruik van vloeibaar koolstofdioxide als een stoomoplosmiddel beperkt in de industrie.