Растворители для химической чистки XXI века
+7 (495) 770-89-45
info@universalrus.ru

Растворители для химической чистки XXI века

Осенью в Москве состоялась Международная выставка-форум товаров, оборудования и услуг для химчистки, прачечной, клининга и текстильного сервиса Texcare Forum Russia 2011. Мероприятие проводит Мессе Франкфурт РУС в выставочном комплексе Крокус Экспо. В этом году центральным событием Texcare Forum Russia 2011 стал форум "Перспективы развития предприятий химчистки и прачечной индустрии в посткризисный период". Большой интерес специалистов вызвал доклад "Растворители для химчистки XXI века" председателя комиссии Ассоциации предприятий химчистки и прачечных Ирины Романовой. Представляем материалы выступления.

Добрый день, коллеги. В конце прошлого года в рамках нашей Ассоциации была создана комиссия по безопасному обороту растворителей. Под оборотом понимается доставка, транспортировка, использование непосредственно на предприятиях и утилизация отходов. Какие задачи ставились? Изучить все вопросы, связанные с безопасным оборотом различных растворителей, применяемых на предприятиях химчистки. После анализа ситуации предложить безопасное, правильное, современное решение. Полагаю, что решить поставленные задачи можно только с привлечением регулирующих органов, представителей предприятий, в том числе производителей всех видов растворителей, общественных организаций, независимых экспертов и лабораторий, различных ассоциаций, в т.ч. зарубежных, которые уже имеют опыт подобной работы. Ведь общественное мнение об услуге химчистки в мире практически одинаково: это экологически вредное производство, где портят вещи.

Итак, работа началась. Что сделано? Были определены критерии сравнения, проведены встречи с технологами российских химчисток, которые работают с разными растворителями. Благодарю всех, кто согласился мне помочь: сеть химчисток «Лисичка» и лично Аносова Владимира Николаевича и главного технолога Синельникову Ларису Анатольевну, химчистку № 1 и лично Даниленко Татьяну Ивановну, Татьяну Евгеньевну Баланову, Леонида Буткаева, Андрея Парфеньева. Также благодарю компанию «Кобленц и партнер» и лично Ирину Байдарову за предоставление полной, исчерпывающей информации на мой запрос.

В части контакта с общественными организациями, на прошлой неделе по приглашению Европейской ассоциации производителей хлорных продуктов я, от имени нашей Ассоциации, была приглашена участвовать в Генеральной ассамблее Еврохлор в Брюсселе. Состоялось много очень интересных бесед, в частности с Ассоциацией Европейских хлорных растворителей. Ассоциация занимается не только вопросами производства растворителей, но и предлагает решения по их безопасному использованию дистрибьюторами и конечными потребителями. Что касается индустрии химической чистки, то здесь Еврохлор тесно взаимодействуют с CINET, в частности в вопросах обучения персонала химчисток.

А теперь перейдем непосредственно к первым результатам. Говоря о растворителях, которые сегодня используются в химической чистке надо все же напомнить несколько фактов из истории. Все мы знаем, что до конца 19-го века единственным растворителем являлась вода. Потом появились первые нефтяные растворители: газолин и уайтспирт, сейчас используется новое поколение углеводородных растворителей — изопарафины. В 30-е годы ХХ века на смену нефтяным пришли хлорсодержащие растворители. Сначала это был трихлорэтилен, потом перхлорэтилен, фреон 113. В конце 90-х годов прошлого века начался поиск новых растворителей: силиконовые растворители, сжиженный СО2 и так далее. Анализируя этапы смены растворителей и причины поиска той или иной альтернативы, я прихожу к выводу, что причиной появления новых растворителей всегда были требования различных контролирующих или государственных органов. Например, смена нефтяных растворителей на хлорсодержащие в начале 20-го века в США была обусловлена требованиями страховых компаний, отказывающихся страховать химчисточный бизнес, который часто в прямом смысле слова сгорал. Наступила эра безопасных хлорсодержащих растворителей. В конце 80-х годов прошлого века, теперь уже в Европе, были введены жесткие экологические требования. И «выяснилось», что хлорные растворители — опасны. Начался новый виток поиска альтернативных растворителей.

К нашей стране это все, естественно, имеет меньше отношения, к сожалению или к счастью — не знаю. У нас, конечно, существуют строгие требования. Но, как известно, строгость требований в России компенсируется необязательностью их исполнения. К тому же государственный контроль у нас не так строг, как в Европе или в США. Поэтому я думаю, что в отсутствии объективных причин замены растворителей, единственной причиной их варьирования у нас в стране является желание технолога попробовать новые европейские технологии.

В таблице ниже показано, какие растворители сейчас используются в мире, по классам и номенклатурным названиям.

Класс растворителя Номенклатурное название Торговая марка
Хлоруглеводородные растворители Перхлорэтилен, тетрахлорэтилен DOWPER Solvent
Spolchemie
PERSTABIL
Углеводородные растворители Изоалканы C11-C15 Total TDC 2000
DF-2000
EcoSolv
SHELLSOL
Дибутоксиметан/1.1-(метиленбис окси) дибутан Solvon K4
Дипропиленгликоля трет-бутиловый эфир Rynex 3-E
Силиконовые растворители Декаметилциклопентасилоксан Green Earth
GEC-5
Сжиженный карбон диоксид CO2
Вода Дигидрогенмоноксид Вода

На рисунке 1 в виде диаграммы показано, какие растворители используются в различных странах мира. Это статистические данные CINET за 2010 год.

Рисунок 1

Теперь, о ситуации в России. У нас, к сожалению, статистики практически никакой нет. Нет даже данных о том, сколько предприятий химчистки работает в России, не говоря о том, сколько процентов химчисток используют тот или иной растворитель. Есть разные оценки, но объективных данных нет. В отсутствие статистики, надо было определить, какие растворители рассматривать в данном сравнительном исследовании. Я брала информацию из открытых источников: журналы, интернет ресурсы и т.д. Также использовались данные европейских независимых лабораторий по сравнительной характеристике растворителей. Однако, по моему убеждению, информация должна была быть подкреплена абсолютно четкими данными от поставщиков по всем заданным критериям предполагаемого сравнения с предоставлением документов (сертификатов, паспортов безопасности), цен на российском рынке. Также обязательным было мнение технологов, которые непосредственно используют тот или иной растворитель.

Ведь, к сожалению, реклама рекламой и презентации поставщиков — это одно, а то, что видят технологи — это часто другое. По причинам, о которых сказала выше, к большому сожалению в данный обзор не вошел растворитель Solvon K4. Поставщиком не было предоставлено исчерпывающей информации. К тому же с технологами, которые работают с этим растворителем в России, пообщаться также не удалось. Поэтому я не посчитала возможным использовать только ту информацию европейских независимых лабораторий, которой обладаю. Таким образом в данном обзоре рассматриваются следующие растворители:

  • Перхлорэтилен (ПХЭ) DOWPER Solvent
  • Углеводородный растворитель (УВР) Total TDC 2000
  • Силиконовый растворитель Green Earth
  • Вода на примере аквачистки

Сравнение этих растворителей проводилось по четырем критериям.

Первое, эффективность чистки, то есть, «что увидит потребитель». Ведь сдавая в чистку одежду, потребителю важен результат: чтобы его вещи были чистыми и «новыми». А каким растворителем производится чистка ему совершенно не интересно.

Второе, особенности эксплуатации на предприятиях химчистки.

Третье, экономические показатели.

Четвертое, экологические требования.

Эффективность чистки

Говоря об эффективности чистки, мы рассматривали: удаление загрязнений, воздействие на красители, фурнитуру и на обрабатываемый материал.

Главное, безусловно, — это удаление загрязнений. Основным параметром оценки моющей способности или растворимости любого растворителя является так называемое каури-бутанольное число. Чем выше каури-бутанольное число, тем выше способность растворителя растворять загрязнения, прежде всего жиро-масляные. Самое высокое каури-бутанольное число у перхлорэтилена. В таблице ниже приведены результаты исследования европейской ассоциации по выведению различных видов пятен.

Показатель Растворитель
DOWPER Total 2000 Green Earth Вода
Каури-бутанольное число 90 25-30 13 не применимо
Удаление загрязнений
Сальные загрязнения (шерсть) 99,3 93,3 98,0 39,0
Сальные загрязнения (полиэстр, хлопок) 48,7 31,3 28,7 14,3
Какао, ланолин 67,3 55,0 57,0 22,7
Оливковое масло, сажа 4,7 3,0 4,0 2,7
Минеральное масло, пригар 8,0 4,0 6,7 3,7
Губная помада 57,0 26,7 10,7 4,3
Кровь, молоко и пр. 1,0 1,0 1,0 8,3
Чай 0,3 0,71 3,70 0,0

В то же самое время, чем ниже каури-бутанольное число растворителя, тем мягче он воздействует на фурнитуру, красители, на обрабатываемый материал, прежде всего на различные полимерные покрытия. Под мягким воздействием, конечно, имеется в виду химическое воздействие самого растворителя. Механическое воздействие все равно остается, оно зависит только от технологического цикла, который выбирает технолог.

Особенности эксплуатации на предприятиях химчистки

Второй критерий сравнения растворителей — особенности эксплуатации на предприятиях химчистки. Здесь, конечно, существует много аспектов. Мы же рассматриваем только те, которые относятся непосредственно к растворителям: как меняется технологический процесс чистки в зависимости от использования растворителя, и как изменяется обслуживание машин химчистки.

Технологический процесс чистки можно условно представить как последовательность следующих операций: пятновыводка, зачистка, чистка, сушка и финишная обработка. Такая схема позволит увидеть разницу при использовании различных растворителей. Если допустить, что пятновыводка проводится вне зависимости от того, каким растворителем вы пользуетесь, а чистка непосредственно в машине условно одинакова, то основное различие в технологическом процессе при использовании различных растворителей выглядит следующим образом. При использовании растворителей с низкой моющей способностью, т.е. УВР и силиконовых, наибольшие трудозатраты и наибольшая сложность переходят на этап зачистки, перед основной чисткой. В то же время финишная обработка намного облегчается. С ПХЭ предварительная зачистка — легче, но больше времени уходит на финишную обработку. Так что, в целом по времени, процесс примерно одинаковый. Только при работе с УВР требуется дополнительная квалификация персонала, по крайней мере его первичное обучение.

И еще одно важное различие — это сушка. На сушку влияет температура кипения и плотность растворителя: чем выше температура кипения, и чем ниже плотность, тем дольше идет сушка. У ПХЭ температура кипения +121 °С, у УВР +180-196 °С, у силиконового +210 °С. Плотность ПХЭ 1,62 g/ml, у УВР — 0,77 g/ml, у силикона — 0,96 g/ml. Первые машины, работающие на УВР, были переделаны из машин для ПХЭ. Скорость отжима у них была низкой, так как они были предназначены для работы с растворителями с высокой плотностью, поэтому сушка «легких» растворителей шла очень долго. Теперь машины для УВР совершенствуется: увеличивается скорость отжима, соответственно уменьшается время сушки. В тоже самое время увеличивается степень механического воздействия на материалы. То есть всегда есть две стороны одной медали.

Обслуживание машин. В данном докладе мы говорим только о том, какие различия неизбежно существуют при использовании различных растворителей. Здесь ключевым параметром является плотность растворителя. ПХЭ тяжелее воды, поэтому никаких сложностей с вопросами водоотделения при работе с ним не возникает. Это знают все. Все остальные растворители легче воды, поэтому водоотделение сложнее. Конечно, в современных машинах, все эти вопросы технологически решаются. Однако всегда есть риск биообрастания водоотделителей, и, соответственно существует необходимость регулярного проведения дезинфекции и использования консервантов водоотделения.

Следующий важный аспект работы — это пожаробезопасность. Здесь основной показатель — это температура вспышки. У ПХЭ — ее нет вообще, поэтому он абсолютно пожаробезопасен. УВР, имеющие температуру вспышки около 62°С, равно как и силиконовые растворители (77,7°С) напротив, пожароопасны. Мы говорили выше, что в начале 20-го века предшественники современных УВР были по этой причине вообще запрещены. Сегодня с температурой вспышки ничего не изменилось, но вопросы пожароопасности решаются производителями машин за счет усложнения оборудования. На машины добавляются различные модули, которые обеспечивают пожаробезопасность. Поэтому современные машины для УВР, действительно, могут безопасно работать. Но за счет чего это достигается?

За счет удорожания самого оборудования и необходимости привлечения более квалифицированного и, соответственно, более «дорогого» персонала.

Экономические показатели

Третий критерий сравнения растворителей — это экономические показатели. Здесь не буду говорить много. При анализе исходила из следующего. Цена оборудования — это в любом случае инвестиции, то есть предприятие решает, готово оно к инвестициям или нет. Если готово, то после приобретения оборудования возникают ежедневные затраты, связанные с его эксплуатацией. Спрашивала в нескольких химчистках, если я принесу 3 костюма, и захочу их почистить в трех разных видах растворителя. Сколько будет стоить?

Ответ: «Одинаково. Чистка есть чистка». То есть нигде в зависимости от используемого растворителя не делятся энергозатраты на такие операции, как чистка, сушка, дистилляция, затраты на утилизацию отходов, трудозатраты на персонал. Значит — это константа.

Поэтому предполагаю, что если отбросить инвестиции, а ежедневные затраты примерно одинаковы, то основным критерием становится цена растворителя. В таблице ниже показаны цены, которые мы имеем на сегодняшний день на российском рынке на три растворителя. В первой колонке — цена за стандартную бочку 200 л, во второй — количество килограмм в бочке. Это важно, так как вес зависит от плотности, а по правилам бухучета покупаем мы все-таки килограммы. В третьей, последней колонке — цена за один килограмм.

Растворитель Цена упаковки (бочка 200 л) Все упаковки, кг Цена за 1 кг
Green Earth 2 490,80€ 191,6 13€
Total 2000 715€ 154 4,64€
DOWPER 746,40€ 330 2,26€

Экологические требования

Последняя категория сравнения, о которой хотелось бы сказать, это — экологические требования. Вы знаете, может быть не только экологические, а вообще требования государственных и контролирующих органов. Сейчас много говорят об экологии: безопасности для персонала, для окружающей среды, о требованиях по утилизации отходов, очистке сточных вод и т.д. Конечно по ПХЭ требования жестче. Мне кажется, что это только кажется. Просто дело в том, что ПХЭ во всем мире дольше используется, он лучше изучен, его легче контролировать. По другим растворителям ситуация все-таки несколько другая. Например, ПДК для других растворителей не всегда введены, следовательно, не всегда применимы и не всегда могут контролироваться. Это же касается и стоков и отходов. В ходе подготовки данного доклада мне стало известно о фактах, может быть единичных, может быть нет, что отходы УВР складируются химчистками совместно в те же бочки, что и отходы ПХЭ. Химчистки считают, что в этом нет никого нарушения. Возможно формально они правы, и эта смесь отходов подпадает под тот же класс опасности, что и отходы ПХЭ. Однако предполагаю, что для дальнейшего оборота отходов такая смесь несет потенциальные риски.

Также в ходе работы мне стали известны еще некоторые интересные факты. До сих пор действуют, с 70-го года по-моему, правила пожарной безопасности, которые обязывают химчистки, при установке машин, работающих на УВР, регистрировать их и находиться под контролем пожарной инспекции. Также существуют требования к подземному хранению углеводородных растворителей. Поэтому существуют химчистки, которые маскируют новые машины для УВР под машины для ПХЭ, чтобы вдобавок к привычному Роспотребнадзору не иметь второй контролирующий орган в лице Роспожнадзора.

Все эти вопросы будем еще обсуждать и решать со специалистами и с экспертами.

В заключительных таблицах показаны основные преимущества и недостатки трех органических растворителей. Здесь фактически ничего комментировать не надо.

Хлоруглеводородные растворители

Достоинства Недостатки
  • Отличная очищающая способность
  • Пожаробезопасность
  • Отработанные технологии применения
  • Отработанные способы утилизации
  • Утвержденные методы контроля ПДК
  • Наличие маркировки на одежде
  • Доступность
  • Агрессивное воздействие на метариал и фурнитуру
  • Ограничения ПДК
  • Возможность срыва красителя
  • Специфический запах

Углеводородные растворители

Достоинства Недостатки
  • Хорошая очищающая способность
  • Щадящее воздействие на материал
  • Отработанны технологии применения
  • Утвержденные методы контроля ПДК
  • Наличие маркировки на одежде
  • Пожароопасность
  • Отсутствие отработанных способов утилизации
  • Значительное механическое воздействие на материал

Силиконовые растворители

Достоинства Недостатки
  • Щадящее воздействие на материал
  • Не воздействует на краситель
  • Экологически безопасен
  • Невысокая очищающая способность
  • Значительное механическое воздействие на материал
  • Отсутствие разработанных маркировочных знаков на одежде
  • Пожароопасность
  • Высокая цена

Доклад «Растворители химической чистки XXI века» (.pdf, 2,38 Мб)

Ирина Романова