Методы очистки

Современные технологии промывки в основном основаны на растворителях. Большинство нормальных «загрязнений» одежды представляет собой смесь масел и солей (оба являются продуктами пота) и отслоившихся клеток кожи, часто связанных теми же маслами. Когда кто-то находит одежду раздражающей из-за длительного ношения, это обычно связано с эффектами накопления пота и клеток кожи, а также бактерий, которые их поедают.

При обычной промывке используется смесь воды (в качестве растворителя) и поверхностно-активного вещества для связывания масла с водой для более полной очистки. Перемешивание в основном предназначено для перемещения смеси воды и поверхностно-активного вещества через одежду и ее волокна.

Химчистка использует любой из ряда химических растворителей для удаления различных масел, солей, бактерий и клеток кожи.

Возможно использование абразивных процессов для удаления кожи и жировых отложений; обычно это не удаляет их между волокнами, но «промывание песком» является жизнеспособным вариантом для продления срока службы одежды на короткий срок за счет долгосрочного повреждения одежды.

Возможна также промывка воздуха; использование воздуха высокого давления и температуры позволяет удалить большие порции клеток и бактериальных колоний. Он также может удалить некоторые соли и масла.

Также можно использовать испарительную очистку; это можно использовать для удаления масла, но оно не удалит частицы между волокнами.

Термическая деградация используется для определенных форм очистки. То есть вы нагреваете его до тех пор, пока биологические вещества не сломаются. Обычно это не подходит для одежды, но в сочетании с другими методами может использоваться для улучшения других методов.

Почему бы не использовать?

Вода? Это настоящее. Теоретически астронавты могли полоскать одежду с помощью существующей системы. Дело в том, что с водой и другими жидкостями не так просто обращаться в условиях микрогравитации (как показывает видео с выжиманием мочалки). Это, безусловно, полезно для ограниченных приложений. Его лучше всего использовать для удаления солей; накопление соли в первую очередь является результатом испарения пота в условиях высокой температуры и почти не проблема в космосе. Плюс вода в ограниченном количестве.

ПАВ? Большинство поверхностно-активных веществ для стирки являются контактными раздражителями. Разлив на станции был бы серьезной опасностью. Кроме того, вода, используемая с ними, требует отличной от обычной очистки. Можно использовать некоторые специальные, но опять же, экологические риски из-за вдыхания материала делают его опасным, как и повышенный риск для очистки воды.

Химчистка? Почти все химические вещества высокотоксичны.

Промывка воздуха? Шумный и требует улавливания твердых частиц на борту станции. Кроме того, это не очень эффективно.

Испарительный? Медленно, не удаляет твердые частицы (включая бактерии и клетки кожи, а также кристаллическую соль). Кроме того, все, что удалено сейчас, должно быть очищено от атмосферы. Но, по крайней мере, при наличии достаточного времени бактерии голодают.

Термическая деградация — это проблема нагрева — как для одежды, так и для среды обитания. Управление теплом является важной частью конструкции космического корабля.

Если ты все равно собираешься...

Разумной системой может быть комбинированная система улавливания паром под давлением с возможной последующей вакуумной сушкой.

Использование пара под давлением позволяет максимально эффективно использовать как термическую, так и воздушную стирку, а также удаляет некоторые соли и масла даже из волокон ткани при минимальном потреблении воды. Это также достаточно небольшая система; можно было бы создать узел подачи трактора, который стирает рубашку за раз с подачей трактора. Он также представляет ограниченную опасность для экипажа.

Добавление вакуумной сушки на теплой поверхности максимизирует улетучивание оставшихся жидкостей.

Решил поискать через НТРС и нашел вот это .

# Безводная машина для чистки одежды

Эту машину можно использовать везде, где вода в дефиците, или для минимизации стирки водой.

Космический центр Линдона Б. Джонсона, Хьюстон, Техас

Была разработана безводная машина для чистки одежды, которая удаляет свободные частицы и дезодорирует грязное белье с помощью регенеративных химических процессов, чтобы сделать одежду более удобной для ношения и иметь более свежий запах. Эта система изначально была разработана для использования в условиях невесомости, но может быть изменена для условий с перегрузкой 1 g, где не хватает воды или других ресурсов. Некоторые из этих процессов включают, помимо прочего, поток воздуха , фильтрацию , образование озона , нагревание , ультрафиолетовое излучение и фотокаталитический оксид титана .

Машина имеет камеру, достаточно большую, чтобы вместить и перемешать несколько предметов одежды, а также самоуплотняющуюся дверцу для вставки и снятия одежды. Перемешивание и удаление твердых частиц и летучих веществ в одежде осуществляется потоком воздуха и каким-либо механизмом перемешивания, возможно, путем вращения камеры и/или чередующегося потока воздуха и/или панелей взбивалки для условий невесомости. Перемешивание в 1 г можно проводить с помощью переворачивания. Одной из основных целей воздушного потока является удаление твердых частиц с одежды и попадание их в фильтр, где частицы могут быть удалены из фильтра в конце цикла. Этот воздушный поток также может переносить озон в камеру, чтобы проникнуть в одежду, чтобы убить бактерии и разрушить одорирующие белки или другие органические вещества.

Этот источник света может также подвергать фотокаталитический материал, такой как оксид титана, встроенный в покрытие внутренней части стенок камеры или механизмов перемешивания, воздействию энергии, которая будет выделять гидроксильные ионы из влажности камеры, чтобы помочь в удалении органических соединений из ткани. .

Тепло может быть введено в камеру для одежды либо путем нагревания воздушного потока, либо путем нагрева камеры для одежды непосредственно с помощью полос электрического нагревателя на стенках камеры. Тепло поможет убить бактерии, расщепить белки и испарить летучие вещества с одежды. Воздушный поток для этой системы может быть либо полностью рециркулирован обратно через систему, либо выброшен наружу, в зависимости от потребностей окружающей среды, в которой работает чистильщик одежды. Воздушный поток, озон, ультрафиолетовое излучение и нагрев можно контролировать независимо друг от друга, поэтому каждый из них можно включать или выключать, не влияя на другие, чтобы учесть потребности определенного типа одежды или различных типов загрязнения на одежде.

Эту работу проделали Гленн Джонсон и Шейн Ганске из United Space Alliance для Космического центра Джонсона.

Небольшая библиография по теме:

• Коломбо, Джеральд В.; Патнэм, Дэвид Ф .; Лансфорд, Тедди Д.; Стрич, Нил Д.; Уилер, Ричард Р., младший; Реймерс, Гарольд. Развитие однофазной космической прачечной. ДОКУМЕНТ SAE 932092. 1993.

• Прачечная для лунного аванпоста. Эверт, Майкл; Дженг, Фрэнк. АО-17326. 2009. ( Исследование компромисса дизайна! )

• Проект жизнеобеспечения следующего поколения: разработка передовых технологий для исследовательских миссий человека . Дэниел Дж. Барта. АО-CN-26608. 2012 г. (Статус альтернативного водоочистного сооружения для очистки, в частности, сточных вод от прачечных).

Точка равновесия

Эверт, Майкл К.; Броян, Джеймс Ли, младший . Анализ преимуществ миссии технологий сокращения логистики . АО-CN-28324. 2013.

В базовой модели не предполагалось никакой системы стирки одежды, потому что одногодичной миссии, вероятно, недостаточно для того, чтобы выгоды от стирки значительно превышали непосредственную массу одежды .

(Что не означает, что я с ними согласен.)

Хороший вопрос, и я знаю, что это не совсем ответ на ваш вопрос, но он слишком длинный для комментария. Моей реакцией на это чтение было (возможно, как ни странно) задаваться вопросом даже о необходимости одежды в космосе.

Мне кажется, что на Земле мы носим одежду по ряду причин (некоторые практические, другие более культурные и традиционные, чем какие-либо чисто объективные, рациональные причины):

1. чтобы защитить наши хрупкие тела от непогоды (в космосе, помимо выхода в открытый космос, мы должны иметь возможность полностью контролировать погоду, чтобы сделать ее пригодной для любых наших потребностей или предпочтений)
2. для защиты наших хрупких тел от попадания в опасные механизмы (одежда, вероятно, потребуется в космосе по этой причине так же, как и на Земле, но если это единственная причина носить одежду в космосе, то мне кажется, что мы могли бы быть в состоянии обойтись минимумом одежды — возможно, шортами из спандекса для мужчин и каким-нибудь шарфом для тех, у кого длинные волосы — и, таким образом, свести к минимуму необходимость их мытья)
3. чтобы защитить нашу скромность (это кажется строго культурным, поскольку некоторые культуры Привязанных к Земле, такие как люди Зо'э , в значительной степени покончили с одеждой; мы, люди, показали себя одним из самых приспосабливаемых видов на Земле, так что мне кажется что мы должны уметь приспосабливаться к пространству и в отношении одежды)
4. Декоративный (см. скромность)

Если технические проблемы стирки одежды в космосе очень сложны, то, возможно, нам следует серьезно подумать о создании космической культуры, которая практически не нуждается в внутрикорабельной одежде. Очевидно, что внекорабельная одежда по-прежнему потребуется, но высокий риск выхода в открытый космос, по-видимому, дает веские основания для ее минимизации, что еще больше сводит к минимуму необходимость стирки одежды в космосе.

Опять же, отличный вопрос; очень наводит на размышления.