專利名稱：使用選定的漂洗流體和洗滌流體洗滌織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種洗滌織物的方法。
背景技術(shù)：
如Perry在化學(xué)工程手冊第7版中所述，液體萃取是利用組分在兩個不混溶相中的分配而分離溶液中組分的方法。這種方法也稱為溶劑萃取，但是溶劑萃取還包括從固體浸提可溶性物質(zhì)。
本發(fā)明涉及一種流程和組分，從而能制造一種非水洗衣機(jī)，它是設(shè)備齊全的、自動的并相對小型的，可以家用和在商業(yè)上使用。該洗衣機(jī)能使擁有者不僅僅可在家里洗滌傳統(tǒng)的織物(棉織物、聚酯織物等)，而且還能洗滌需謹(jǐn)慎處理的織物(如僅可非水的織物)?，F(xiàn)有技術(shù)已多次嘗試制造一種非水系統(tǒng)，但是這些嘗試有許多缺點(diǎn)。
傳統(tǒng)的非水溶劑(如全氯乙烯)不適合家用，因?yàn)橐阎鼈兙哂袝绊懎h(huán)境和健康的缺陷。業(yè)已提出含氟溶劑(例如氫氟醚)作為這種用途的可能的溶劑。這些溶劑是環(huán)境友善的并具有高蒸氣壓，從而僅需短的干燥時間。但是這些現(xiàn)有的溶劑不能提供所述洗滌系統(tǒng)所需的洗凈度。
還提出了用于這些用途的其它溶劑作為可能的流體。試用了硅氧烷基材料、二元醇醚和烴溶劑。這些溶劑通常是可燃流體，盡管本領(lǐng)域已知其具有一定程度的除污能力。但是由于這些溶劑是可燃的并常具有低的蒸氣壓，因此用傳統(tǒng)的對流加熱系統(tǒng)難以將其干燥。具有低蒸氣壓的溶劑蒸發(fā)緩慢，從而延長了這種系統(tǒng)干燥所需的時間。目前，國家消防協(xié)會具有與可燃溶劑有關(guān)的產(chǎn)品規(guī)范?？梢钥闯鲞@些安全規(guī)范限制了對這些溶劑進(jìn)行可能的加熱或者是操控這種洗衣機(jī)所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)的洗衣/干衣組合機(jī)中，根據(jù)干燥速度限制容量即負(fù)載量。但是，對于本發(fā)明而言，洗衣機(jī)的容量更多地取決于滾筒的尺寸而非負(fù)載量。
本發(fā)明使用部分上述溶劑來清洗織物而不存在與這些溶劑有關(guān)的干燥問題。這是通過使用一種選定的漂洗流體來完成的，從而解決了大部分的這些干燥問題。
美國專利5,498,266公開了一種使用石油基溶劑蒸氣的方法，它將全氟碳蒸氣與石油溶劑蒸氣混合從織物除去所述溶劑，并通過降低蒸氣的著火或爆炸的可能性來提高安全性。但是未披露這些混合物的長期穩(wěn)定性，由于各獨(dú)立的組分的分離而存在分開的可能性。
美國專利6,045,588公開了一種使用惰性工作流體進(jìn)行洗滌、干燥和回收的方法。另外，該文獻(xiàn)報導(dǎo)了在洗滌和干燥過程中用惰性工作流體進(jìn)行液體萃取。該新的專利申請與美國專利6,045,588的不同之處在于它給出了較好的實(shí)例來將所需的漂洗流體的量降至最少，并給出了以前未提到過的回收方法、設(shè)備和次序。
美國專利6,558,432公開了使用加壓流體溶劑(例如二氧化碳)來避免干燥問題。根據(jù)該方法，需要約500-1000psi的壓力。這些條件造成需要比洗衣操作所需的更大的洗衣機(jī)。另外，該方法是一種浸泡法，需要超過一個的漂洗步驟，因此需要附加的儲存能力。
美國專利20030084588公開了將高蒸氣壓(超過3mmHg)的助溶劑用于含親脂流體的織物制品。盡管在這種系統(tǒng)中較好使用高蒸氣壓的溶劑，但是美國專利20030084588未提到，當(dāng)使用這種流體時，施加這種流體的可能的方法，也未提到使所需流體的量將降至最少的方法。最后，該專利未公開回收所述高蒸氣壓的助溶劑的可能對策。
業(yè)已單獨(dú)使用各種全氟碳材料或?qū)⑵渑c清洗添加劑組合用于洗滌印刷線路板和其它電氣基材(例如參見美國專利5,503,681)。噴霧清洗剛性基材完全不同于洗滌柔軟的織物。另外，清洗電氣基材是在高技術(shù)的制造設(shè)備中采用多步完成的，不容易適用于本發(fā)明洗凈用途。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的第一個目的是提供一種設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)的非水操作的全套順序，它使用可經(jīng)濟(jì)地分離并可多次重復(fù)使用的材料混合物。
本發(fā)明的另一個目的是提供引入選定的漂洗流體的具體方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供將所需漂洗流體的量降至最少以及將所述選定的漂洗流體與工作流體和織物制品接觸時間降至最短的技術(shù)和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種低溫干燥方法，它能形成改進(jìn)的織物護(hù)理并使所述非水洗衣機(jī)具有更低的能耗。
本發(fā)明的另一個目的是提供采用這些方法中的某些方法提高要干燥的負(fù)載量而不會象傳統(tǒng)的水洗洗衣機(jī)和非水洗衣機(jī)那樣明顯延長干燥時間的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個目的是提供不僅回收所述選定的漂洗流體，而且還回收工作流體和洗滌母液的回收方法和技術(shù)。
本發(fā)明的另一個目的是提供設(shè)備用于完成所述選定的漂洗流體的施加、低溫干燥和回收方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種環(huán)境友善的方式濃縮除去的污物并處置之。
本發(fā)明的再一個目的是使使用的所有物料均是避免爆炸和燃燒風(fēng)險的類型。
本發(fā)明提供一種在非水洗衣機(jī)中漂洗、干燥和回收流體的方法。
本發(fā)明的一個方面提供一種織物的洗滌方法，其中所述織物與工作流體接觸，隨后該織物與選定的漂洗流體接觸，該漂洗流體的沸點(diǎn)至少比所述工作流體的閃點(diǎn)低30°F。
本發(fā)明的另一方面提供一種織物的洗滌方法，該織物用通過滲透和/或氫鍵鍵合附著在纖維上的工作流體洗滌；從織物上除去大部分工作流體；使含有工作流體的織物與選定的與所述工作流體混溶的漂洗流體接觸，從該織物上除去大部分殘留的工作流體，所述選定的漂洗流體的表面張力小于所述工作流體的表面張力。
在本發(fā)明的另一方面，采用一種與織物纖維具有親和力的工作流體。使選定的漂洗流體通過所述織物以便從該織物上除去至少部分工作流體，隨后從該織物上蒸去殘留的選定漂洗流體和工作流體。
在本發(fā)明的另一方面，選用一種閃點(diǎn)至少為100°F的非水工作流體；選擇一種選定的漂洗流體，它能將工作流體和選定的漂洗流體的混合物的閃點(diǎn)提高至至少200°F。
在本發(fā)明的再一方面，以低于每升滾筒體積0.10kg織物的負(fù)載量將織物放入洗衣滾筒中、在第一預(yù)定的時間段用非水流體洗滌該織物、在第二預(yù)定時間段從所述織物除去大部分所述非水流體、在第三預(yù)定時間段用選定的漂洗流體除去殘留的非水流體、和在第四預(yù)定時間段從所述織物除去大部分所述選定的漂洗流體和殘留的非水流體，在低于80分鐘的時間內(nèi)洗滌并干燥該織物。
由下列的附圖和較好實(shí)例的描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可容易地了解本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為可完成本發(fā)明的洗滌單元裝置；圖2為用于本發(fā)明干燥循環(huán)的部件；圖3為本發(fā)明回收裝置部分；
圖4為所述回收裝置的另一個視圖；圖5為所述回收裝置的另一個視圖；圖6是采用所述材料的洗滌和回收過程的一個實(shí)例的流程圖，從而能構(gòu)成一個設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)；圖7是采用所述材料的洗滌和回收過程的第二個實(shí)例的流程圖，從而能構(gòu)成一個設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)；圖8是采用所述材料的洗滌和回收過程的另一個實(shí)例的流程圖，從而能構(gòu)成一個設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)；圖9是采用所述材料的洗滌和回收過程的一個實(shí)例的流程圖，從而能構(gòu)成另一個設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)；圖10是采用所述材料的洗滌和回收過程的另一個實(shí)例的流程圖，從而能構(gòu)成另一個設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)；圖11是一種可以完成上述洗滌和干燥方法中的一種的裝置，該裝置給出了對于所述選定漂洗流體步驟是關(guān)鍵的部件；圖12顯示用于含選定漂洗流體的系統(tǒng)的可能的回收方法；圖13顯示用于這種操作的較好的回收方法。
具體實(shí)施例方式
本分明附圖和說明書描述的洗滌和回收操作的功效是使用2003年10月31日提交的名稱為“非水設(shè)備”的美國專利申請10/699,262公開的對洗衣機(jī)的改進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)的，該文獻(xiàn)在此引為參考。
本發(fā)明提供一種織物的洗滌方法，它包括下列步驟(a)使織物與工作流體接觸；(b)使該織物與選定的漂洗流體接觸，選擇所述選定的漂洗流體使其沸點(diǎn)比所述工作流體的閃點(diǎn)低至少30°F；和任選的(c)向所述工作流體中加入至少一種洗滌添加劑。
所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體(pre-perfume)、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑(linker)、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑(anti-crocking agent)、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
所述工作流體可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。最好的是，所述工作流體是水。
所述選定的漂洗流體可與所述工作流體混溶，其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。
較好的是，所述漂洗流體選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
在本發(fā)明方法的一個實(shí)例中，所述使織物與非水工作流體接觸的步驟包括施加機(jī)械能使織物與工作流體相對運(yùn)動。較好的是，所述機(jī)械能的施加時間足以從織物上除去污物。更好的是，所述機(jī)械能是通過翻滾、攪拌、章動或推動織物；反向旋轉(zhuǎn)洗衣滾筒；液體噴射工作流體以旋轉(zhuǎn)織物或它們的組合而施加的。
在本發(fā)明的一個實(shí)例中，在使織物與工作流體接觸后，從織物上除去大量的工作流體。較好的是，從織物上除去工作流體的步驟包括在織物上施加至少5G的離心力。
在本發(fā)明方法的一個實(shí)例中，所述使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括向每公斤織物加入小于20升選定的漂洗流體。另外，在使織物與所述選定的漂洗流體接觸的同時，可向系統(tǒng)施加機(jī)械能以使織物和所述漂洗流體相對運(yùn)動。所述機(jī)械能施加的時間足以較好將殘留在織物中的工作流體的濃度降低至小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。較好的是，機(jī)械能的施加時間至少為2分鐘。更好的是，機(jī)械能可連續(xù)施加或者間歇施加。
此外，在使織物與選定的漂洗流體接觸后，將大量的選定的漂洗流體和殘留的工作流體從織物上除去。除去所述選定的漂洗流體和殘留的工作流體后，該混合物被循環(huán)回織物和/或所述除去選定的漂洗流體和殘留的工作流體包括使干燥氣體通過織物。所述干燥氣體選自空氣、氮?dú)饣蚨趸?。?yīng)控制干燥氣體的溫度使得織物的溫度不超過140°F；應(yīng)控制干燥氣體的溫度，使得工作流體的溫度不超過比該工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度和/或使干燥氣體通過冷凝裝置，以除去部分工作流體和選定的漂洗流體的蒸氣，隨后再與織物接觸。
本發(fā)明還提供一種織物的洗滌方法，它包括如下步驟(a)用工作流體洗滌織物，所述工作流體通過滲透和/或氫鍵鍵合附著在纖維上；(b)從織物上除去大部分所述工作流體；和(c)在從織物上至少除去部分工作流體的條件下，使含工作流體的織物與選定的與所述工作流體混溶的漂洗流體接觸以除去大部分殘留的工作流體，所述選定的漂洗流體的表面張力小于所述工作流體的表面張力。
所述工作流體可選自，但不限于，二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二酵一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。最好的是，所述工作流體是水。
另外，可向所述工作流體中加入至少一種洗滌添加劑，它可選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
另外，所述選定的漂洗流體可具有選自下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個的Hanson溶解度參數(shù)
(a)氫鍵鍵合約為13-19，分散因子約為14-22；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)極性大于3，氫鍵鍵合小于9。
較好的是。所述選定的漂洗流體的蒸氣壓超過5mmHg。
在本發(fā)明方法的一個實(shí)例中，在能向織物提供超過1G力的多孔滾筒中進(jìn)行機(jī)械流體去除，當(dāng)所述多孔滾筒以至少為1G的力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且將所述選定的漂洗流體噴射在所述織物上時、并且當(dāng)所述織物以足以使所述織物朝所述滾筒壁移動的速度旋轉(zhuǎn)時，完成所述工作流體的除去步驟。
在工作流體除去步驟后，用超過5G的離心力除去大量的所述選定的漂洗流體和殘留的工作流體。在離心旋轉(zhuǎn)后，使干燥氣體通過織物，所述干燥氣體可選自空氣、氮?dú)?、二氧化碳或其混合物。?yīng)控制織物的溫度使之不超過140°F；應(yīng)控制干燥氣體的溫度，使得工作流體的溫度不超過比該工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度和/或使干燥氣體通過織物，直至所述選定的漂洗流體和工作流體的濃度較好小于織物重量的8％，更好小于5％，最好小于2％。
本發(fā)明還提供一種用工作流體洗滌織物的方法，所述工作流體對織物的纖維具有親和力，所述方法包括如下步驟(a)從織物上除去大部分工作流體；(b)在這樣的條件下使選定的漂洗流體通過所述織物，即該漂洗流體能從織物的纖維上至少萃取部分工作流體；和(c)從織物上蒸發(fā)殘留的漂洗流體和工作流體，并將所述織物保留在基本干燥的條件下。
所述工作流體可選自，但不限于，二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。最好的是，所述工作流體是水。
另外，可向所述工作流體中加入至少一種洗滌添加劑，它可選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
選擇所述選定的漂洗流體使之具有下列Hanson溶解度參數(shù)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13-約19，分散性約為14-22。
較好的是，所述選定的漂洗流體選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷及其混合物。更好的是，所述選定的漂洗流體的蒸氣壓超過5mmHg。
在本發(fā)明方法的一個實(shí)例中，向工作流體和織物施加機(jī)械能以促進(jìn)除去污物。所述機(jī)械能至少施加5分鐘和/或所述機(jī)械能可連續(xù)或間歇施加。
從織物除去工作流體的步驟包括在至少5G的離心旋轉(zhuǎn)。每公斤織物可加入小于20升的選定的漂洗流體以萃取工作流體。在加入所述選定的漂洗流體的同時可施加機(jī)械能，以提高所述選定的漂洗流體的萃取能力。機(jī)械能施加的時間應(yīng)足以將織物中工作流體的濃度較好降至低于織物重量的45％，更好低于25％，較好低于15％。
另外，蒸發(fā)殘留的工作流體和選定的漂洗流體的步驟包括使干燥氣體通過織物。所述干燥氣體選自空氣、氮?dú)饣蚨趸肌？椢锏臏囟葢?yīng)不超過140°F。應(yīng)控制干燥氣體的溫度，使得工作流體的溫度不超過比該工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度。
本發(fā)明還提供一種織物的洗滌方法，它包括下列步驟(a)使織物與非水工作流體接觸，選擇所述工作流體使之閃點(diǎn)至少為100°F；(b)使該織物與選定的漂洗流體接觸，所述選定的漂洗流體能將工作流體和選定的漂洗流體的混合物的閃點(diǎn)提高至至少200°F；和任選的(c)向所述非水工作流體加入至少一種洗滌添加劑以促進(jìn)除去污物和洗凈織物，所述洗滌添加劑可選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
另外，所述非水工作流體的另一個特點(diǎn)是表面張力小于35達(dá)因/厘米。它可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
選擇所述選定的漂洗流體，使之具有下列性能(a)粘度小于工作流體的粘度；(b)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓超過5mmHg。所述選定的漂洗流體是不可燃的，可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷及其混合物。
在將所述織物與所述選定的漂洗流體接觸以前，用機(jī)械方法從織物中分離大量的工作流體。
在所述織物與選定的漂洗流體接觸步驟的同時，施加機(jī)械能使選定的漂洗流體、殘留的工作流體和織物間相對運(yùn)動。施加機(jī)械能的步驟包括旋轉(zhuǎn)多孔滾筒。該機(jī)械能使織物朝滾筒表面移動。較好的是，施加至少1G的離心力以使殘留的流體與織物間相對運(yùn)動。
當(dāng)使用漂洗流體時，每公斤織物加入小于20升的選定的漂洗流體。
在織物與選定的漂洗流體接觸后，從織物除去大量的選定的漂洗流體和殘留的工作流體。所述除去選定的漂洗流體和殘留的工作流體的步驟包括使織物與干燥氣體接觸。使織物與干燥氣體接觸的步驟還包括加熱該干燥氣體。
在本發(fā)明方法的一個實(shí)例中，將系統(tǒng)的溫度控制在比所述選定的漂洗流體和干燥流體的混合物的閃點(diǎn)低30°F的溫度。
本發(fā)明還提供一種在洗滌設(shè)備的滾筒中洗滌織物的方法，它包括如下步驟
(a)以每升滾筒小于0.10kg織物的負(fù)載量將織物放入滾筒；(b)在第一預(yù)定時段用非水流體洗滌織物；(c)在第二預(yù)定時段從所述織物除去大量的非水流體；(d)在第三預(yù)定的時段用選定的漂洗流體洗滌所述織物和殘留的非水流體；和(e)在第四預(yù)定的時段從所述織物除去大量的所述選定的漂洗流體和殘留的非水流體；由所述第一預(yù)定時段至第四預(yù)定時段的總周期時間小于80分鐘。
所述非水工作流體選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，選擇所述非水工作流體使之在水中的溶解度小于20％。更好的是，所述非水工作流體選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。最好的是，所述非水工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
所述選定的漂洗流體可與所述工作流體混溶，其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至19，分散性為14-22。
可選擇所述漂洗流體使之在標(biāo)準(zhǔn)條件下的蒸氣壓超過5mmHg、表面張力小于工作流體的表面張力。較好的是，所述漂洗流體進(jìn)一步選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
所述第一預(yù)定時段小于20分鐘，例如約10分鐘。所述第二預(yù)定時段小于10分鐘，例如小于7分鐘；所述第三預(yù)定時段小于10分鐘，例如約5分鐘；所述第四預(yù)定時段小于40分鐘?？傊芷跁r間小于80分鐘。
在本發(fā)明的一個較好實(shí)例中，選擇所述非水工作流體使之在水中的溶解度小于20％。從織物除去非水流體的步驟包括至少一個下列步驟離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。
在本發(fā)明的另一個實(shí)例中，選擇較好的漂洗流體，使之表面張力小于所述非水流體的表面張力。較好的是，進(jìn)一步選擇較好的漂洗流體使之蒸氣壓高于所述非水流體的蒸氣壓。
用較好的漂洗流體洗滌織物的步驟包括使織物與小于每公斤織物10升的所述較好的漂洗流體接觸。從織物上除去所述較好的漂洗流體的步驟包括至少一個下列步驟離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。所述除去較好的漂洗流體和殘留的非水流體的步驟完成時殘留的流體量小于2％。
本發(fā)明還提供一種織物的洗滌方法，它包括下列步驟(a)使所述織物與一種非水工作流體接觸，從而除去污物并洗凈織物；(b)在低于100psi的壓力下使所述織物與選定的漂洗流體接觸，所述選定的漂洗流體與要洗凈織物的親和力小于所述工作流體與所述織物的親和力；和任選的(c)向所述非水工作流體中加入至少一種洗滌添加劑，以促進(jìn)除去污物并洗凈織物。
所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
所述工作流體可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。這種非水工作流體另外的特點(diǎn)是具有下列性能(a)表面張力小于35達(dá)因/厘米；(b)閃點(diǎn)大于140°F。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
所述漂洗流體可與所述工作流體混溶，其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。所述漂洗流體是不可燃的，可選擇所述漂洗流體使之具有下列性能(a)粘度小于工作流體的粘度；(b)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓超過5mmHg。較好的是，所述漂洗流體選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
所述使織物與非水工作流體接觸的步驟包括施加機(jī)械能使織物與工作流體相對運(yùn)動。所述機(jī)械能的施加時間足以從織物上除去污物。所述機(jī)械能的施加時間至少為5分鐘，它可以連續(xù)施加或間歇施加。
在使織物與選定的漂洗流體接觸前，用機(jī)械方法從織物上除去大量的工作流體。
用于從織物上除去工作流體的機(jī)械方法包括至少5G的離心力。
在實(shí)施所述使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟的同時施加機(jī)械能以便使所述選定的漂洗流體、殘留的工作流體和織物相對運(yùn)動。這種機(jī)械能可以是離心力，其旋轉(zhuǎn)速度足以使所述織物朝洗滌槽表面移動。較好的是，至少施加1G的離心力使殘留的流體和織物相對運(yùn)動。在織物朝洗衣滾筒表面運(yùn)動的過程中，該系統(tǒng)每公斤織物需要的所述選定的漂洗流體量小于10升。
當(dāng)使用漂洗流體時，每公斤織物加入的所述選定的漂洗流體量小于20升。
本發(fā)明還提供一種非水方法，它包括下列步驟(a)使所述織物與洗滌母液接觸，所述洗滌母液包括非水工作流體和至少一種洗滌添加劑，所述非水工作流體的表面張力小于35達(dá)因/厘米，或者閃點(diǎn)大于140°F；(b)在低于100psi的壓力下使所述織物與選定的漂洗流體接觸，所述選定的漂洗流體可與所述工作流體混溶，并且其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。
所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
所述非水工作流體可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
所述漂洗流體可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
所述使織物與非水工作流體接觸的步驟包括施加機(jī)械能使織物與工作流體相對運(yùn)動。所述機(jī)械能的施加時間足以從織物上除去污物，并且是在洗衣滾筒中通過翻滾、攪拌、章動或推動織物；反向旋轉(zhuǎn)洗衣滾筒；液體噴射工作流體或另一種物質(zhì)以旋轉(zhuǎn)織物或它們的組合而施加的。
在使織物與工作流體接觸后，從織物上除去大量的工作流體。從織物上除去工作流體的步驟包括向織物至少施加5G的離心力。
使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括非浸泡加料步驟或者包括每公斤織物加入小于20升選定的漂洗流體的步驟。
在使所述織物與選定的漂洗流體接觸的同時可向系統(tǒng)施加機(jī)械能以便使織物和所述選定的漂洗流體相對運(yùn)動。所述機(jī)械能施加的時間足以較好將殘留在織物中的工作流體的濃度降低至小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。機(jī)械能的施加時間至少為2分鐘。并且所述機(jī)械能可連續(xù)施加或者間歇施加。
在使織物與選定的漂洗流體接觸后，將大量的選定的漂洗流體和殘留的工作流體從織物上除去。除去所述選定的漂洗流體和殘留的工作流體后，該混合物被循環(huán)回織物。所述除去選定的漂洗流體和殘留的工作流體的步驟包括使干燥氣體通過織物。所述干燥氣體選自空氣、氮?dú)饣蚨趸?。?yīng)控制干燥氣體的溫度使得織物的溫度不超過140°F；干燥氣體的溫度不應(yīng)將工作流體或工作流體的蒸氣加熱至該工作流體閃點(diǎn)的30°F范圍內(nèi)的溫度。在再與織物接觸前，使干燥氣體通過冷凝裝置，以除去部分工作流體和選定的漂洗流體的蒸氣。
本發(fā)明還提供一種織物的洗滌方法，它包括下列步驟(a)用對污物和織物具有親和力的工作流體洗滌要洗凈的織物；(b)從織物上除去部分工作流體；(c)使選定的流體漂洗流體流過該織物，所述選定的漂洗流體與所述工作流體混溶并且選擇所述漂洗流體使得該漂洗流體與工作流體的親和力大于工作流體與織物的親和力；(d)向經(jīng)如此處理的織物施加足以使所述織物朝洗衣滾筒表面移動的力；(e)使干燥氣體流過該織物，同時在使織物基本干燥的時間和溫度條件下翻滾該織物。
選擇所述工作流體使之在水中的溶解度小于20％。較好的是，所述工作流體可選自，但不限于，二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
在工作流體中可任選地加入至少一種洗滌添加劑。所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
洗滌織物的步驟包括施加機(jī)械能，施加的時間足以從織物上除去污物。所述機(jī)械能至少施加5分鐘，并可連續(xù)地或間歇地施加。
從織物上機(jī)械除去工作流體的步驟包括施加至少5G的離心力。
可選擇所述漂洗流體使之具有下列Hanson溶解度參數(shù)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。較好的是，所述漂洗流體可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
使選定的漂洗流體流過所述織物的步驟包括向織物施加機(jī)械能。每公斤織物中漂洗流體的用量小于20升。機(jī)械能的施加時間足以較好將在織物中的工作流體的濃度降低至小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。機(jī)械能的施加時間至少為2分鐘。所述機(jī)械能產(chǎn)生的洗衣滾筒的速度足以使織物朝該洗衣滾筒壁運(yùn)動。
采用的干燥氣體可選自空氣、氮?dú)饣蚨趸?。該干燥氣體將織物的溫度增加至小于140°F；應(yīng)控制干燥氣體的溫度，使得工作流體的溫度不超過比該工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度。使織物進(jìn)行干燥直至殘留的工作流體和選定的漂洗流體的量宜小于織物重量的8％，較好小于5％，更好小于2％。
本發(fā)明還提供一種織物的洗滌方法，它包括下列步驟(a)將織物放入洗滌槽；(b)使該織物與洗滌母液接觸，所述洗滌母液包括非水工作流體和至少一種洗滌添加劑，所述非水工作流體的表面張力小于35達(dá)因/厘米，或者閃點(diǎn)大于140°F；(c)施加機(jī)械能使洗滌母液與織物相對運(yùn)動；(d)從所述織物上除去大量的洗滌母液；(e)使織物和殘留的洗滌母液與選定的漂洗流體接觸；(f)施加機(jī)械能使織物與殘留的洗滌流體相對運(yùn)動；(g)從織物上除去大量的殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體；和(h)回收洗滌母液和選定的漂洗流體并儲存以便再次使用。
所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
所述工作流體可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
選擇所述漂洗流體使之具有下列性能(a)粘度小于工作流體的粘度；(b)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓大于5mmHg。較好的是，所述選定的漂洗流體是不可燃的，更好的是，所述選定的漂洗流體進(jìn)一步選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
使洗滌母液和織物相對運(yùn)動的機(jī)械能是通過翻滾、攪拌、章動或推動織物；反向旋轉(zhuǎn)洗滌槽；液體噴射工作流體以旋轉(zhuǎn)織物或它們的組合而施加的。
從織物除去洗滌母液的步驟是通過下列至少一個步驟完成的離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。
在除去洗滌母液后，可加入額外的工作流體以除去部分殘留的污物或除去部分洗滌添加劑。
另外，可向工作流體加入其它添加劑，所述添加劑可選自，但不限于，漂白劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、熱、空氣、防污劑、抗靜電劑、降低粘度劑、降低表面張力劑或其組合。
使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括每公斤織物加入小于20升選定的漂洗流體，實(shí)施該步驟時還伴隨加入織物增強(qiáng)劑，它選自，但不限于下列中的至少一種織物柔軟劑、粘度降低劑、陽離子表面活性劑、防污劑、織物上漿劑和抗靜電劑。
施加機(jī)械能使織物、殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體相對運(yùn)動的步驟在小于20分鐘內(nèi)完成。所述機(jī)械能可連續(xù)施加或者間歇施加。施加機(jī)械能或者加入選定的漂洗流體直至殘留在織物中的工作流體小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。
從織物上除去殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟是采用至少一個下列步驟完成的離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。
在除去大部分洗滌母液和選定的漂洗流體后，向洗衣滾筒中引入一股熱的干燥氣體，在洗滌槽中該氣體的溫度不應(yīng)超過比工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度，直至殘留的低可燃性工作流體的濃度小于25％。
回收洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括從所述洗滌母液中分餾所述選定的漂洗流體。分餾所述漂洗流體后，選定的漂洗流體中殘留的工作流體量小于25重量％。所述回收洗滌母液的步驟包括采用過濾裝置。所述過濾裝置可選自錯流濾膜。
本發(fā)明還提供一種織物的洗滌方法，它包括下列步驟(a)將織物放入洗滌槽；(b)使該織物與洗滌母液接觸，所述洗滌母液包括非水工作流體和至少一種洗滌添加劑，所述非水工作流體的表面張力小于35達(dá)因/厘米，或者閃點(diǎn)大于140°F；(c)施加機(jī)械能使洗滌母液與織物相對運(yùn)動；(d)從所述織物上除去大量的洗滌母液；(e)使織物和殘留的洗滌母液與選定的漂洗流體接觸；(f)施加機(jī)械能使織物、殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體相對運(yùn)動；(g)將所述選定的漂洗流體和殘留的洗滌母液循環(huán)回洗衣滾筒，使之流過織物；(h)從織物上除去大量的殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體；和(i)回收洗滌母液和選定的漂洗流體并儲存以便再次使用。
所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
所述工作流體可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
選擇所述選定的漂洗流體使之具有下列性能(a)粘度小于工作流體的粘度；(b)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓大于5mmHg。較好的是，所述選定的漂洗流體是不可燃的，更好的是，所述選定的漂洗流體可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
所述洗滌槽可以是在臥式洗衣機(jī)中的一個多孔滾筒、可以是在立式洗衣機(jī)中的多孔滾筒，所述洗滌槽可以是懸掛織物的洗滌室或者是放置織物的抽屜(drawer)。
使洗滌母液和織物相對運(yùn)動的機(jī)械能是通過在洗滌槽內(nèi)翻滾、攪拌、章動或推動織物；反向旋轉(zhuǎn)洗滌槽；液體噴射工作流體以旋轉(zhuǎn)織物或它們的組合而施加的。
從織物除去洗滌母液的步驟是通過下列至少一個步驟完成的離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料、毛細(xì)管或它們的組合。
在除去洗滌母液后，可加入額外的工作流體以除去部分殘留的污物或除去部分洗滌添加劑。
在本發(fā)明方法的一個較好實(shí)例中，可向工作流體加入其它添加劑，所述添加劑可選自，但不限于，漂白劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、熱、空氣、防污劑、抗靜電劑、降低粘度劑、降低表面張力劑或其組合。
使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括每公斤織物加入小于20升選定的漂洗流體，實(shí)施該步驟時還伴隨加入織物增強(qiáng)劑，它選自，但不限于，織物柔軟劑、粘度降低劑、陽離子表面活性劑、防污劑、織物上漿劑和抗靜電劑中的至少一種。
施加機(jī)械能使織物、殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體相對運(yùn)動的步驟在至少2分鐘完成。所述機(jī)械能可連續(xù)施加或者間歇施加。施加機(jī)械能或者加入選定的漂洗流體直至殘留在織物中的工作流體小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。
從織物上除去殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括至少一種下列方法離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。
從織物上除去殘留洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括向織物施加至少5G的離心力。從織物除去殘留的洗滌母液的步驟包括使干燥氣體通過織物。所述干燥氣體選自空氣、氮?dú)饣蚨趸肌?yīng)控制干燥氣體的溫度使織物的溫度不超過140°F。應(yīng)控制干燥氣體的溫度使工作流體的溫度不超過比工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度。
回收洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括回收工作流體前先回收所述選定的漂洗流體。所述回收選定的漂洗流體的方法包括下列步驟中的一個分餾、過濾、降溫、重力分離、吸附、吸收、空氣汽提、與填充床柱接觸和/或它們的組合方法。較好的是，回收選定的漂洗流體包括在稍高于所述選定的漂洗流體的沸點(diǎn)、或者在低于工作流體閃點(diǎn)30℃的溫度下(取兩者中的較低溫度)進(jìn)行分餾?；厥展ぷ髁黧w包括，但不限于組合使用下列步驟降溫、吸附、過濾、吸收和消毒殺菌。
本發(fā)明還提供一種干洗方法，它包括下列步驟(a)將織物放入洗滌槽；(b)使該織物與非水工作流體和至少一種洗滌添加劑接觸，所述非水工作流體的表面張力小于35達(dá)因/厘米，或者閃點(diǎn)大于140°F；(c)施加機(jī)械能使洗滌母液與織物相對運(yùn)動；(d)從所述織物上除去大量的洗滌母液；(e)使織物和殘留的洗滌母液與選定的漂洗流體接觸；(f)在使織物與選定的漂洗流體接觸的同時在至少1G的力下使洗衣滾筒旋轉(zhuǎn)；(g)從織物上除去大量的殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體；和
(h)回收洗滌母液和選定的漂洗流體并儲存以便再次使用。
所述至少一種洗滌添加劑選自，但不限于，助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑、水及其混合物。
所述工作流體可選自，但不限于，萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
選擇所述選定的漂洗流體使之具有下列Hanson溶解度參數(shù)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。
較好的是，所述選定的漂洗流體可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
使洗滌母液和織物相對運(yùn)動的機(jī)械能是通過翻滾、攪拌、章動或推動織物；反向旋轉(zhuǎn)洗滌槽；液體噴射工作流體以旋轉(zhuǎn)織物或它們的組合而施加的。
從織物除去洗滌母液的步驟是通過下列至少一個步驟完成的離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。
在除去洗滌母液后，可加入額外的工作流體以除去部分殘留的污物或除去部分洗滌添加劑。
在本發(fā)明的較好實(shí)例中，可向工作流體加入其它添加劑，所述添加劑可選自，但不限于，漂白劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、熱、空氣、防污劑、抗靜電劑、降低粘度劑、降低表面張力劑或其組合。
在本發(fā)明的一個較好實(shí)例中，在超過1G的離心力下旋轉(zhuǎn)洗衣滾筒，使織物朝洗衣滾筒壁運(yùn)動。在所述織物抵靠洗衣滾筒壁的同時將所述選定的漂洗流體噴在織物上。
使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括每公斤織物加入小于10升選定的漂洗流體，實(shí)施該步驟時還伴隨加入織物增強(qiáng)劑，它選自，但不限于下列中的至少一種織物柔軟劑、粘度降低劑、陽離子表面活性劑、防污劑、織物上漿劑和抗靜電劑。
在本發(fā)明的一個較好實(shí)例中，使所述織物在洗衣滾筒上抵靠至少2分鐘，并且連續(xù)或間歇施加機(jī)械能。
施加機(jī)械能或者加入選定的漂洗流體直至殘留在織物中的工作流體小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。
從織物上除去殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括至少一種下列方法離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。從織物上除去殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括在織物上施加至少5G的離心力。
從織物除去殘留的洗滌流體的步驟包括使干燥氣體通過織物。所述干燥氣體選自空氣、氮?dú)饣蚨趸?。?yīng)控制干燥氣體的溫度使織物的溫度不超過140°F。應(yīng)控制干燥氣體的溫度使工作流體的溫度不超過比工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度。使干燥氣體通過織物直至殘留的工作流體和選定的漂洗流體的量小于織物重量的8％，較好小于5重量％，更好小于2重量％。
回收洗滌母液和選定的漂洗流體的步驟包括回收工作流體前先回收所述選定的漂洗流體。所述回收選定的漂洗流體包括下列步驟中的一個分餾、過濾、降溫、重力分離、吸附、吸收、空氣汽提、與填充床柱接觸和/或它們的組合。回收選定的漂洗流體包括在稍高于所述選定的漂洗流體的沸點(diǎn)、或者在低于工作流體閃點(diǎn)30的溫度下(取兩者中的較低溫度)進(jìn)行分餾。
本發(fā)明還提供一種用非水工作流體洗滌織物的方法，它包括如下步驟(a)使織物與選定的漂洗流體接觸，該選定的漂洗流體被選為與所述工作流體混溶，每公斤織物中所述選定的漂洗流體的加入量小于5升；(b)從織物上除去大量的選定的漂洗流體和殘留的工作流體。
選擇所述選定的漂洗流體，使之具有下列性能中的至少一個(a)表面張力小于工作流體的表面張力；(b)粘度小于工作流體的粘度；(c)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓超過5mmHg，或者(d)它是不可燃的。較好的是，進(jìn)一步選擇所述選定的漂洗流體使之可與非水工作流體混溶，并且其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。更好的是，所述選定的漂洗流體可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷及其混合物。
使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括將所述選定的漂洗流體噴在織物上，或者包括施加機(jī)械能以使織物和所述選定的漂洗流體相對運(yùn)動。所述機(jī)械能是通過旋轉(zhuǎn)多孔洗衣滾筒而施加的。施加機(jī)械能直至殘留在織物中的工作流體小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。
從織物除去選定的漂洗流體的步驟包括至少一種下列方法離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料、毛細(xì)管或它們的組合。
本發(fā)明還提供一種用非水工作流體洗滌織物的方法，它包括如下步驟(a)使織物與選定的漂洗流體接觸，該選定的漂洗流體被選為與所述工作流體混溶，并且在加入所述選定的漂洗流體的同時，織物以朝向洗衣滾筒壁運(yùn)動的速度旋轉(zhuǎn)；(b)從織物上除去選定的漂洗流體和殘留的工作流體。
選擇所述選定的漂洗流體，使之具有下列性能中的至少一個(a)表面張力小于工作流體的表面張力；(b)粘度小于工作流體的粘度；(c)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓超過5mmHg，或者(d)它是不可燃的。較好的是，進(jìn)一步選擇所述選定的漂洗流體使之可與工作流體混溶，并且其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。更好的是，所述選定的漂洗流體可選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷及其混合物。
使織物與選定的漂洗流體接觸的步驟包括將所述選定的漂洗流體噴在織物上。從織物上除去選定的漂洗流體的步驟包括至少一種下列方法離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料或它們的組合。
圖1給出洗滌單元12的實(shí)例(未顯示外殼)。顯示的槽組件24包括洗滌室26，用于容納要洗滌的物質(zhì)，如織物(圖中未顯示)。所述槽組件通過各種懸臂25與外部結(jié)構(gòu)相連。所述洗滌室26還包括圍繞洗滌室26的開口30圓周邊的撓性橡皮套28。所述橡皮套28用于圍繞洗滌室26的開口提供密封并提供與進(jìn)入門相接的管道。所述洗滌室26還包括背面部分32。洗滌室26的內(nèi)部是具有一個或多個穿孔的籃筐34。所述穿孔可圍繞籃筐34均勻分布、無規(guī)分布或者以其它方式散布。所述穿孔使洗滌籃筐34的內(nèi)部與洗滌室26流體相通。
圖1還給出洗滌單元再循環(huán)系統(tǒng)。在本文所述的本發(fā)明各個實(shí)例中，洗滌母液可從洗滌室26排出并再循環(huán)回洗滌室26。下面描述其中的一個實(shí)例。洗滌室26包括排出口(圖中未表示)，它與洗滌室排出池36流體相通。所述洗滌室排出池36可設(shè)計成具有大的體積容量，這樣它可儲存所有加入洗滌室26的洗滌母液。例如，在系統(tǒng)失靈的情況下，所述洗滌母液可排放至該洗滌室排出池36內(nèi)。所述排出口(圖中未顯示)還可包括一扇可密封的門或蓋。因此，在系統(tǒng)失靈的情況下，可將洗滌母液排入排出池36，關(guān)閉排出口，取出織物。
可任選地給所述排出池36配置簡單的電線圈加熱器(圖中未顯示)以加熱排出池中的洗滌母液。在各個實(shí)例中，宜將加熱的洗滌母液再循環(huán)回到織物中使該織物保持在升高的溫度下，或者是因?yàn)楦鞣N洗滌助劑在加熱的環(huán)境下才發(fā)揮作用(或者更好地發(fā)揮作用)。加熱器還可加熱洗滌母液使該洗滌母液中的助劑失活。因此，可根據(jù)所需的用途預(yù)先設(shè)定加熱器用于激活或失活。所述加熱裝置不限于電線圈加熱器。
洗滌室排放池36與過濾器38(例如軟麻布過濾器)流體相通，用于濾去大的顆粒(例如紐扣、回形針、棉絨、食物等)。過濾器38可以是用戶夠得著的以便除去、清洗和/或更換。
因此，宜在靠近洗滌單元12的正面，最好是靠近底部設(shè)置過濾器38，從而使被動的排放均排入排出池36和過濾器38。在另一個實(shí)例中，過濾器38還可對回收單元14反向沖洗，從而可在回收單元14去除任何物質(zhì)。在另一個實(shí)例中，所述過濾器在洗滌單元中反向沖洗至排放池，隨后泵入回收單元。此時可有意地限制用戶對過濾器38的拆裝。
隨后將過濾的洗滌母液通入回收單元14進(jìn)行進(jìn)一步處理或者將其通入再循環(huán)泵40。盡管圖中未表示，但是在過濾器38和泵40之間還可裝有一個多路閥門以便將洗滌母液導(dǎo)向回收單元14進(jìn)行進(jìn)一步處理。處理后，洗滌母液可在回路的任何入口點(diǎn)返回再循環(huán)回路。可控制再循環(huán)泵以提供連續(xù)操作、脈沖操作或受控操作?；氐綀D1所述的實(shí)例，再循環(huán)泵40將洗滌母液泵至多路再循環(huán)閥門42。根據(jù)不同的程序，再循環(huán)閥門42可默認(rèn)(default)以將洗滌母液保持在再循環(huán)回路中，或者默認(rèn)將洗滌母液送至另一個區(qū)域(例如回收單元14)。例如，再循環(huán)閥門42可包括再循環(huán)出口44和回收出口46。在需要再循環(huán)的實(shí)例中，洗滌母液通過再循環(huán)出口44轉(zhuǎn)向分配器48。
如上面涉及排出池36時所述，所述分配器還可裝有加熱器(未顯示)以調(diào)節(jié)分配器中物料的溫度。在混合或加熱(如果需要混合或加熱的話)后，分配器中的物料通過分配器出口50離開分配器。分配器出口50可用門控制物料的流出。此時，分配器的各個室可各自用門控制。物料經(jīng)出口50從分配器流出并進(jìn)入裝入口52，該裝入口與洗滌室26流體相通。如圖1所示，裝入口52一般位于橡皮套28中。分配器可以是用戶夠得著的以便，如有必要，補(bǔ)充該洗滌室。
裝入口還可包括一個或多個分配頭(圖中未表示)，例如噴嘴或噴霧器。該分配頭用于驅(qū)散(repel)洗滌母液或顆粒助劑以便消除或?qū)⒍氯抵磷钚　?br> 圖2給出干燥回路的視圖。在一個實(shí)例中，來自洗滌室26的空氣與撓性導(dǎo)管相通，所述撓性導(dǎo)管與含有軟麻布過濾器68的軟麻布過濾器殼66流體相通。軟麻布過濾器68可俘獲大顆粒以防干燥回路的部件(例如鼓風(fēng)機(jī)、冷凝器、加熱器等)上積聚顆粒。軟麻布過濾器殼66還可包括過濾器栓，用于在洗衣機(jī)運(yùn)行時向下鎖定軟麻布過濾器58，避免封閉系統(tǒng)破裂。另外，當(dāng)洗衣機(jī)停止運(yùn)行時，用戶可如傳統(tǒng)的干燥機(jī)那樣對軟麻布過濾器68進(jìn)行清洗。在軟麻布過濾器68和洗滌單元外殼之間的界面上軟麻布過濾器68還可包括密封墊。盡管顯示了一個過濾器，但是在空氣流動路徑中可具有多個軟麻布過濾器以盡可能多地收集顆粒，并且這些軟麻布過濾器可位于路徑或回路中的任何位置，或者可裝在冷凝器結(jié)構(gòu)中。軟麻布過濾器殼66與鼓風(fēng)機(jī)72流體相同。在鼓風(fēng)機(jī)72前使用多個軟麻布過濾器可將進(jìn)入干燥循環(huán)的其余部分中的顆粒的量減至最少。
圖2還給出了冷凝器系統(tǒng)。圖2顯示冷凝器單元的說明性的視圖，具體顯示在冷凝器體85中的第一冷凝器單元82和第二冷凝器單元84。圖2還顯示一般位于冷凝器體85底部的冷凝器盤86。此時，鼓風(fēng)機(jī)72將空氣吹入冷凝器系統(tǒng)，并穿過所述冷凝器單元。在一個實(shí)例中，流入的空氣通過一個擴(kuò)散器將空氣擴(kuò)散至所述冷凝器單元。在另一個實(shí)例中，所述冷凝器體85被至少一層隔膜分成兩個或多個室。因此，空氣從鼓風(fēng)機(jī)72吹入該系統(tǒng)，進(jìn)入冷凝器體85，從而通過第一冷凝器單元82。發(fā)生冷凝并且冷凝液滴入冷凝器盤86。同時，空氣由第一冷凝器室被發(fā)送(任選地通過一塊模塑片或擋板)至第二冷凝器單元并穿過該第二冷凝器單元84。第二冷凝器單元82的冷凝液滴入冷凝器盤86。冷凝器盤86中的冷凝液被發(fā)送至冷凝器池88。所述冷凝器池可以與洗滌室排出池(圖中未顯示)分開或者與其成為一個整體。通過第二冷凝器單元84的空氣路經(jīng)加熱器導(dǎo)管90(它最終與加熱器92相連)。冷凝器單元80可以是用戶夠得著的，并且一旦洗衣機(jī)10停止運(yùn)行就可進(jìn)入。圖2顯示冷凝器單元82從冷凝器體85中部分取出。
盡管圖2中顯示的是垂直的冷凝器單元82、84，但是冷凝器單元可以與氣流成一定的角度。此時，冷凝器單元的各塊板94與氣流接觸最多。另外，由于在板上產(chǎn)生冷凝作用，冷凝形成的液滴進(jìn)一步增加了與氣流接觸的表面積。這又促進(jìn)進(jìn)一步的冷凝。另外，當(dāng)液滴的尺寸增加至超過其可在板94上保持靜止的尺寸時，該液滴將下滴至冷凝器盤中。液滴運(yùn)動形成的液流也增加了接觸氣流的表面積，從而促進(jìn)進(jìn)一步冷凝。
另外，盡管圖2顯示的是一根洗滌室導(dǎo)管96，但是加熱器可以有多個出口進(jìn)入同一導(dǎo)管96。此外，一根導(dǎo)管96可以分成多個洗滌室入口98。事實(shí)上，宜具有多個入口進(jìn)入洗滌室，以便使氣流最大并取得優(yōu)良的干燥效果。
圖3給出回收單元14(除去了回收單元外殼)的一個實(shí)例。由洗滌單元12回收的流體較好發(fā)送至任選的廢料槽100。在某些情況下，所述廢料槽可以由選定的漂洗流體儲存槽代替。所述任選的廢料槽100包括廢料槽頂面102、廢料槽底面104和廢料槽出口(圖中未顯示)。所述廢料槽100包括與采用的工作流體相容的材料。另外，所述廢料槽應(yīng)該適合于本說明書提到的用于這種用途的各種工作流體。所述廢料槽較好是透明的或半透明的，從而可以容易地確定廢料槽中流體的液面。此外，該廢料槽還可包括內(nèi)部或外部液面指示器，例如刻度標(biāo)記。該廢料槽的體積可大于工作流體加上使用的任何助劑的總體積，從而使洗衣機(jī)的所有流體均可適當(dāng)?shù)貎Υ嬖谠搹U料槽中。廢料槽底面104可成形以便將廢料槽中的物料導(dǎo)向廢料槽出口(圖中未顯示)。在一個實(shí)例中，廢料出口一般位于廢料槽的底部，從而借助重力使流體通過廢料槽出口。廢料槽還可包括泄壓閥106，以釋放廢料槽中累積的壓力。
至于廢料槽的結(jié)構(gòu)，如果該槽不是統(tǒng)一模制的，則其密封應(yīng)該是緊密的并且抗磨損、溶解、浸提等。該槽的內(nèi)壁可以有微紋理至非常光滑、無大的表面缺陷，從而使進(jìn)入該槽的廢料流體容易流至槽底部。另外，該內(nèi)壁應(yīng)該容易清洗。因此，該槽可包括一系列刮擦器，用于定期刮擦側(cè)壁和底面以確保很少或無廢料粘附在側(cè)壁和底面上，并確保將這種廢料引導(dǎo)至槽出口。所述刮擦器可通過程序控制。盡管圖中未顯示，但是所述槽出口還可包括可拆卸的顆粒過濾器。另外，所述槽還可包括一層保溫材料，有助于保持在槽內(nèi)和槽周圍的各系統(tǒng)加熱/冷卻裝置所需的溫度。
所述槽出口與高壓泵108流體相通，該高壓泵將廢料槽中的物料泵至冷卻器110以進(jìn)一步冷卻該廢料槽物料。該冷卻器較好置于保溫箱中以保持較冷的環(huán)境。
圖4顯示所述回收單元的部分背面視圖。此時經(jīng)冷卻的廢料槽物料由所述冷卻器泵入冷卻器多路閥門112。在冷卻器和多路閥門112之間是溫度傳感器(圖中未表示)。該閥門的默認(rèn)位置將冷卻的廢料槽物料分流回廢料槽100。因此，經(jīng)冷卻的廢料槽物料回到廢料槽100。廢料槽100還可包括溫度傳感器以測量廢料槽物料的溫度。當(dāng)達(dá)到所需溫度(例如低于0℃)后，多路閥門112可將經(jīng)冷卻的廢料槽物料分流至錯流濾膜114。宜為低于0℃的溫度因?yàn)樗畷鼋Y(jié)，這樣不會滲入該錯流濾膜。
圖4還顯示去掉后板后的冷卻器110以顯示冷卻器物料。冷卻器110可包括冷卻盤管116，它包括盤管入口(圖中未顯示)和盤管出口118。冷卻盤管116可包括一個外套管120，從而冷卻盤管116和外套管120形成共軸排列。在盤管116和外套管120之間是冷卻劑。因此，由外套管120載帶的冷卻劑冷卻流經(jīng)盤管116的廢料槽物料。冷卻劑經(jīng)壓縮機(jī)系統(tǒng)(它包括冷卻劑盤管122和冷卻劑壓縮機(jī)124)循環(huán)至冷卻器110。因此，壓縮機(jī)124冷卻在冷卻劑盤管122中的冷卻劑。隨后這種冷卻的冷卻劑被泵入外套管120和冷卻盤管116之間的共軸空間，從而最終冷卻所述廢料槽物料。這種默認(rèn)的回路持續(xù)所需的時間。
還可理解可根據(jù)需要采用其它冷卻技術(shù)冷卻廢料槽物料。例如，代替水冷的壓縮機(jī)系統(tǒng)，可使用類似于散熱器的空氣冷卻熱交換器?；蛘?，可使用在冷卻盤管中流動的水冷卻工作流體，或者用熱電加熱器、膨脹閥、冷卻塔或熱聲器件冷卻廢料槽物料。
圖4和圖5顯示廢料槽物料的流動。如前面所述，當(dāng)達(dá)到所需的溫度后，多路閥門112將料流分流至錯流濾膜114。在另一個實(shí)例中，可建立一個再循環(huán)回路，使廢料槽料流經(jīng)過冷卻器110再循環(huán)，而非發(fā)送回廢料槽110。這樣，冷卻器多路閥門112可具有另一個旁路，用于將物料分流回高壓泵108和冷卻器110之間的管路。一旦達(dá)到所需的溫度，多路閥門112將料流分流至錯流濾膜114。錯流濾膜114具有近端126和遠(yuǎn)端128。當(dāng)廢料槽物料泵入近端126時，開始過濾，形成滲透料流和濃縮的廢料。
所述滲透料流向下流至錯流濾膜底部并流出錯流濾膜114，進(jìn)入滲透料流泵130。這種滲透料流泵130將滲透料流泵入滲透料流過濾器132(例如碳床過濾器)。滲透料流經(jīng)滲透料流過濾器近端134進(jìn)入滲透料流過濾器132，沿過濾介質(zhì)移動，并在滲透料流過濾器遠(yuǎn)端136流出。選擇滲透料流過濾器使之能濾去會與本體溶劑充分混溶而穿過錯流濾膜的有機(jī)殘留物(例如氣味、脂肪酸、染料、石油基產(chǎn)品等)。這種過濾器可包括活性炭、氧化鋁、硅膠、硅藻土、鋁硅酸鹽、聚酰胺樹脂、水凝膠、沸石、聚苯乙烯、聚乙烯、二乙烯基苯和/或分子篩。在任何實(shí)例中，可使?jié)B透料流按順序或不按順序地流過幾個滲透料流過濾器。另外，所述滲透料流過濾器可以是一層或多層過濾介質(zhì)的疊層。因此，滲透料流可經(jīng)過一個或多個順序的過濾器和/或一個或多個疊層的和/或非疊層的過濾器。用于去除液體和蒸氣的較好的活性炭幾何形狀是球狀或圓柱狀。這些系統(tǒng)的密度可為0.25-0.75g/cm3，較好0.40-0.70g/cm3。表面積可為50-2500m2/g，較好為250-1250m2/g。粒度為0.05-500微米，較好為0.1-100微米。填充床較好的壓降為0.05×106-1.0×106Pa，較好為0.1-1000Pa?？紫抖葹?.1-0.95，較好為0.2-0.6。
在過濾滲透料流后，將該滲透料流發(fā)送至清潔槽138，儲存該滲透料流，即該基本純化的工作流體。所述純化的工作流體應(yīng)去除超過90％的污物，較好為95-99％。如有必要，該工作流體經(jīng)裝料泵140由清潔槽138泵入洗滌單元12。
還選擇錯流濾膜114使之能濾去工作流體作為滲透料流。錯流濾膜可以是聚合物基的或者陶瓷基的。還應(yīng)選擇錯流濾膜114使之能濾去顆?；蚱渌蠓肿訉?shí)體，對于聚合物基的錯流濾膜而言，其效用尤其與該單元中空心纖維的數(shù)量、通道高度(即如果是圓柱形的，則其纖維直徑)、纖維長度、和纖維的孔徑有關(guān)。因此，最好纖維的數(shù)量足以產(chǎn)生足夠流量通過該濾膜，而不會大量回流或在近端堵塞。選擇通道高度使之允許顆粒通過而不會大量回流或在近端堵塞。選擇孔徑以確保工作流體以滲透料流流出而無大量其它物質(zhì)作為滲透料流通過。因此，較好的濾膜是這樣一種濾膜，它能除去所有顆粒物質(zhì)、分離膠束、分離水和其它親水物質(zhì)、分離工作流體溶解區(qū)以外的疏水性物質(zhì)、除去細(xì)菌和其它微生物。納米過濾是較好的除去細(xì)菌和病毒的方法。
陶瓷濾膜提供高的滲透流量，耐大多數(shù)溶劑并具有相對剛性的結(jié)構(gòu)，從而更容易清洗。聚合物基濾膜提供高的成本效率、處理性和相對容易的清洗性。聚合物基濾膜可包括聚砜、聚醚砜和/或甲基酯或它們的任意混合物。濾膜的孔徑可為0.005-1.0微米，較好0.01-0.2微米。濾膜的流量為每小時0.5-250公斤工作流體，較好的最小流量為30kg/hr(即約10-5000kg/m2)。纖維的管口徑或通道高度為0.05-0.5mm從而可通過顆粒。濾膜的長度由洗衣機(jī)的尺寸決定。例如，濾膜可長得足以適配對角線。較好的是，長度可為5-75厘米，更好10-30厘米。濾膜的表面積可為10-2000cm2，較好為250-1500cm2，更好為300-750cm2。
較好的濾膜纖維尺寸取決于需要分離的物料的截止分子量。如前面所述，較好的纖維是這樣一種纖維它能除去所有顆粒物質(zhì)、分離膠束、分離水和其它親水物質(zhì)、分離工作流體溶解區(qū)以外的疏水性物質(zhì)、除去細(xì)菌和其它微生物。所述疏水性物質(zhì)主要是人體污垢，它是脂肪酸的混合物。部分短鏈脂肪酸(C12和C13)具有低的分子量(200或更低)，而部分脂肪酸的分子量超過500。用于這些體系的較好的表面活性劑是平均分子尺寸為500-20000的硅氧烷表面活性劑。
例如，在硅氧烷基工作流體的洗衣機(jī)中，纖維應(yīng)能透過分子量小于1000、較好小于500、更好小于400的物料。另外，較好的纖維應(yīng)是疏水性的，或者具有疏水性涂層以防水透過。對于穿透纖維的污物，吸收劑和/或吸收劑過濾器將除去該殘留的污物。部分較好的疏水性涂層是鋁氧化物、硝酸硅、碳化硅和鋯。因此，本發(fā)明的一個實(shí)例在于一種錯流濾膜，用于以滲透料流的形式回收工作流體。
回到圖4和圖5，滲透料流被導(dǎo)向滲透料流泵，而濃縮物沿另一路徑流動。濃縮物流出錯流濾膜遠(yuǎn)端128并被發(fā)送至濃縮物多路閥門142。在默認(rèn)位置，濃縮物多路閥門142將濃縮物分流至廢料槽100。進(jìn)入廢料槽100的濃縮物隨后用前面所述的回收方法被送回。一旦濃縮物多路閥門144啟動，該濃縮物被發(fā)送至閉塞端過濾器144。
閉塞端過濾器144可以是容器，包括內(nèi)部過濾器146。當(dāng)濃縮物進(jìn)入閉塞端過濾器144后，濃縮物被收集在內(nèi)部過濾器146上。根據(jù)使用的過濾器的類型，滲透料流會通過過濾器146，并被發(fā)送至廢料槽100或最終發(fā)送至清潔槽。濃縮物將保留在閉塞端過濾器上。為了有助于從濃縮物上提取殘留的液體使之通向廢料槽，可在內(nèi)部抽真空以便提取更多液體。另外，閉塞端過濾器144可包括壓榨機(jī)，它能向下壓榨該濃縮物使之密實(shí)并榨取液體使之通過內(nèi)部過濾器146。閉塞端過濾器144還可包括一個或多個切碎機(jī)或刮擦機(jī)以向下刮擦過濾器的側(cè)面并切碎密實(shí)的殘片。這時，在壓榨機(jī)的下一步操作中，壓榨機(jī)將切碎的殘片再次密實(shí)以進(jìn)一步提取液體。上述閉塞端過濾器是用戶夠得著的，從而可對該閉塞端過濾器進(jìn)行清洗、替換等，并除去殘留的碎片。另外，可在低溫蒸發(fā)步驟或焚燒步驟完成閉塞端過濾，而無需借助于抽真空。所述低溫蒸發(fā)步驟包括俘獲濃縮物/滯留物并且隨后向過濾器通入一股低熱空氣流，所述低熱空氣流的條件與所述干燥空氣相同?？商崛」ぷ髁黧w、然后將其發(fā)送至冷凝器將其冷凝并送回清潔槽。
需要解決的另一個問題是重復(fù)使用過濾床。某些可能的防止堵塞或減少堵塞的手段是加入化學(xué)物質(zhì)或化學(xué)清洗、降低溫度并將水相變成冰，隨后用過濾方法俘獲冰晶體，或者特殊的表面涂覆該濾膜以降低堵塞的風(fēng)險。再生過濾器的方法包括，但不限于，加熱、調(diào)節(jié)pH、改變離子濃度、抽真空、施加機(jī)械力、施加電場或它們的組合。
圖6-10顯示本發(fā)明各種洗滌并干燥織物的方法。在圖6-10中，實(shí)施本發(fā)明的第一步是向洗衣機(jī)200或室中加入織物。下一步包括加入洗滌母液202。所述洗滌母液較好是工作流體和任選的至少一種洗滌添加劑的混合物。所述工作流體較好是非水性的，表面張力小于35達(dá)因/厘米，閃點(diǎn)至少為140°F或更大(根據(jù)國家消防協(xié)會的分類)。
更具體地說，所述工作流體選自萜烯、鹵代烴、二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。較好的是，所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
所述洗滌添加劑可選自助洗劑、表面活性劑、酶、漂白活化劑、漂白催化劑、漂白增效劑、漂白劑、堿源、抗菌劑、著色劑、香料、香料前體、整理助劑、鈣皂分散劑、組分臭味控制劑、氣味中和劑、聚合物染料轉(zhuǎn)移抑制劑、晶體生長抑制劑、光漂白劑、重金屬離子螯合劑、防晦暗劑、抗微生物劑、抗氧劑、連接劑、抗再沉積劑、電解質(zhì)、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、磨料、二價或三價離子、金屬離子鹽、酶穩(wěn)定劑、腐蝕抑制劑、二胺或多胺和/或它們的醇鹽、泡沫穩(wěn)定聚合物、溶劑、加工助劑、織物柔軟劑、熒光增白劑、水溶助長劑、抑泡劑、增泡劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、固色劑、染料磨損抑制劑、抗摩擦脫色劑、褶皺降低劑、抗褶皺劑、污物剝離聚合物、抗污劑、防曬劑、抗褪色劑及其混合物。
洗滌室26(如圖1所示)通過其本身的旋轉(zhuǎn)向工作流體和織物的混合物施加機(jī)械能204。所述機(jī)械能的形式可以是翻滾、攪拌、推動、章動、反向旋轉(zhuǎn)洗衣滾筒或液體噴射工作流體以使織物運(yùn)動。機(jī)械能施加的時間為2-20分鐘。隨后在步驟206除去洗滌母液。除去洗滌母液的可能的方法包括，但不限于離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽吸附材料或它們的組合。在傳統(tǒng)的水洗洗衣機(jī)中，脫排周期總共小于10分鐘。該時間包括1-3分鐘的排放和至少7分鐘的旋轉(zhuǎn)周期。所述非水洗周期與這種傳統(tǒng)的系統(tǒng)類似。在步驟208，向洗滌室中每公斤衣物加入小于20升的選定的漂洗流體。所述選定的漂洗流體(PRF)根據(jù)與工作流體混溶并且其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個進(jìn)行選擇極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。更具體地說，選擇所述選定的漂洗流體使之具有下列性能粘度小于工作流體的粘度；在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓超過5mmHg；表面張力小于工作流體的表面張力或者是不可燃的。更具體地說，所述選定的漂洗流體選自全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷和它們的混合物。
接著，向系統(tǒng)施加機(jī)械能，施加的時間為2-20分鐘以混合所述選定的漂洗流體、殘留的洗滌母液和織物210。在整個周期中所述機(jī)械能可連續(xù)地或者間歇地施加。任選地在步驟214可加入織物增強(qiáng)劑與選定的漂洗流體進(jìn)行混合，或者在除去選定的漂洗流體后加入該織物增強(qiáng)劑。某些可能的織物增強(qiáng)劑包括，但不限于，織物柔軟劑、粘度降低劑(例如陽離子表面活性劑)、防污劑、織物上漿劑、表面張力降低劑和抗靜電劑。在步驟212除去殘留的洗滌母液和選定的漂洗流體。在步驟216通入干燥空氣，并如圖2所示從織物中除去的溶劑送經(jīng)冷凝器82，并在步驟218中儲存以便重復(fù)使用。較好的是，但是不局限于，在步驟222回收選定的漂洗流體，并可能在同一處理步驟或者隨后的處理步驟中重復(fù)使用。在回收選定的漂洗流體后，步驟224包括回收洗滌母液并在最后步驟226處置污物。最后，在本方法的結(jié)束時從洗衣室中取出干的織物220。較好的回收技術(shù)將在本說明書的后面描述。
圖7顯示的方法與圖6相同，只不過它采用一個額外的步驟降低所需的選定的漂洗流體(PRF)的量。在這個具體的實(shí)例中，所示選定的漂洗流體在步驟228再循環(huán)，并回到洗滌室26中，同時在步驟208施加機(jī)械能。
圖8給出一種動態(tài)漂洗方法，此時在步驟212除去洗滌母液和選定的漂洗流體后，在步驟230從洗滌母液中分離選定的漂洗流體并再循環(huán)至洗滌室。可采用多種分離步驟，包括但不限于，過濾、重力分離、降溫、吸附、吸收、蒸餾、浮選、蒸發(fā)、第三組分萃取、滲透、高性能液相色譜和/或它們的組合。
圖9給出了一個較好的實(shí)例，其中選定的漂洗流體的用量最小。在本方法中，在步驟206從織物中除去洗滌母液后，在步驟232每公斤衣物加入少于10升的選定的漂洗流體。在步驟234，洗衣滾筒在大于至少1G的離心力下旋轉(zhuǎn)。所示洗衣滾筒應(yīng)在這樣的速度下旋轉(zhuǎn)，即能促進(jìn)織物朝多孔滾筒的表面運(yùn)動。
在圖10所示的方法中，其噴射漂洗技術(shù)采用加入選定的漂洗流體，而無附加的再循環(huán)流體的優(yōu)點(diǎn)。在圖9和圖10所示的兩種噴射漂洗方法中，通過使所述選定的漂洗流體通過織物進(jìn)一步除去洗滌母液，并且通過施加足以使織物朝洗衣滾筒表面運(yùn)動的離心力來排出液體而進(jìn)一步提高該效果。
在圖9和圖10所示的方法中，較好的設(shè)備應(yīng)包括分配裝置，它能使選定的漂洗流體沿整個織物的深度分布。這較好通過在織物抵靠洗衣滾筒表面時將選定的漂洗流體噴射在織物上而實(shí)現(xiàn)。
在圖6-10中，步驟210的持續(xù)時間應(yīng)能確保殘留在織物上的洗滌母液的濃度(以每公斤衣物的工作流體的公斤量計)至少下降至45％，更好低于25％，最好低于15％。
圖11顯示實(shí)施上述方法的設(shè)備。在圖11中，控制裝置250調(diào)節(jié)各個步驟實(shí)施的時間，該裝置感知洗衣滾筒的滾動形式和物理參數(shù)，并選擇使用的方法等。洗衣滾筒260受在上述方法中提供機(jī)械能的電動機(jī)驅(qū)動。泵262從系統(tǒng)中除去工作流體、洗滌母液和選定的漂洗流體，并將上述物料送至回收單元258。所述泵可以是容積式、運(yùn)動螺桿式(kinetic screw)或敞開螺桿式(open screw)機(jī)械泵。泵不限于機(jī)械泵，也可采用其它泵，例如壓電泵、電液壓泵、熱氣泡泵、磁液壓泵和電滲泵。在儲存系統(tǒng)256中所述選定的漂洗流體和工作流體分開儲存，并使用輸送泵25將其輸送至洗衣滾筒。輸送泵使工作流體和/或選定的漂洗流體通過分配系統(tǒng)252，洗滌添加劑和/或織物增強(qiáng)劑可經(jīng)該分配系統(tǒng)加入所述洗滌系統(tǒng)。
在某些情況下，所述工作流體和選定的漂洗流體是不可混溶的，通過改變溫度或者加入一種或多種組分可消除混溶性差距。在某些情況下，優(yōu)選所述選定的漂洗流體的分子量小于工作流體的分子量。
在上述附圖中，可在任何時間加熱洗衣機(jī)、一個或多個洗衣機(jī)部件、流體、織物、空氣或者它們的組合。
另外，設(shè)計用于選定的漂洗流體的裝置應(yīng)具有設(shè)計用于處理多種流體的冷凝系統(tǒng)。較好的冷凝系統(tǒng)能根據(jù)沸點(diǎn)和蒸氣壓選擇性分離流體。這種冷凝系統(tǒng)的例子可參見U.S.20040117919。處理選定的漂洗流體的一個例子包括冷凝選定的漂洗流體、隨后冷凝系統(tǒng)中加入的水、最后冷凝工作流體，例如十甲基環(huán)五硅氧烷或二丙二醇正丁醚。
圖6-10給出的系統(tǒng)僅具有一個漂洗(選定的漂洗流體漂洗)步驟。在某些實(shí)例中，在加入工作流體的情況下上述系統(tǒng)可任選地進(jìn)行一步或多步漂洗步驟以除去污物和洗滌添加劑。任選地可單獨(dú)或同時加熱和加入空氣以改進(jìn)提取效率。另外，可使用一步或多步使用選定的漂洗流體的漂洗步驟?？刹捎玫诙芜x定的漂洗流體的漂洗步驟將織物增強(qiáng)劑分配/輸送至織物。
圖12給出大致與回收有關(guān)的本發(fā)明的其它實(shí)例。盡管圖中未表示，但是可重復(fù)任何回路或路徑。另外，應(yīng)理解任何步驟均可與其它步驟合并或者整個地省略。在步驟270將洗滌母液、選定的漂洗流體和污物的混合物引入回收系統(tǒng)。圖12顯示的實(shí)例中回收方法的一個初始步驟是除去大顆粒272。如前面所述，可采取任何除去大顆粒的方法，包括使用軟麻布過濾器、過濾和其它分離技術(shù)。大顆?？梢允羌~扣、棉絨、回形針等，例如粒徑超過50微米的顆粒。小顆粒可以小于50微米。一種除去顆粒的方法包括在洗滌室中加熱織物的脫水步驟，以除去殘留的水分。通過實(shí)施該步驟，污垢和織物之間的靜電鍵被打斷，從而釋放污垢。隨后可回收這種污垢。其它除去顆粒的方法包括，但不限于，渦旋分離、浮選、固化、離心、靜電(電泳)、超聲波、氣泡、高性能液相色譜和化學(xué)浸提。
在步驟274分離并回收選定的漂洗流體。從洗滌母液中分離選定的漂洗流體的方法包括，但不限于，分餾、降溫、加入絮凝劑、吸附/吸收、使用另一種添加劑進(jìn)行液體萃取、過濾、重力分離、滲透、蒸發(fā)、化學(xué)吸收、或者上述步驟的組合。最終回收并儲存以便再使用的選定的漂洗流體含有少于50重量％的工作流體，較好小于25％，更好小于10％。在工作流體的濃度超過25重量％以前，選定的漂洗流體和工作流體的混合物無需進(jìn)行分離。
溶解的污物包括那些可溶解在工作流體中的污物，例如油、表面活性劑、洗滌劑等。在步驟276可采用機(jī)械的方法、化學(xué)的方法或者兩種方法的組合來除去溶解的污物。機(jī)械去除方法包括使用過濾器或?yàn)V膜，例如納米過濾、超細(xì)過濾和微米過濾和/或錯流濾膜。還可使用全蒸發(fā)。全蒸發(fā)是這樣一種方法，它將含兩種或多種組分的液流置于非多孔聚合物濾膜的一側(cè)并與之接觸，并在另一側(cè)抽真空或者用氣體吹掃。液流中的組分被吸入濾膜中，滲透通過濾膜并蒸發(fā)到氣相中(因此成為全蒸發(fā))。隨后冷凝所述蒸氣(稱為滲透液)。由于進(jìn)料混合物中不同的物質(zhì)對濾膜具有不同的親和力和不同的透過濾膜的擴(kuò)散速度，因此一種在進(jìn)料中低濃度的組分可高度富集在滲透液中。另外，滲透液的組成可與通過自由蒸氣-液體平衡法得到的蒸氣有很大的不同。根據(jù)化合物、濾膜和處理?xiàng)l件，濃縮因子可由一位數(shù)至超過1000?；瘜W(xué)分離可包括改變形態(tài)的方法，例如降溫(例如冷凍蒸餾)、升溫、升壓、絮凝、改變pH和離子交換樹脂。
其它去除方法包括電聚結(jié)、吸附、吸收、吸熱反應(yīng)、形成溫度層(temperaturestratification)、加入第三組分、介電泳、高性能液相色譜、超聲和熱-聲冷卻技術(shù)。
不溶性污垢278可包括水、酶、親水性污垢、鹽等。在洗滌和回收過程中污垢可以是起初不溶的但變得可溶(或者相反)。例如，加入溶解劑、乳化劑、肥皂、pH轉(zhuǎn)移劑、絮凝劑等會改變污物的特性。其它除去不溶性污物的方法包括過濾、結(jié)濾餅/干燥、重力、渦旋分離、蒸餾、冷凍蒸餾等。
濃縮雜質(zhì)280的步驟可包括與上面用于減少從而純化回收工作流體的步驟相同的步驟。濃縮雜質(zhì)可包括使用多種分離技術(shù)或分離添加劑以幫助回收。它還可包括使用在除去其它組分前不能使用的特殊的分離技術(shù)。
在某些情況下，需要回收表面活性劑。一種回收表面活性劑的可能的方法采用前面提到的任何一種分離技術(shù)并使用CO2和壓力。
在本文中，消毒殺菌步驟282的一般原則包括設(shè)法使洗滌單元保持干凈、衛(wèi)生、消毒和/或殺滅傳染的、致病的、致熱的等物質(zhì)。由于從要洗凈的織物或者從無意加入的其它新物質(zhì)引入潛在有害物質(zhì)會滯留在洗滌單元中。由于要求洗滌循環(huán)結(jié)束后從洗滌單元中重新得到干凈的衣物，殘留在衣物中的污染物的量應(yīng)最少。因此，由于洗滌單元、處理步驟或加入的清潔劑固有的特性，需要消毒殺菌。一般的消毒殺菌技術(shù)包括在酸性pH下加入戊二醛鞣劑(tanning)、甲醛鞣劑、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷處理、氣體等離子體殺菌、γ-射線輻照、電子束輻照、紫外光輻照、過乙酸殺菌、熱量(加熱或冷卻)、化學(xué)品(抗生素、小殺菌素、陽離子等)和機(jī)械方法(聲能、結(jié)構(gòu)破壞、過濾等)。
消毒殺菌還可采用具有殺菌消毒作用的材料制造導(dǎo)管、容器槽、泵等。例如，這些部件可以建造并涂覆各種化學(xué)品，例如抗生素、小殺菌素、生物殺滅劑、酶、清潔劑、氧化劑等。涂覆技術(shù)可容易地由導(dǎo)管醫(yī)療器件涂覆技術(shù)獲知。因此，當(dāng)流體流經(jīng)這些部件時，該流體與部件的內(nèi)表面和涂層接觸，從而達(dá)到基于接觸的消毒殺菌。對于容器槽，容器槽的內(nèi)表面可帶有相同類型的涂層，由于長時間的儲存，從而該涂層可長時間地與所述流體接觸。各種涂層還允許將消毒殺菌劑洗脫至流體流中?？刹捎盟幬锵疵摂U(kuò)張技術(shù)洗脫消毒殺菌劑，例如通過聚對二甲苯基涂層進(jìn)行洗脫。
圖13給出了一個較好的回收選定的漂洗流體的方法。在導(dǎo)入蒸餾單元前軟麻布過濾器38將除去大顆粒和棉絨。分餾單元292將選定的漂洗流體從殘留的洗滌母液中分出。在294收集并儲存該選定的漂洗流體以便重復(fù)使用。如前面所述，對由所述蒸餾單元得到的殘余洗滌母液和污物進(jìn)行上述降溫步驟110。部分溶解的污物將從溶液中析出并使整個混合物通過錯流過濾器114。錯流過濾器將殘余的污物富集在少量的工作流體中并使該料流通過濃縮物過濾器144并可在302處置收集的污物。來自錯流膜過濾操作的滲透液料流通過炭吸附床304并在306用殺菌消毒技術(shù)進(jìn)行殺菌消毒，并在138儲存以便重復(fù)使用。
如前面所述，采用2003年10月31日提交的題為“非水裝置”的美國專利申請10/699,262公開的改進(jìn)的洗衣機(jī)來試驗(yàn)附圖所示的洗滌和回收操作功效。進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)顯示這種用途的運(yùn)行能力和細(xì)節(jié)。
實(shí)施例1在一個實(shí)驗(yàn)中，使用十甲基環(huán)五硅氧烷作為洗滌母液并使用市售的洗滌劑包裝和3公斤負(fù)載的棉織品。將所述負(fù)載的棉織品在十甲基環(huán)五硅氧烷/洗滌劑的洗滌母液中洗滌10分鐘，隨后在1150rpm脫排7分鐘。平均保留率(每公斤衣物中殘留溶劑的公斤量)為25％。向系統(tǒng)中加入乙氧基九氟丁烷(HFE-7200)并再循環(huán)4分鐘。在1150rpm再脫排7分鐘，用60℃、150英尺3/分鐘的低溫空氣流干燥織物。記錄各個試樣的保留率和干燥時間。結(jié)果列于表1表1

由表1可見，加入更多的HFE-7200可改進(jìn)脫排功效并減少所需的干燥時間。
實(shí)施例2進(jìn)行另一個試驗(yàn)，使用十甲基環(huán)五硅氧烷/水/洗滌劑混合物洗滌10分鐘，在1150rpm脫排7分鐘。測得保留率為30.0％。用HFE-7200漂洗4分鐘，隨后在1150rpm脫排，接著進(jìn)行上述加熱干燥步驟。記錄保留率和干燥時間，結(jié)果列于下表表2

該表得到的感興趣的信息顯示，采用恒定體積的HFE-7200，負(fù)載量對干燥時間的影響不是很大。在同樣洗衣機(jī)的傳統(tǒng)水洗中，3kg負(fù)載需要近60分鐘、5kg負(fù)載需要120分鐘、而6kg負(fù)載水平需要180分鐘。
實(shí)施例3使用噴射漂洗技術(shù)進(jìn)行另一個試驗(yàn)。將負(fù)載織物被洗物在十甲基環(huán)五硅氧烷/水/洗滌劑混合物中洗滌10分鐘，隨后在1150rpm脫排7分鐘。在衣物以300rpm旋轉(zhuǎn)的同時將HFE-7200加入洗衣滾筒，HFE-7200再循環(huán)通過負(fù)載織物，在1150rpm脫排7分鐘，接著如上所述進(jìn)行低溫干燥步驟。記錄保留率和干燥時間，結(jié)果列于下表表3

在本具體試驗(yàn)中，進(jìn)一步減少所需的HFE的量。這種漂洗方法向用戶提供最有成本效益的方法。
還采用不同的工作流體和選定的漂洗流體進(jìn)行其它實(shí)驗(yàn)，這些試驗(yàn)驗(yàn)證了上述數(shù)據(jù)。
如上所述，上述操作的干燥溫度在60℃左右。一般來說，溫度超過60℃具有損傷織物的傾向，并且傳統(tǒng)干衣機(jī)的大多數(shù)入口空氣溫度超過175℃。在傳統(tǒng)的非水系統(tǒng)中，選用的工作流體的閃點(diǎn)通常小于100℃。除了高閃點(diǎn)以外，這些工作流體具有低蒸氣壓，它們需要高溫從織物上除去。國家防火協(xié)會規(guī)定這些工作流體可加熱至比溶劑的閃點(diǎn)低17℃的溫度。
盡管所有的上述數(shù)據(jù)是在不超過60℃的溫度下得到的，但是其它試驗(yàn)表明，根據(jù)能量需求和時間限制，可進(jìn)一步降低溫度。所述選定的漂洗流體可除去大部分低蒸氣壓的工作流體，使用更高蒸氣壓的選定的漂洗流體可進(jìn)一步降低干燥溫度和/或縮短干燥時間。
對PRF的其它要求是該流體是不可燃的。不可燃的流體結(jié)合可燃的流體能提高溶劑的閃點(diǎn)，從而提高與系統(tǒng)有關(guān)的安全性。選定的漂洗流體(PRF)可更快揮發(fā)，在工作流體上方產(chǎn)生富PRF的上部空間，這極大地降低了由于使用洗滌介質(zhì)造成的著火和爆炸的風(fēng)險。盡管大多數(shù)現(xiàn)有的規(guī)范僅僅為工業(yè)洗衣機(jī)制訂，但是這種裝置和方法能用于家庭，用所述選定漂洗流體方法可更容易適應(yīng)。所述選定漂洗流體方法能降低與采用可燃溶劑清洗有關(guān)的風(fēng)險。
在較好的實(shí)例中，選擇工作流體使之是非水性的、能除去污物并洗凈織物。這種滿足該標(biāo)準(zhǔn)的工作流體是硅氧烷和二元醇醚，更具體地說是十甲基環(huán)五硅氧烷、二丙二醇正丁醚、二丙二醇叔丁醚和/或二縮三丙二醇甲醚。可在織物已經(jīng)分散(dispense)用于清洗后，將這種流體加入洗滌室。系統(tǒng)運(yùn)行的時間足以洗凈該織物，同時工作流體和織物以這樣的速率翻滾，即足以使織物能相互翻滾至上部。通過旋轉(zhuǎn)從織物除去工作流體，根據(jù)使用的洗衣滾筒的尺寸，所述旋轉(zhuǎn)速度可為600-1700rpm。旋轉(zhuǎn)周期的時間(超過2分鐘)足以使很少或再沒工作流體可從織物上除去。在織物以約300rpm速率旋轉(zhuǎn)的同時向該系統(tǒng)中加入選定的漂洗流體。選擇所述選定的漂洗流體，使之與織物的親和力和滲透力低于工作流體與織物的親和力和滲透力。更具體地說，所述選定的漂洗流體是氫氟醚，乙氧基九氟丁烷或者甲氧基九氟丁烷。在織物旋轉(zhuǎn)的同時加入所述選定的漂洗流體，從而離心力會拉所述選定的漂洗流體通過織物，以除去大部分的工作流體。該作用的持續(xù)時間足以將工作流體的濃度降至低于織物重量的15％。用600-1800rpm的常規(guī)旋轉(zhuǎn)周期除去選定的漂洗流體和工作流體。接著將熱空氣(較好低于80℃)導(dǎo)入洗衣滾筒以便從織物上除去殘留的PRF和工作流體。空氣是在織物在洗衣滾筒中翻滾的同時引入的織物翻滾的速率足以使空氣能將織物表面上的溶劑蒸氣帶入氣流中。接著使這種氣流通過冷凝介質(zhì)以便從氣流中除去大部分溶劑蒸氣，從而使該氣流可再次通過織物?？椢锔稍锖?，可將其從洗滌槽中取出。
隨后使所述選定的漂洗流體和工作流體通入回收系統(tǒng)以盡可能分離和純化所述流體。在較好的實(shí)例中，從體系中除去大顆粒(例如棉絨)。接著將該回收體系通入蒸餾單元。應(yīng)注意初始洗滌后收集的工作流體可在加入PRF前進(jìn)行純化。大多數(shù)這些技術(shù)已公開在US 20040117919并且可擴(kuò)展至含二元醇醚的體系。蒸餾單元可加熱至PRF的沸點(diǎn)或者比工作流體的閃點(diǎn)低30°F的溫度(取兩者中較低的溫度)。冷凝產(chǎn)生的蒸氣并儲存PRF以備再次使用。對殘留的工作流體進(jìn)行降溫步驟以除去溶解的污物。將溶液通過錯流過濾膜以將殘留的污物濃縮在更小體積的工作流體中。該濃縮的溶液再通過一個過濾裝置，從而可將殘余的工作流體蒸發(fā)、冷凝并重復(fù)使用。使未濃縮的料流通過一系列吸收/吸附過濾器以除去殘留的污物，接著通過消毒殺菌操作。在每個周期后收集從體系中除去的污物并丟，棄或者對一系列周期收集污物，然后再丟棄。
用于這樣操作的較好的裝置應(yīng)包括許多部件并且如有必要實(shí)際上可以制成標(biāo)準(zhǔn)組件。所述裝置應(yīng)帶有工作流體和選定的漂洗流體的儲存槽。所述裝置應(yīng)含有用于放置衣物的洗衣滾筒或者洗滌槽、控制該洗衣滾筒的裝置(如電動機(jī))、將工作流體、PRF、洗滌添加劑等分配至洗滌室中的分配裝置、用于使空氣流動以便干燥的鼓風(fēng)機(jī)、用于加熱該空氣、流體、織物或洗衣滾筒的加熱裝置、從空氣流中除去溶劑蒸氣的冷凝裝置、向洗衣滾筒施加機(jī)械能的裝置、傳感裝置和回收裝置。
在一個較好的實(shí)例中，所述裝置以這樣的方式構(gòu)造，即其大小無需修改就可將該裝置放入家中。另外，這種洗衣機(jī)可以以這樣的方式構(gòu)造和排列，即可以以雙流體機(jī)的形式(水性循環(huán)和干洗循環(huán))運(yùn)行。
本發(fā)明選定的漂洗流體(PRF)方法達(dá)到了在一系列步驟中從纖維中分離工作流體的目的。
最適合洗凈所有織物的工作流體仍具有一些缺點(diǎn)。大多數(shù)這些工作流體具有相當(dāng)小的蒸氣壓并且一般具有閃點(diǎn)。這造成常規(guī)的干燥方法非常困難?？稍诙鄠€漂洗步驟的一個中加入與這些工作流體混溶的選定的漂洗流體并可除去大量的殘留的工作流體。然后用常規(guī)的對流干燥方法可更容易地除去這些選定的漂洗流體。
本發(fā)明并不局限于此，本發(fā)明還提供有效的回收PRF的方法。在較好的實(shí)例中，綜合選擇工作流體和PRF，使之可混溶并且它們是明顯不同的，從而使用簡單的操作就可將兩者分離，這有助于形成整個循環(huán)，這種循環(huán)可在本文所述的自動的、設(shè)備齊全的非水洗衣機(jī)中實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用工作流體洗滌織物的方法，所述工作流體對織物的纖維具有親和力，所述方法包括如下步驟(a)從織物上除去大部分工作流體；(b)在這樣的條件下使選定的漂洗流體通過所述織物，即該漂洗流體能從織物的纖維上至少萃取部分工作流體；和(c)從織物上蒸發(fā)殘留的選定的漂洗流體和工作流體，并將所述織物保留在基本干燥的條件下。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述工作流體選自，但不限于，二元醇醚、多元醇、醚、二元醇醚的酯、脂肪酸酯和其它長鏈羧酸酯、脂肪醇和其它長鏈醇、短鏈醇、極性非質(zhì)子溶劑、硅氧烷、氫氟醚、二元酯、脂肪烴和/或它們的混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述工作流體選自，但不限于，十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、二丙二醇正丁醚(DPnB)、二丙二醇正丙醚(DPnP)、二丙二醇叔丁醚(DPtB)、丙二醇正丁醚(PnB)、丙二醇正丙醚(PnP)、二縮三丙二醇一甲醚(TPM)和/或它們的混合物。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述工作流體是水。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于向所述工作流體中加入至少一種洗滌添加劑。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于選擇所述選定的漂洗流體使之具有滿足下列Hanson溶解度參數(shù)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合約為13-19，分散性約為14-22。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述選定的漂洗流體選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷及其混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于從織物除去工作流體的步驟包括在至少5G的離心旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于每公斤織物加入小于20升的選定的漂洗流體以萃取工作流體。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于可施加機(jī)械能，機(jī)械能施加的時間足以將織物中工作流體的濃度較好降至低于織物重量的45％，更好低于25％，最好低于15％。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于蒸發(fā)殘留的工作流體和選定的漂洗流體包括使干燥氣體通過織物。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述干燥氣體選自空氣、氮?dú)?、二氧化碳?br> 13.一種用非水工作流體洗滌織物的方法，它包括如下步驟(a)使織物與選定的漂洗流體接觸，該選定的漂洗流體被選為與所述工作流體混溶，每公斤織物中所述選定的漂洗流體的加入量小于5升；(b)從織物上除去大量的漂洗流體和殘留的工作流體。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于選擇所述選定的漂洗流體，使之具有下列性能中的至少一個(a)表面張力小于工作流體的表面張力；(b)粘度小于工作流體的粘度；(c)在標(biāo)準(zhǔn)條件下蒸氣壓超過5mmHg，或者(d)它是不可燃的。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于進(jìn)一步選擇所述選定的漂洗流體使之可與非水工作流體混溶，并且其Hanson溶解度參數(shù)(以焦耳/立方厘米表示)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)中的一個(a)極性大于3并且氫鍵鍵合小于9；(b)氫鍵鍵合小于13，分散性約為14-17；或者(c)氫鍵鍵合為13至約19，分散性為14-22。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述選定的漂洗流體選自，但不限于，全氟烴、十氟戊烷、氫氟醚、甲氧基九氟丁烷、乙氧基九氟丁烷及其混合物。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于使織物與選定的漂洗流體接觸包括將所述選定的漂洗流體噴在織物上。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于使織物與選定的漂洗流體接觸包括施加機(jī)械能以使織物和所述漂洗流體相對運(yùn)動。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于所述機(jī)械能是通過旋轉(zhuǎn)多孔洗衣滾筒而施加的。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于施加機(jī)械能直至殘留在織物中的工作流體小于織物重量的45％，更好小于25％，最好小于15％。
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于從織物除去選定的漂洗流體的步驟包括至少一種下列方法離心、液體脫排、抽真空、施加強(qiáng)制熱空氣、施加壓縮空氣、簡單地利用重力使洗滌母液從織物排走、施加水汽/洗滌母液吸收材料、毛細(xì)管或它們的組合。
全文摘要
公開了用洗滌流體和漂洗流體洗滌織物的方法和回收所述洗滌流體和漂洗流體的方法，包括選擇洗滌流體和漂洗流體使之具有選定的性能，從而促進(jìn)從織物除去所述流體并使所述流體相互分離，同時提供合適的洗滌性能。
文檔編號D06F43/00GK1766221SQ20051010641
公開日2006年5月3日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日
發(fā)明者J·A·勒克曼, R·A·桑薩伊, T·L·賴特, A·萊特 申請人:惠爾普爾公司