CN102817208A - 洗涤用固体颗粒及其洗涤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洗涤用固体颗粒及其洗涤方法，固体颗粒为聚合物固体颗粒，其特征是：颗粒表面分布有开放性泡孔。还公开了应用该颗粒洗涤的方法，由于颗粒表面有大量的开放性泡孔而具有很强的吸附和清除污染物的能力，洗涤亲水性和疏水性污染物的效果都很理想还避免了串色。另外，聚合物与普通的聚合相比可以节约材料的使用，保护环境，节约成本。应用该方法洗涤衣物简单方便效果好。
Description
技术领域
本发明涉及洗涤技术领域，特别是一种在洗涤过程中使用的固体颗粒，还包括一种用固体颗粒洗涤待洗物的方法。
背景技术
洗涤过程中采用的洗涤介质有以下几种：1、采用水作为洗涤介质；2、采用有机溶剂作介质，该方式适用于清除疏水性污渍；3、采用空气，如采用液态CO2洗；4、塑料粒子，如采用尼龙塑料粒子作为洗涤介质，利用尼龙表面的极性基团，如-OH，吸附衣服上的污渍，进而实现去污的效果。
但是采用上述洗涤介质在洗涤的过程中也存在下述缺陷：1、采用水作为洗涤介质，水消耗量非常大；2、采用有机溶剂作介质、有机溶剂本身有剧毒，而且采用蒸馏的方法对介质进行回收的安全系数较低；3、采用空气、空气需要体系有好的气密性，同时对气体进行液化需要很高的压力，安全系数较低且工艺较复杂；4、塑料粒子、该方法是最新研发出的新的洗涤方法，相对于水作为洗涤介质，该方法容易清除疏水性污渍，相对于有机溶剂和液态空气作为介质，该方法对环境污染小而且操作方便，但是尼龙粒子的吸附污垢能力有限，去除大量污渍的能力也有限，二而是洗涤衣服的过程中存在明显串色效果，污渍没有办法彻底去除干净。
发明内容
为了克服塑料颗粒作为洗涤介质其吸附能力有限容易串色的缺点，本发明提供了一种洗涤用固体颗粒，使用本发明所述的固体颗粒洗涤污染物表面时，由于颗粒表面有大量的开放性泡孔，所以吸附能力强，而且表面活性高，容易将污染物从待洗物表面彻底清除干净，本发明还提供了一种使用固体颗粒洗涤的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种洗涤用固体颗粒，固体颗粒为聚合物固体颗粒，其特征是：颗粒表面分布有开放性泡孔。
原有的聚合物固体颗粒洗涤衣物时，由于聚合物固体颗粒表面光滑与污染物的结合力不够，洗涤效果不理想，还容易串色。而采用表面密布有大量发放性泡孔的聚合物固体颗粒替代原有的聚合物颗粒进行洗涤是利用了颗粒表面有大量开放式的 泡孔能够将污染物进行吸附进而除去。泡孔的直径越小，吸附和清除污染物的效果会越好，如果泡孔的直径进一步减小到100nm以下时，泡孔材料的吸附能力将会有质的飞跃，因为此时材料泡孔的比表面积将非常大，表面能也非常大，所以吸附和清除污染物的能力将成倍增长。所以采用表面具有开放性泡孔的聚合物固体颗粒能够获得很好的洗涤效果，还可以有效防止串色。
优选所述固体颗粒的表层为泡孔层，颗粒的内部为实心结构。
优选所述固体颗粒的内部分布有开放性泡孔.
优选所述固体颗粒的内部有实心结构。
优选所述固体颗粒的泡孔直径为10nm～100um。
优选所述固体颗粒的泡孔密度为103个/cm3～1012个/cm3。
优选所述固体颗粒的密度为0.3g/cm3～1g/cm3。
优选所述固体颗粒的形状为球形、或立方体、或圆柱形、或橄榄形、或月牙形。
优选所述固体颗粒的平均粒径在1mm～10mm。
优选所述固体颗粒中的聚合物包括PP、或PE、或PS、或PVC、或EVA、或PA、或PET、或者选择上述一种或多种材料的混合物。。
优选所述固体颗粒中含有无机粉体。
一种用固体颗粒洗涤的方法，其特征是：包括用所述的固体颗粒洗涤待洗物的步骤；将待洗物与固体颗粒分离的步骤；漂洗待洗物的步骤；甩干待洗物的步骤。
采用上述方法洗涤待洗物能够彻底清除污染物，方便使用。
优选所述固体颗粒洗涤待洗物的步骤中还使用了中性非离子表面活性剂。
优选所述固体颗粒洗涤待洗物的步骤中待洗物与固体颗粒的质量比为1∶0.5～1∶5；进一步优选质量比为1∶1～1∶3。
本发明的有益效果是，用表面具有大量开放性泡孔的聚合物固体颗粒代替普通的聚合物颗粒作为洗涤介质后，去污能力和防止串色的效果显著增强，而且表层泡孔结构还可以节约材料的使用，保护环境，节约成本，使用本发明所述的方法简单方便。
附图说明
下面结合附图对本发明实施例所述的聚合物固体颗粒的结构进行具体说明。
图1是本发明实施例所述的聚合物固体颗粒的外表面示意图。
图2是第一种实施例的聚合物固体颗粒的剖视图。
图3是第二种实施例的聚合物固体颗粒的剖视图。
图4是第三种实施例的聚合物固体颗粒的剖视图。
其中1.聚合物固体颗粒，2.泡孔，3.泡孔壁，5.颗粒内部实心，6.泡孔间通道。
具体实施方式
实施例一
图1为本实施例所述聚合物固体颗粒1，颗粒的表面分布有大量开放性的泡孔2和泡孔间通道6，固体颗粒1的内部为实心结构，即颗粒的内部为颗粒内部实心5，颗粒的表层为泡孔层，泡孔层中含有大量的开放性的泡孔2，泡孔的周围是泡孔壁3，泡孔与泡孔之间有通道6连接，见图2。
原有的聚合物固体颗粒洗涤衣物时，由于聚合物固体颗粒表面光滑与污染物的结合力不够，洗涤效果不理想，还容易串色。而采用表面密布有大量开放性泡孔的聚合物固体颗粒替代原有的聚合物颗粒进行洗涤是利用了颗粒表面有大量开放式的泡孔，能够将污染物进行吸附进而除去。开放性泡孔就是泡孔的内部能够与外界相连通，泡孔的直径越小，吸附和清除污染物的效果会越好，如果泡孔的直径进一步减小到100nm以下时，泡孔材料的吸附能力将会有质的飞跃，因为此时材料泡孔的比表面积将非常大，表面能也非常大，所以吸附和清除污染物的能力将成倍增长。所以采用表面具有开放性泡孔的聚合物固体颗粒能够获得很好的洗涤效果，还可以有效防止串色。另外，由于泡孔的存在可以节约材料的使用，保护环境，节约成本。
另外所述固体颗粒的表层为泡孔层，颗粒的内部为实心结构。颗粒表面泡孔层所占的体积为整个固体颗粒体积的0.01％-20％，这样颗粒在洗涤的过程中污染物可被吸附在颗粒的表面或表层而不会进入颗粒的中心部。方便清洗颗粒，使颗粒容易被重新使用。
适合作为洗涤应用的固体颗粒的开孔率为50％～100％；固体颗粒的泡孔直径为10nm～100um；固体颗粒的泡孔密度为103个/cm3～1012个/cm3；固体颗粒的密度为0.3g/cm3～1g/cm3；固体颗粒的形状为球形、或立方体、或圆柱形、或橄榄形、或月牙形；固体颗粒的平均粒径在1mm～10mm。
常见的表面带有泡孔的聚合物材料，例如在建筑保温中使用的发泡聚苯颗粒比较柔软、有弹性，聚合物颗粒的表层也有这样的发泡结构，在洗涤的过程中与织物表面接触更近似于人手揉搓。聚合物颗粒表层的泡孔相互连通为污染物进出和吸附 污染物提供了条件。另外聚合物颗粒表面的泡孔壁3在与织物接触时类似牙刷一样可以减小污染物与织物的结合力。
制作所述聚合物固体颗粒可以选择PP、或PE、或PS、或PVC、或EVA、或PA、或PET；或者选择上述一种或多种材料的混合物。为了产生聚合物固体颗粒表层的泡孔和调节颗粒的密度，在聚合物中添加无机粉体。为了使泡孔更加均匀细密，密粉体也应该更加均匀和细小。在聚合物固体颗粒中添加无机粉体，如滑石粉、碳酸钙等，添加无机纳米粉体更好，粉体主要起形成泡孔或成核剂的作用。另外还可以加入含有银离子的粉体，则聚合物固体颗粒将具有杀菌功能。
聚合物固体颗粒的制备方法是首先将聚合物与粉体均匀混合挤出造粒，然后将颗粒放在有机溶剂二甲苯中浸泡8到48小时进行溶涨，再将颗粒在强酸性溶液中浸泡0.1到10小时溶解颗粒中的粉体，这样颗粒表层的粉体溶解后就留下了泡孔，形成了表面的泡孔层，内部为实心结构。
本实施例采用的洗涤方法是通过以下方案实现的：洗涤前，聚合物固体颗粒1是储存在洗衣机一储料箱中，洗涤助剂可通过自动添加装置定量添加，少量水的添加可通过流量计装置控制水的添加量。聚合物颗粒洗涤衣物的过程包括打开出料阀，将储料箱中的聚合物固体颗粒放入滚筒内，同时通过皂液自动添加装置以及水量定量添加装置通过管道进入到滚筒内，把衣服浸润，洗涤时间在10-60分钟，洗涤温度保持在50-70度，可采用蒸汽加热方式，衣物与固体颗粒的质量比为1∶0.5～1∶5，优选质量比为1∶1～1∶3。洗涤完后，是将聚合物颗粒与衣物分离的步骤，包括中高速甩干衣服及颗粒，将脏水甩出，甩干速度在150-1000转/分，甩干时间5-10分钟即可；甩干后进行漂洗步骤，按设定的用水量进水，进行漂洗，漂洗时间在5-20分钟，漂洗完毕后进行甩干步骤，甩干速度及时间可参考第一次甩干条件，根据衣服脏的程度，可进行第二次、第三次漂洗。漂洗结束后甩干衣服，进行颗粒与衣服的分离环节，采用离心分离方式，中高速转动内筒，转速可在150-800转/分钟，打开进料口，聚合物固体颗粒1在高速离心的作用下，经进料口进入到储料箱中，实现颗粒的回收，以备下次的使用。颗粒的漂洗功能，打开出料阀口，将粒子进入到滚筒内，添加少量水进行漂洗，漂洗时间10-40分钟，漂洗完毕后甩干，甩干速度在100-800转/分钟，甩干后打开进料阀，通过高速转动离心方法实现颗粒的回收。聚合物固体颗粒在洗涤待洗物的过程中还使用了中性非离子表面活性剂，这样洗涤效果更好，更容易去除污染物。
采用本实施例所述的聚合物固体颗粒洗涤衣物，由于聚合物固体颗粒表面密布 有大量的开放性泡孔而具有很强的吸附和清除污染物的能力，洗涤亲水性和疏水性污染物的效果都很理想，还避免了串色。另外，聚合物表面为多孔层与普通的聚合相比可以节约材料的使用，保护环境，节约成本。
实施例二
本实施例中所述的洗涤用聚合物固体的表面结构见图1，其剖视图见图3。由于聚合物固体颗粒吸附污染物后，污染物会进入颗粒表面的开放性泡孔的内部，还有可能从表层的泡孔进一步向深层泡孔进入。这样在重复使用所述固体颗粒时需要对颗粒进行洗涤，如果污染物渗入颗粒较深，则清除起来很困难，所以要使聚合物固体只在表面有开放性泡孔，而内部没有开放性泡孔，即颗粒的内部为实心结构。这样聚合物固体颗粒在洗涤完待洗物后污染物只附着在颗粒的表面，很容易被清除，颗粒也容易被重复利用。
要获得只有表面带有开放性泡孔的聚合物固体颗粒，可以通过控制颗粒在溶胀后与强酸性溶液的浸泡时间，时间在0.1到0.5小时，这样颗粒只有表面含有开放性泡孔。
实施例三
本实施例中所述的洗涤用聚合物固体的表面结构见图1，其剖视图见图4。聚合物颗粒的表面和内部均有大量的开放性泡孔，聚合物固体颗粒的制作方法可以采用物理发泡或化学发泡的方法，在聚合物熔体中添加发泡剂，通过控制发泡剂的添加量和发泡温度和时间得到不同大小和形态的泡孔。
本实施例中，聚合物固体颗粒的表面和内部均有大量的泡孔，可以节约材料。
Claims (15)
1.一种洗涤用固体颗粒，固体颗粒为聚合物固体颗粒，其特征是：颗粒表面分布有开放性泡孔。
2.根据权利要求1所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的表层为泡孔层，颗粒的内部为实心结构。
3.根据权利要求1所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的内部分布有开放性泡孔。
4.根据权利要求1所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的内部有实心结构。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的泡孔直径为10nm～100um。
6.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的泡孔密度为103个/cm3～1012个/cm3。
7.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的密度为0.3g/cm3～1g/cm3。
8.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的形状为球形、或立方体、或圆柱形、或橄榄形、或月牙形。
9.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒的平均粒径在1mm～10mm。
10.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒中的聚合物包括PP、或PE、或PS、或PVC、或EVA、或PA、或PET、或者选择上述一种或多种材料的混合物。
11.根据权利要求1-4中任何一项所述的颗粒，其特征是：所述固体颗粒中含有无机粉体。
12.一种用固体颗粒洗涤的方法，其特征是：包括：
用权力要求1-11中任何一项所述的固体颗粒洗涤待洗物的步骤；
将待洗物与固体颗粒分离的步骤；
漂洗待洗物的步骤；
甩干待洗物的步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征是：所述固体颗粒洗涤待洗物的步骤中还使用了中性非离子表面活性剂。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征是：所述固体颗粒洗涤待洗物的步骤中待洗物与固体颗粒的质量比为1∶0.5～1∶5。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征是：所述固体颗粒洗涤待洗物的步骤中待洗物与固体颗粒的质量比为1∶1～1∶3。
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