CN1813099A - 纯化干洗溶剂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种纯化包含洗涤污垢的干洗溶剂的方法。该方法使用膜过滤以增强杂质从干洗溶剂中的分离。
Description
发明领域
本发明涉及一种纯化包含洗涤污垢的废干洗溶剂的方法。该方法使用膜过滤以增强杂质从干洗溶剂中的分离,同时减少能量损耗和溶剂损失。
发明背景
用于洗涤和清新(如,除去恶臭)织物制品的常规洗涤方法通常可分为基于水的洗涤方法和“干洗”方法。前者涉及将织物制品浸没在主要含水的溶液中;可加入洗涤剂或肥皂以增强洗涤功能。后者典型地涉及使用非水流体作为用于洗涤和清新的试剂。
在用于洗涤处理之后,清洁溶剂典型地包含杂质,如染料、水和/或表面活性剂。由于干洗溶剂比水更昂贵,因此需要在一次以上的处理中重复应用/再使用该干洗溶剂。
常规的干洗溶剂采用蒸馏方法来除去某些杂质。使用蒸馏方法的代表性体系公开于EP 543,665和美国专利5,942,007、6,056,789、6,059,845和6,086,635中。然而,由于进行蒸馏所需的设备和条件极其麻烦而且耗能,因此蒸馏方法对于消费者应用或家庭使用不太实际。蒸馏方法的缺点包括蒸馏部件的高成本、每日需人工介入清洁蒸馏锅底部以及不能有效除去挥发性杂质。因此,需要一种不蒸馏即可从干洗溶剂中除去杂质的方法。
已有其它无需蒸馏即可从干洗溶剂中除去杂质的方法。典型地,这些非蒸馏方法仅使用具有吸附剂物质如活性炭和/或粘土的过滤体系。例如,常用的市售KleenRite过滤器由粘土吸附剂和活性炭吸附剂制成。包含碳和粘土吸附材料的代表性过滤器公开于美国专利4,277,336和3,658,459中。然而,由于过滤器中粘土吸附剂的百分比高,这种过滤器寿命相当有限。粘土吸附剂具有的吸附杂质(如水)的容量有限,并且一旦达到了那个容量,必须用新的过滤器替换该过滤器。除了粘土吸附剂的局限性以外,活性炭吸附剂还具有局限性。活性炭吸附材料的粒径和/或孔径使某些杂质流过活性炭吸附材料,因此使过滤器无效。此外,在常规使用中,以一定的速度将用过的被污染的干洗溶剂抽过过滤器,该速度使粘土吸附剂和/或活性炭吸附剂不能有效地除去杂质。对于那些可高度溶于干洗溶剂中的杂质而言尤其如此。此外,由于频繁地更换过滤器,会损失一部分溶剂。
因此,需要有一种可有效从干洗溶剂中除去杂质的方法,以使被纯化的溶剂循环/再生。
还需要有能够以经济和节能方式来纯化干洗溶剂的方法。
还需要有一种可在低温和常压下有效地从干洗溶剂中除去杂质的非蒸馏方法。
此外,需要在纯化方法中所用的物质是安全和耐用的。
发明概述
本发明涉及包含洗涤污垢的亲脂性流体的纯化方法,该方法包括以下步骤:
a.提供包含亲脂性流体和洗涤污垢的混合物;
b.任选地,处理该混合物;和
c.使混合物透过膜,从而除去洗涤污垢,并将亲脂性流体转化为纯化了的亲脂性流体。
附图概述
图1是依照本发明的一个实施方案的包含膜过滤部件的清洁体系的示意图。
发明详述
定义
本文所用术语“织物制品”是指任何通常在常规洗涤过程或清洁过程中洗涤的制品。因此,该术语包括衣物、亚麻、纬幔以及衣物附件。该术语也包括其它整个或部分地由织物制造的物品,如手提袋、家具罩、防水油布等等。
本文所用术语“吸收材料”或“吸收性聚合物”是指任何能够选择性地吸入(即,吸收或吸附)水和/或含水液体而不吸入干洗溶剂的材料。换句话讲,吸收材料或吸收性聚合物包含本领域称之为“凝胶”、“聚合物凝胶”和“超吸收聚合物”的吸水剂。
本文所用术语“干洗溶剂”是指任何能够除去皮脂的非水性流体。干洗溶剂包括亲脂性流体,其将在下文更详细地描述。
本文所用术语“清洁组合物”是指任何与待清洁的织物制品直接接触的包含干洗溶剂的组合物。应当理解,该组合物除了清洁用途外也可有其它用途,如调理、上浆和其它织物护理处理。因此,它可与术语“处理组合物”或“织物护理组合物”替换使用。此外,可将任选的清洁助剂如附加去污表面活性剂、漂白剂、香料等加入到“清洁组合物”中。也就是说,清洁助剂可任选地与干洗溶剂组合。这些任选的清洁助剂在下文进行更详细的描述。
本文所用术语“干洗”或“非水性清洁”是指使用非水性流体作为干洗溶剂来清洁织物制品。然而,水可作为辅助清洁剂加入“干洗”方法中。按所述干洗溶剂或清洁组合物的重量计,“干洗”过程中包含的水量最高为约25%。非水性流体被称为“亲脂性流体”或“干洗溶剂”。
本文所用术语“污垢”或“洗涤污垢”是指在织物制品上的作为清洁处理除去目标的任何不可取的外来物质。术语“水性”或“亲水性”污垢是指初次与织物制品接触时包含水的污垢,或者污垢在织物制品上保留一定量的水。水性污垢的实施例包括但不限于饮料、许多食物污垢、水溶性染料、体液(如汗液、尿液或血液)和户外污垢(如草渍和泥垢)。另一方面,本文所用术语“亲脂性”污垢是指在亲脂性流体中具有高溶解度或亲和力的污垢。亲脂性污垢的实施例包括但不限于体垢,如甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯、饱和的和不饱和脂肪酸、非极性烃、蜡和蜡酯、类脂;并且包括但不限于洗涤物质,如非离子表面活性剂;以及它们的混合物。
除非另外具体指明,所有百分比均按重量百分比计。
亲脂性流体
本文所用的“亲脂性流体”是指按重量计与最高20%的水不混溶的任何液体或液体混合物。通常,适宜的亲脂性流体在环境温度和压力下可以是完全的液体,可以是易熔化的固体(如,在约0℃至约60℃温度范围内变为液体的固体),或者可包括环境温度和压力下(如在25℃和1atm压力下)的液相和蒸气相混合物。
本发明的亲脂性流体优选是不易燃的,或具有较高的闪点和/或较低的VOC特性,这些术语具有干洗工业中所用的常规含意,意指等于或优选超过已知常规干洗流体的特性。
适宜亲脂性流体物质的非限制性实施例包括硅氧烷、其它硅氧烷、烃、乙二醇醚、甘油衍生物如甘油醚、全氟胺、全氟化和氢氟醚溶剂、低挥发性无氟有机溶剂、二醇溶剂、其它对环境友好的溶剂以及它们的混合物。
本文中所用的“硅氧烷”意指非极性且不溶于水或低级醇的聚硅氧烷流体。本发明可使用直链硅氧烷(参见如美国专利5,443,747和5,977,040)和环状硅氧烷,包括选自八甲基环四硅氧烷(四聚物)、十二甲基环六硅氧烷(六聚物)以及优选十甲基环五硅氧烷(五聚物,通常称为“D5”)的环状硅氧烷在内。优选的硅氧烷包括超过约50%的环状硅氧烷五聚物,更优选超过约75%环状硅氧烷五聚物,最优选至少约90%的环状硅氧烷五聚物。还优选可用于本发明的硅氧烷为具有至少约90%(优选至少约95%)五聚物和少于约10%(优选少于约5%)四聚物和/或六聚物的环状硅氧烷混合物。
亲脂性流体可包括干洗溶剂的任何组分,尤其是包括含氟溶剂或全氟胺在内的较新类型。尽管一些全氟胺如全氟三丁基胺不适于用作亲脂性流体,但它们可作为在含有亲脂性流体的组合物中的许多可能助剂之一存在。
其它适宜的亲脂性流体包括但不限于二醇溶剂体系(例如,较高级的二醇如C6或C8二醇或更高级的二醇),包括环状和无环类型在内的有机硅氧烷溶剂等以及它们的混合物。
低挥发性无氟有机溶剂的非限制性实施例包括,例如OLEAN和其它多元醇酯,或某些相对非挥发性的可生物降解的中链支化石油馏分。
二元醇醚的非限制性实施例包括丙二醇甲基醚、丙二醇正丙基醚、丙二醇叔丁基醚、丙二醇正丁基醚、双丙甘醇甲基醚、双丙甘醇正丙基醚、双丙甘醇叔丁基醚、双丙甘醇正丁基醚、三丙二醇甲基醚、三丙二醇正丙基醚、三丙二醇叔丁基醚、三丙二醇正丁基醚。
在文献中,除了硅氧烷之外,其它硅氧烷溶剂的非限制性实施例也是熟知的,参见,例如Kirk Othmer所著的“Encyclopedia of ChemicalTechnology”,并且它们可购自许多商业来源,包括GE Silicones、Toshiba Silicone、Bayer和Dow Corning。例如,一种适用的硅氧烷溶剂为购自GE Silicones的SF-1528。
甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括具有下列结构的物质:
适用于本发明方法和/或装置中的甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括具有下列结构的甘油衍生物:
结构I
其中R1、R2和R3各自独立地选自:H;支链的或直链的、取代的或未取代的C1-C30烷基、C2-C30烯基、C1-C30烷氧羰基、C3-C30烯化氧烷基、C1-C30酰氧基、C7-C30亚烷基芳基;C4-C30环烷基;C6-C30芳基;以及它们的混合物。两个或多个R1、R2和R3可共同形成一个C3-C8芳族或非芳族、杂环的或非杂环的环。
适宜甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括2,3-双(1,1-二甲基乙氧基)-1-丙醇、2,3-二甲氧基-1-丙醇、3-甲氧基-2-环戊氧基-1-丙醇、3-甲氧基-1-环戊氧基-2-丙醇、碳酸(2-羟基-1-甲氧基甲基)乙酯甲酯、碳酸甘油酯以及它们的混合物。
其它对环境友好的溶剂的非限制性实施例包括臭氧生成潜力为约0至约0.31的亲脂性流体、蒸气压力为约0至约13.3Pa(0.1mmHg)的亲脂性流体、和/或蒸气压力大于13.3Pa(0.1mmHg)而臭氧生成潜力为约0至约0.31的亲脂性流体。上述的以前未描述过的此类亲脂性流体的非限制性实施例包括碳酸酯溶剂(即,碳酸甲酯、碳酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甘油酯)和/或琥珀酸酯溶剂(即,琥珀酸二甲酯)。
本文所用的“臭氧反应性”是VOC在大气中形成臭氧能力的量度。以每克挥发性有机物所生成的臭氧克数进行量度。测定臭氧反应性的方法进一步论述于W.P.L.Carter在1994年“Journal of the Air &Waste Management Association”,第44卷第881页至第899页所著的“Development of Ozone Reactivity Scales of Volatile OrganicCompounds”中。使用Method 310 of the California Air Resources Board中所规定的技术,测定所用的“蒸气压”。
优选地,亲脂性流体包含按所述亲脂性流体的重量计大于50%的环五硅氧烷(“D5”)和/或具有几乎相同挥发性的线性类似物,并任选地以其它硅氧烷溶剂补足。
当存在于依照本发明的处理组合物中时,亲脂性流体的含量按所述处理组合物的重量计优选为约70%至约99.99%,更优选约90%至约99.9%,甚至更优选约95%至约99.8%。
织物护理组合物
本发明的织物护理组合物包含亲脂性流体、去污表面活性剂和任选的水和/或清洁助剂。
当本发明织物护理组合物中含有去污表面活性剂组分时,去污表面活性剂组分的含量按所述组合物的重量计优选为约1%至约99%,更优选2%至约75%,甚至更优选约5%至约60%。
该组合物可任选地包含极性溶剂如水,极性溶剂的含量按所述组合物的重量计为约99%至约1%,优选约5%至约40%;并且该组合物可任选地包含清洁助剂,清洁助剂的含量按所述组合物的重量计为约0.01%至约50%,优选约5%至约30%。
当用亲脂性流体稀释组合物以制备洗涤液体时,织物护理组合物的含量按所述洗涤液体的重量计为约0.1%至约50%,更优选约1%至约30%,甚至更优选约2%至约10%。此外,上述去污表面活性剂在洗涤液体中的含量按所述洗涤液体的重量计为约0.001%至约50%,优选约1%至约40%,更优选约2%至约30%。
在一些实施方案中,还可任选地将水掺入到洗涤液体中。可将水作为织物护理组合物组分或洗涤液体中的亲脂性流体共溶剂来加入。
杂质
可在织物制品处理过程期间进入到干洗溶剂中的杂质典型地包括洗涤污垢,尤其是亲脂性洗涤污垢,如非离子表面活性剂、饱和的和不饱和脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯、非极性烃、蜡和蜡酯、类脂以及它们的混合物。
杂质还可来自织物处理组合物,包括:非离子表面活性剂,水,染料,辅助清洁剂或其它清洁助剂。各种清洁助剂的非限制性实施例包括:阳离子、阴离子或两性离子表面活性剂、不粘附织物的洗涤剂组分、酶、漂白剂、织物软化剂、香料、抗菌剂、抗静电剂、增白剂、染料固定剂、染料研磨抑制剂、摩擦脱色牢度改进剂、减皱剂、抗皱剂、去污聚合物、防晒剂、抗褪色剂、助剂、起泡剂、组合物异味控制剂、组合物着色剂、pH缓冲剂、防水剂、驱污剂以及它们的混合物。
膜
非多孔膜是根据分子大小选择性的原理起作用。即,聚合物膜材料是选择性的,以使小分子如溶剂分子能渗透过膜,而大于某一分子尺寸的所有溶质分子则被滤除。这被称为膜的分子截断值。若干因素影响分子截断值。例如,对于由聚合物制成的膜,影响截断值的因素如交联度、聚合物类型、聚合度、结晶度和聚合物链的密度或堆积度。
通常,非多孔膜具有的截断值以溶质的重均分子量计为0.0003ag至0.003ag(200至2000道尔顿)。通过使用凝胶渗透色谱法(GPC),分析被膜滤除的溶质,可确定膜的截断值,其中依照测试方法ASTMD6474-99,使用聚苯乙烯校正标准,进行GPC。
溶剂透过非多孔膜的传送可被描述为
渗透性=溶解度×扩散率
溶解度涉及渗透物润湿膜材料的能力,并且在平衡条件下在膜中保留一定量的渗透物。通常,溶剂和聚合物膜材料之间的溶解度越高,将导致溶剂透过膜的渗透性就越高,从而透过膜的溶剂流量也就越高。
可使用Hildebrand溶解度参数(δ)来估计亲脂性流体和膜聚合物之间的相容性或溶解度。通常,当两种材料的溶解度参数值接近时,可预计它们之间的相容性。适用于本发明的聚合物膜材料具有的溶解度参数不同于亲脂性流体的溶解度参数,比亲脂性流体的溶解度参数小约5MPa1/2,优选小约3MPa1/2。已知D5(十甲基环五硅氧烷)具有的溶解度参数为约19.7MPa1/2,而水具有的溶解度参数为约23.4MPa1/2;这两种液体之间有足够大的差异,从而可能找到一种膜,其可拒绝水通过,而允许D5渗透过膜。例如,基于硅氧烷的膜可允许D5渗透过,这应归因于它们相似的溶解度参数。
扩散率反比于渗透物的分子尺寸。随着分子尺寸的增加,扩散率降低。换句话讲,非多孔膜的截断值是膜扩散率的函数。
以流量(F)测定膜效率,其是每单位表面积上和每单位时间内通过膜的物质量:
F=V×S-1×t-1
其中V是体积,S是膜的表面积,而t是时间。流量单位可用每平方米膜表面积每天的溶液立方米项表示,或用每平方米膜表面积每小时的溶液公升项表示。
流量正比于渗透性、压差,而反比于膜厚度。已发现,当在压力驱动过程中使用非多孔聚合物膜时,其是尤其有效的。在压力驱动过程中,膜的注入侧或迁入侧处于足以使渗透物穿过膜的压力下,而膜的迁出侧或渗出侧则处于大气压力附近。当物料(如含有一种或多种杂质和溶剂的溶液)接触膜时,一部分物料溶剂溶于膜中并扩散通过;低于膜截断值的杂质也渗透到迁出侧;而高于膜截断值的杂质则被膜滤除并保留在迁入侧。将迁出侧经过过滤的溶液称为“渗透物”,其往往含有较低浓度的杂质。相反,迁入侧的给料与被滤除的杂质合并形成“渗余物”,随着膜过滤过程的进行,其含有越来越高浓度的杂质。
测定膜效率的另一参数是滤除率或滤除百分比(%R),其如下定义:
%R=[1-(Cperm/Cret)]*100其中Cperm是渗余物中杂质的浓度,而Cret是渗透物中同一杂质的浓度。可供选择地,使用渗余物和渗透物中所有杂质的总浓度,来计算滤除百分比。
需要使膜厚度或对于复合膜而言非多孔聚合物层厚度最小化以获得更高的流量。小于1μm或小于约0.5μm的膜厚度可适用于本发明。由于溶剂中膜聚合物的溶解度,聚合物典型地趋于溶胀。聚合物膜材料的交联性将使溶胀最小化,并有助于保持膜的完整性。
聚合物膜适用于本文的非多孔膜可包括聚合材料,如聚四氟乙烯、聚(偏二氟乙烯)、聚丙烯、聚乙烯、纤维素酯、聚碳酸酯、聚砜/聚(醚-砜)、聚酰亚胺/聚(醚-酰亚胺)、脂族聚酰胺、聚醚醚酮、交联聚烷基硅氧烷以及它们的混合物。适宜的膜市售自GEAFiltration。膜的实施例:非多孔的(纳米过滤)-得自Osmonics Inc.Minnetoka,Minn.的Desal DK,多孔的(微量过滤)-得自Osmonics Inc.Minnetoka,Minn.的Desal JX。
与使用多孔膜相比,使用非多孔膜的优点在于无堵塞效应,即该膜不可能因保留于孔中的大分子而变得堵塞。
无机多孔膜
相对于聚合材料而言,无机膜通常具有优良的化学和热稳定性。无机膜还具有机械完整性,以致不需要支撑层。事实上,在聚合物膜的膜结构中,无机膜可被用作支撑层。著名的有四种不同类型的无机膜:陶瓷膜、玻璃膜以及金属膜(包括碳)和沸石膜。通过烧结金属粉末如不锈钢、钨或钼,可获得金属膜。通过使金属如铝、钛、硅或锆与氧化物、氮化物或硬质合金形式的非金属组合可形成陶瓷。由上述材料制成的陶瓷膜形成主要的无机膜类别,有氧化铝或矾土和氧化锆或锆土。这些膜通常通过烧结或通过溶胶-凝胶方法来制得。通过在分层玻璃上浸提,可制备玻璃膜(硅氧化物或二氧化硅)。
无机膜的分离原理类似于聚合物膜。使用无机膜,溶剂可很好地渗透通过无机膜中规定的孔。孔径取决于膜材料和成膜方法。通常,当暴露于各种溶剂时,无机膜的孔隙结构不会改变,而聚合物膜可溶胀至不同的程度,这取决于聚合物在具体溶剂中的溶解度。适宜的陶瓷膜可具有的孔径范围为10至100埃或10至约50埃。
膜结构
在本发明的一个实施方案中,使用多层膜结构实施分离方法,其包括非多孔聚合物膜层和多孔载体层,该载体层可向结构提供机械强度和支持。
在本发明的另一个实施方案中,使用多层膜结构实施分离的方法,其包括(a)可提供机械强度的载体层,(b)多孔支持层,和(c)可提供分离或过滤效果的非多孔弹性体或部分交联的聚合物膜层。
这些和其它膜结构的描述可见于US 5,205,934、US 5,265,734和US5,151,182中。
这些膜结构还可以头对头或头对尾的方式堆积在一起,以增强分离性能。
(a)
载体层
当使用此载体层时,其特征在于它高度的多孔性和机械强度。它可以是纤维或非纤维网和/或织成的或无纺织网。代表性的载体层是由聚酯制成的多孔、柔韧、织成的纤维网。典型的聚酯载体层可由无纺热粘合线束制成。
(b)
多孔支持层
代表性的多孔支持层可由聚丙烯腈聚合物制成。典型地,聚丙烯腈支持层可具有的厚度范围为约20微米至约100微米或约40微米至约80微米,或平均厚度为约50微米。在一个实施方案中,多孔支持层的特征在于孔径小于约10微米或更通常小于约1微米。在另一个实施方案中,多孔支持层的特征在于孔径小于约500埃或更通常小于约200埃。
(c)
非多孔分离层
代表性的分离层包括厚度为约0.1微米至5微米的非多孔弹性体薄膜或隔膜,其由聚合物制成,该聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、纤维素乙酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、再生纤维素、聚碳酸酯以及它们的混合物。
在一个实施方案中,该分离层包括由部分交联聚硅氧烷组成的带有交联剂的非多孔膜,该交联剂为(i)聚异氰酸酯,或(ii)聚(碳酰氯),或(iii)R4-aSi(A)a,其中A是--OH、--HH2、--OR或-OOCR;R是氢、烃基(如烷基、芳基、环烷基、烷芳基、芳烷基)或碳氟化合物;并且a是值为2、3或4的整数。
聚硅氧烷聚合物
可用作非多孔弹性体膜的代表性聚硅氧烷包括具有下式结构的不含卤素的聚硅氧烷:
其中R可为氢,选自烷基、芳烷基、环烷基、芳基和烷芳基或它们氟化衍生物(即碳氟化合物部分)的烃基。当R为低级烷基如直链或支链的C1-C10烷基时,其包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、辛基、癸基或十八烷基。当R是芳烷基时,其可为苄基或β-苯乙基。当R是环烷基时,其可为环己基、环庚基、环辛基、2-甲基环庚基、3-丁基环己基或3-甲基环己基。当R是芳基时,其可为苯基、萘基以及它们的衍生物。当R是烷芳基时,其可为甲苯基、二甲苯基以及它们的衍生物。R还可包括主链上的取代基以形成支链结构,其中取代基选自烷基、芳基、环烷基、醚以及它们的组合。代表性的取代的R基团可包括2-乙氧基乙基、乙氧羰基甲基、4-甲基环己基、对甲基苯基、对乙基苄基或3-乙基-5-甲基苯基。
在一个实施方案中,化学式(I)中的一个或两个R为甲基。在另一个实施方案中,膜材料是具有下式结构的二硅烷醇封端的聚(二甲基硅氧烷):
其中n为约7至2000。
在另一个实施方案中,膜材料是具有其它端基的聚(二甲基硅氧烷),其中端基包括但不限于乙酰氧基、甲氧基、乙氧基、甲醇和氨丙基二甲基。
交联剂
适用于本发明的硅氧烷膜材料是交联的。对于含有活性端基如-OH或-NH2的非环状硅氧烷而言,其可以交联于(i)聚异氰酸酯,(ii)聚(碳酰氯)或(iii)具有下式结构的硅烷:
R4-aSi(A)a (II)
其中A是-OH、-NH2、-OR或-OCOR,a是2、3或4,并且R独立地选自氢或烃基,该烃基选自烷基、芳烷基、环烷基、芳基、烷芳基以及它们的混合物。式(II)中代表性的R基团与上述式(I)中的那些R基团相同。通过非环状硅氧烷端基和交联剂A基团之间的反应,可典型地实现交联。
对于环状硅氧烷(如十甲基环五硅氧烷)而言,通过与交联剂反应以断裂环中的Si-O键,可实现交联。
适用于膜材料的烷氧基硅烷的非限制性实施例包括甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苄基三甲氧基硅烷、对甲苯基三甲氧基硅烷、1,2-二甲氧基四甲基二硅烷和四甲氧基硅烷。
适用于膜材料的酰氧基硅烷的非限制性实施例包括二甲基二乙酰氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、二乙基二乙酰氧基硅烷、二苯基二乙酰氧基硅烷、苄基三乙酰氧基硅烷、对甲苯基三乙酰氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷、1,2-二乙酰氧基四甲基二硅烷、1,2-二甲基四乙酰氧基二硅烷。
适用于膜材料的混合烷氧基、酰氧基硅烷的非限制性实施例包括二甲氧基二乙酰氧基硅烷和甲氧基三乙酰氧基硅烷。
适用于膜材料的氨基硅烷的非限制性实施例包括二甲基二氨基硅烷或二丁基二氨基硅烷;例证性羟基硅烷可包括二乙基二羟基硅烷或甲基三羟基硅烷。
适用于膜材料的聚异氰酸酯的非限制性实施例包括甲苯二异氰酸脂、苯撑二异氰酸酯、己撑二异氰酸酯和甲苯三异氰酸酯。
适用于膜材料的聚(碳酰氯)的非限制性实施例包括已二酰二氯、间苯二酰二氯和辛二酰二氯。
可在惰性溶剂(典型为烃如己烷)中进行交联弹性体硅氧烷膜的制备,其包含按该溶液重量计约5%至约15%或约10%的非卤代聚硅氧烷和按该溶液重量计约1%至约10%或约4%的交联剂。
该溶液可以约12.7μm至101.6μm(0.5至4密耳)或约50.8μm(2密耳)的厚度涂抹在支持层(在载体层上)上。大概在约25℃的室温下,进行溶液的薄膜铸塑。随后,在约110℃至140℃或约125℃下进行固化约10至20分钟或约15分钟,以形成厚度为约1微米至5微米或1.5微米的薄膜。
螺旋卷管型隔膜
螺旋卷管模型包括位于多孔支持层和载体层上的非多孔分离层膜,该结构典型沿着所有边缘折叠并粘合或密封,只留一边开口,以形成袋状单元,其优选在外侧具有分离层。将用作渗透或排出槽的织物间隔材料放置于袋状单元中。排出槽从单元的开口端伸出。
然后,将典型由塑料网形成的进料槽片放置在袋状单元的一面上,靠近分离层,并与其相连。
优选将如此形成的结构绕着圆柱体导管卷绕,该导管在壁上具有多个孔洞,优选直线排列,其长度与袋状单元的宽度相同。袋状单元排出槽的伸出部分放置在导管孔洞上;并且袋状单元绕着导管卷绕,以形成螺旋卷管构型。显然,虽然仅存在一个进料槽,但卷管型结构中的单个进料槽将与膜层的两面邻接。通过将结构绕着导管卷绕多次,可形成螺旋卷管构型,以使该结构为易于操作的形式。该单元被固定于外壳中(以类似于壳管式热交换器的方式),在一端提供进口,而在另一端提供出口。外壳内表面和螺旋卷管型单元外表面之间的挡板状密封装置防止流体绕过运转着的膜体系,并确保流体主要由一端进入体系。渗透物从进料槽通过,与分离层接触,并从而从那里进入到渗透槽中,并从而从那里进入并通过导管中的孔洞,通过孔洞其被分离为纯粹的渗透物。
在螺旋卷管型隔膜的使用中,带电液体允许通过用作进料槽的塑料网,并从而与非多孔分离膜接触。未通过膜的液体被分离为渗余物。透过膜的液体进入到充满渗透间隔材料的体积中,并通过此渗透槽进入圆柱体导管的孔洞中,通过孔洞其被从体系中分离。典型的螺旋卷管模型描述于Kirk-Othmer的“Encyclopedia of ChemicalTechnology”,第4版,第16卷“Membrane Technology”第158页至第160页中。
管状膜
聚丙烯腈多孔支持层可被压制成典型具有0.1mm至10mm壁厚的微管。将压制管通过交联并就地固化的硅氧烷浴。在锻造机中,将这些管子的一束在每一端固定(用环氧粘合剂);并切割纤维,以使它们与锻造机的末端齐平。将此管束以典型壳管式结构放置在外壳中。
在操作中,允许带电液体进入管侧并通过管道内部,并作为渗余物流出。在通过管道的过程中,渗透物通过非多孔分离层,并且将渗透物收集于壳侧中。
膜分离方法
在织物制品处理过程期间,干洗溶剂和/或组合物典型地被如上述的那些杂质污染。本发明涉及通过膜过滤,从用过的被污染的废干洗溶剂中除去杂质的方法。杂质可被化学改性或被进行其它处理,以使改性的杂质在尺寸上变得更大或更不溶于(如变得更亲水性)干洗溶剂中,以使杂质更易于从溶剂中分离出来。在连续织物制品清洁循环中,如此纯化的干洗溶剂可被用作工作溶剂。应当理解,使用化学改性或纯化剂的辅助方法也可用于纯化或重复利用干洗组合物,其可包含干洗溶剂和水的乳液以及各种杂质。
经由清洁体系的并行(即在清洁循环中)组分或作为清洁体系的辅助物(清洁循环后)组分,可将本发明的膜过滤方法应用于溶剂或组合物中。
从管线过滤的观点和从每个清洁和/或纯化循环的总操作时间的观点上看,效率是重要的考虑因素。因此,在344.5Pa(500psi)压力下,适用于本文的膜过滤装置应提供的溶剂流量为至少0.1kg/m2.hr。
适用于本文的膜过滤装置应具有的滤除率至少为混合物中总杂质浓度的约10%、或至少约20%、或至少约50%;并且对某一单独的杂质而言,滤除率可大于约50%、或大于约70%、或大于约90%。
从耐久性观点上看,在操作员干预之前和/或在需要更换膜或其它组分之前,膜过滤装置理想具有的寿命为至少25个循环。
适用于本文的膜过滤装置将从干洗溶剂或组合物中除去足量的杂质,以使当纯化溶剂或组合物在随后的织物制品处理过程中用作工作溶剂或作为工作组合物重新配制(通过更换在过程中可能已被移除的清洁助剂)时,纯化的溶剂或组合物中的杂质含量不会削弱其性能。
在纯化过程中,杂质去除可以达到100%的杂质去除,但它不是必须这样。将被污染的溶剂或组合物中含有的杂质除去约50%至约100%就足够了。织物制品类型和杂质类型是影响可保留于纯化的溶剂或组合物中而不削弱其清洁性能的杂质含量的因素。也就是说,纯化的溶剂或组合物可包含的一类杂质的含量可高于另一类杂质。例如,染料的含量按所述工作溶剂的重量计为约0.0001%至约0.1%,优选约0.00001%至约0.1%,更优选约0%至约0.01%。另一方面,纯化的溶剂中水的含量为约0.001%至约20%,优选约0.0001%至约5%,更优选约0%至约1%。
在本发明的一个方面中,纯化的干洗溶剂或组合物可被收集和/或重新配制,并在它们需要用本发明化学改性方法纯化之前,可被立即再用于若干额外的织物清洁循环中。在本发明的另一个方面中,纯化的干洗溶剂或组合物可被从清洁体系中除去,储存并稍后用作另一体系或另一织物清洁循环中的工作溶剂或组合物。
若干分离方法使用膜来实现分离,包括透析和渗滤。
透析是膜两侧溶质浓度梯度造成的溶质透膜转移。渗透采用与透析相同的普遍原理,除了浓度梯度驱使溶剂透膜之外。通过它们在浓度梯度驱动下的通过半透膜,透析在从溶液中去除低分子量溶质分子或离子方面是有效的。
渗滤是常规透析的变化,因为微小物种的移除速率不取决于浓度,而是与欲交换或透析的体积相关的膜流量、压力和膜表面积的函数。重复或连续地添加新鲜溶剂可有效而迅速地冲洗或交换盐和其它微小物种。
该方法所包括的第一步提供了干洗溶剂和至少一种杂质的混合物。通过使织物制品与干洗溶剂或包含干洗溶剂和其它清洁助剂如水或表面活性剂的清洁组合物接触,可形成该混合物。可供选择地,在此清洁步骤中,可将来自独立源的水施用到织物制品上。接着,收集典型为干洗溶剂和水乳液形式的用过的和/或污染的干洗溶剂或清洁组合物,并用作本发明方法中需纯化的混合物。
提供污染的溶剂或组合物的清洁方法包括常规的浸渍清洁方法以及公开于美国专利申请US20020133886A1和US20020133885A1中的非浸渍清洁方法。
辅助的处理和分离方法
除膜过滤步骤外,本发明的纯化方法还可还包括辅助的处理方法,以改善亲脂性流体和某些类型杂质之间的分离。膜过滤步骤和一种或多种辅助方法可以任何顺序结合,并可被重复任意次。
(a)
杂质的化学改性
一类辅助的处理方法涉及杂质的化学改性,以使杂质变为改性杂质,其在下列特征中至少有一个不同于未改性的杂质:分子量、极性或亲脂性溶剂中的溶解度。例如,化学反应可增加杂质的尺寸,以使改性的杂质被膜滤除,并改善分离效率。在另一个实施例中,化学反应可改变杂质的极性或溶解度,以使改性的杂质具有导致膜更高滤除率的Hildebrand溶解度参数。
经由杂质上的官能团部分发生化学反应。可被改性的官能团部分包括,但不限于,缩醛、缩酮、原酸酯、酰胺、酰亚胺、酯、碳酸酯、酯-季氮、链烯基、羟基、醛、保护的羟基、羧酸、磷酸氢酯、醚、胺、Si-O-、Si-O-Si、Si-卤素以及它们的混合物。
可用作改性杂质的化学反应包括,但不限于,氧化、辐射裂解、衍生、氢化、还原、溶剂解、水解、聚合、中和、被生物制剂消化以及它们的组合。
可用于这些化学反应的化学改性剂的非限制性实施例包括
化学改性反应和化学改性剂的实施例公开于2003年6月27日提交的美国临时专利申请系列号60/483,290(P&G案号9289P)和2004年2月24日提交的美国临时专利申请系列号60/547,355(P&G案号9544P)中。
使用膜过滤和/或其它辅助分离方法,如沉淀、沉降、离心、滗析、颗粒过滤、暴露于吸附剂、吸收剂、光催化剂或它们的混合物、磁分离、温度改性、液-液萃取以及它们的组合,可从溶剂中分离出改性的杂质。例如,通过基于密度和/或重力的分离方法,如沉淀、沉降、滗析、离心,可从干洗溶剂中分离出变得不溶于该溶剂的改性杂质。示例性辅助分离方法公开于2003年6月27日提交的美国临时专利申请系列号60/483,290(P&G案号9289P)和2004年2月24日提交的美国临时专利申请系列号60/547,355(P&G案号9544P)中。
(b)
用纯化剂改性混合物
另一类辅助处理方法涉及以一定方式改性杂质和溶剂的混合物,其中使得杂质较不溶于混合物,以有利于通过膜过滤和/或其它辅助方法分离杂质和溶剂。
通过使混合物接触纯化剂,如离子强度调节剂、pH调节剂、絮凝剂、胶凝剂、生物制剂、液体萃取剂以及它们的混合物,可有效地改性混合物。由于用本发明纯化剂改性混合物,杂质变得较不溶于改性的混合物,并且杂质开始从本体溶剂中析出,如混浊、形成沉淀等所显示的。例如,将凝聚剂加入到混合物中可导致杂质形成聚集体,其具有更高的分子量和更大的尺寸,并更易于被膜滤除。因此,在膜分离效率方面可获得显著的改善。
离子强度调节剂包括,但不限于,碱金属、碱土金属或过渡金属(选自Na、K、Li、Cs、Zn、Mg、Mn、Ni、Ba、Fe、La、Ce、Zr、Ca、Ce、Al、Cu、Fe)的阳离子,它们的可磁化形式,它们的盐形式以及它们的混合物。离子强度调节剂还可包括阳离子,如NH4+、烷基取代的NH4+、季铵阳离子,以及它们的盐。
pH调节剂的非限制性实施例包括无机酸,如HCl、HBr、HI、硫酸、磺酸、硝酸、磷酸、羧酸;有机酸,如烃主链上的-COOH取代物以及它们的混合物。
胶凝剂的非限制性实施例包括山梨醇凝胶、脂肪族酯金属皂、硅酸钙和处理过的硅酸钙、蓖麻油的有机衍生物、纤维素衍生物、卵磷脂、黄多醣胶、藻酸酯以及它们的混合物。
凝聚剂的非限制性实施例包括聚合物,如二烯丙基二甲基聚合物、聚(环氧乙烷)、聚(甲基丙烯酸酯)、聚(丙烯酸)以及它们的混合物。
适宜的萃取流体不与亲脂性流体混溶。萃取流体的非限制性实施例包括水;直链或支链的、环状的、无环的或芳族的醇;直链或支链的、环状的、无环的或芳族的二醇;以及它们的混合物。
纯化方法和纯化剂的实施例公开于2003年6月27日提交的美国临时专利申请系列号60/483,290(P&G案号9289P)和2004年2月24日提交的美国临时专利申请系列号60/547,355(P&G案号9544P)中。
(c)
辅助的分离方法
下面提供了某些辅助分离方法的描述。
由相分离引发沉淀,相分离导致固体的生成。随后,在1至48小时的时限内,重力作用将固体从本体溶剂中分离出来。此外,沉淀的形成造成本体溶剂的光学变化,以使本体溶剂变得模糊或浑浊。
沉降是通过重力沉淀从液流中分离悬浮固体颗粒。沉降也可用于基于沉降速率的不同来分离固体颗粒。
“滗析”和“密度梯度”是重力型分离方法。“滗析器”定义为用于利用重力连续地将流股分离为两个液相的容器。使用Stokes定律,可得出小液滴在连续相的沉淀速率并据此设计滗析器。
离心是基于密度差别分离物质的技术,分离速率通过应用渐增的转动力而增大。该力称为离心力,提供转动力的设备称为离心机。可使离心与沉淀或沉降联合使用,以增强并加速分离。
当纯化剂包含基于碱土金属阳离子或过渡金属阳离子或它们可磁化形式的阳离子剂时,可使用磁化来从溶剂中除去改性的杂质(即沉淀物)。
此外,温度的改变(如降低混合物温度)可进一步增强杂质从混合物中的分离。例如,通过降低温度,可降低溶剂或混合物中杂质的相容性或溶解度。在另一个实施例中,杂质可经历相变(如结晶),并从溶剂或混合物中沉淀出来。
可使用颗粒过滤来从液体中除去固体颗粒、聚集体或沉淀物。例如,可过滤具有低固体含量的液体,以使它们变得看上去是澄清的液体。典型地,滤筒为圆柱体构型,可是其它形状也是可接受的。滤筒中的过滤介质可以是褶状或无褶状的,一次性的或可清洗/可再生的。通常,由塑性或金属部件支撑和/或整体连结过滤介质。
萃取是选择性地将一种化合物或多种化合物从一种液体转移至不能混合的另一种液体或从固体转移至液体。前面的过程称为液-液萃取,其中引入外来物质如不混溶液体,以提供可使化合物优先迁移的第二相。驱动力基于各自的液体中溶质化合物的分配系数。在这种分离技术中,两种液相中的化合物仅仅是通过界面(即化学屏障)而不是通过物理屏障分开。
适用于本文从干洗溶剂中产生第二相的萃取液包括但不限于水、直链或支链、环状或无环的醇,直链或支链、环状或无环的二醇以及它们的混合物。
通过使混合物接触吸附剂物质、吸收剂物质、光催化剂或它们的混合物,也可从干洗溶剂或组合物中除去改性的杂质。这些物质可作为固体颗粒/粉末加入到混合物中或可被含于滤筒或类似的容器中。
适宜的吸附剂物质包括,但不限于,活性炭、粘土、极性试剂、非极性试剂、带电试剂、沸石、纳米颗粒以及它们的混合物。
适用作本文吸附剂物质的极性试剂具有下式:
(Ya-Ob)X
其中Y为Si、Al、Ti、P;a为约1至约5的整数;b为约1至约10的整数;而X为金属。在一个实施方案中,适用作本文吸附剂物质的极性试剂选自:二氧化硅、硅藻土、硅铝酸盐、聚酰胺树脂、氧化铝、沸石以及它们的混合物。在一个实施方案中,极性试剂为二氧化硅,更具体地讲为硅胶。合适的极性试剂包括SILFAM硅胶,购自NipponChemical Industries Co.,Tokyo,Japan;和Davisil646硅胶,购自W.R.Grace,Columbia,MD。
适用本文吸附剂物质的非极性试剂包含一种或多种下列物质:聚苯乙烯、聚乙烯和/或二乙烯基苯。非极性试剂可为纤维结构状,如织成的或无纺织网。合适的非极性试剂包括AmberliteXAD-16和XAD-4,购自Rohm & Haas,Philadelphia,PA。
适用于本文的带电试剂选自:阴离子物质、阳离子物质、两性离子物质以及它们的混合物。在一个实施方案中,带电试剂具有下式:
(W-Z) T
其中W为Si、Al、Ti、P或聚合物主链;Z为带电取代基;T为抗衡离子,选自碱金属、碱土金属以及它们的混合物。例如,T可以是:钠、钾、铵、烷基铵衍生物、氢离子;氯化物、氢氧化物、氟化物、碘化物、羧酸盐等等。W部分典型地按重量计包含约1%至约15%的带电试剂。聚合物主链典型地包括选自下列组分的物质:聚苯乙烯、聚乙烯、聚二乙烯基苯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、多糖、聚乙烯醇、这些物质的共聚物以及它们的混合物。带电取代基典型地包括磺酸盐、磷酸盐、季铵盐以及它们的混合物。带电取代基可包括醇、二醇、羧酸盐、伯胺和仲胺的盐以及它们的混合物。合适的带电试剂以名称IRC-50购自Rohm & Haas,Philadelphi,PA。
适宜的吸附剂物质包括但不限于水凝胶化吸收材料或吸收胶凝材料(AGM)以及它们的混合物。
水凝胶化吸附剂聚合物通常还称为“水胶体”,并且可包括多糖,如羧甲基淀粉、羧甲基纤维素和羟丙基纤维素;非离子型,如聚乙烯醇和聚乙烯醚;阳离子型,如聚乙烯基吡啶、聚乙烯基吗啉酮和N,N-二甲基氨乙基或N,N-二乙基氨基丙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、以及它们各自的季盐。其共聚物可被部分中和、轻微网状交联或两者。典型地,水凝胶化吸附剂聚合物具有多种阴离子或阳离子官能团。这些聚合物可单独使用,或以两种或多种不同聚合物的混合物形式使用。这些聚合材料的实施例公开于美国专利3,661,875、4,076,663、4,093,776、4,666,983和4,734,478中。
其它水凝胶化材料也适于用作本文的吸收材料。这些适用于本文的凝胶的非限制性实施例可基于丙烯酰胺、丙烯酸酯、丙烯腈、二烯丙基氯化铵、二烷基氯化铵、和其它单体。某些合适的凝胶公开于美国专利4,555,344、4,828,710,和欧洲申请EP 648,521A2中。
水凝胶化聚合物组分也可为混合床离子交换组合物的形式,所述组合物包含阳离子交换水凝胶化吸收性聚合物和阴离子交换水凝胶化吸收性聚合物。这种混合床离子交换组合物描述于例如1998年1月7日提交的Ashraf等人的美国专利申请09/130,321(P&G案号6976R);和美国专利6,121,509中。
适宜的光催化剂包括,但不限于,半导体光催化剂,其包含被替换到沸石和/或中孔性分子筛材料骨架中的过渡金属原子,随后该光催化剂被负载光敏材料如二氧化钛。上述半导体光催化剂被描述于美国专利6,585,863中。
产品
本发明还包括由上述膜、处理组合物、用于膜和组合物的容器以及任选随其有关的附加包装组成的产品。处理组合物可以是:
(1)包含化学试剂的组合物,化学试剂选自氧化剂、阳离子物质、凝聚剂以及它们的混合物;
(2)包含辅助处理剂的组合物,该辅助处理剂选自吸收剂、吸附剂以及它们的混合物;
(3)包含抗微生物剂的组合物;
(4)包含酶的组合物;
(5)包含香料的组合物;和
(6)包含水的组合物。
该产品还包括在容器或随其有关的附加包装上的一套说明,指导如何使用该套盒。同样地,该说明可包括使用说明的两个子集。一个子集指导使用者依照本发明方法用套盒纯化污染的干洗溶剂。另一个子集指导使用者如何将套盒与如本文所公开的那些装置或清洁体系装配在一起。上述使用说明可包括如何将膜和/或组合物与装置或清洁体系中的指定的装置、滤筒、分配器、隔室等装配在一起或如何应用膜和/或组合物。
清洁体系和装置
本发明还包括适用于上述方法的清洁体系和装置。清洁体系包括织物制品处理容器、干洗溶剂贮存器和任选用于监测干洗溶剂中杂质含量的传感器。当杂质浓度超过某个预设值时,传感器将会显示干洗溶剂达到了最大杂质容纳承受能力并且需要被纯化。此外,还提供了由能够实施本发明纯化方法的膜过滤单元组成的溶剂纯化/再生装置,将其作为体系/装置的主要部分。然而,它不是必需的。膜过滤单元可以是独立式装置,从干洗体系中分开。
清洁体系和装置还可包括分配器、滤筒等,以在辅助处理步骤用于处理组合物。
在一个实施方案中,在能够用亲脂性流体清洁织物制品的织物处理装置中使用膜过滤体系(图1)。工序10包括使亲脂性流体接触织物制品和所产生的清洁剂。通过泵或通过重力牵引,将由步骤10中织物制品清洁产生的污染的亲脂性流体收集在贮存器20中。任选地,贮存器可包括一个流体含量传感器,以防止超量装填或填充不足。然后,在步骤30中处理所收集的亲脂性流体,除去尺寸至少为约100μm,优选约1μm,更优选约0.1μm的不溶解的杂质。然后,通过过滤膜单元40,优选致密的螺旋卷管型隔膜单元,处理污染的亲脂性流体。当污染的亲脂性流体通过膜过滤单元40时,亲脂性流体将渗透通过膜,产生纯化的亲脂性流体,其中膜优选包含非多孔聚合物分离层。任选地,在工序35中,在污染的亲脂性流体与膜过滤单元接触之前,将凝聚剂(优选水),加入到污染的亲脂性流体中。还任选地,可将凝聚剂分散或混合于污染的亲脂性流体中以提供均匀的分散体。可使用内嵌式搅拌器或固定式搅拌器。凝聚剂的加入将改善膜分离效率,因为杂质将会形成聚集体或胶束,在亲脂性流体和杂质的分子量之间产生更大的差异。任选地,在经过膜过滤单元之前,将污染的亲脂性流体冷却到至少约5℃,优选约10℃,以降低溶解度并促进聚集体形成。无论有无加入凝聚剂的步骤,均可进行冷却步骤。
然后任选地,将渗透过的纯化亲脂性流体通过吸附剂物质50,以进一步纯化亲脂性流体。然后,将纯化的亲脂性流体收集在纯化亲脂性流体贮存器60中,并可用于下一个织物处理循环。
在每一织物处理循环后,不是必须进行污染的亲脂性流体的纯化。
将含有未透过膜单元40中膜的杂质的亲脂性流体再循环回到贮存器20中。杂质在贮存器20中的浓度将逐渐增加,并最终达到溶解限度,其中杂质将变得不溶并在处理步骤30中分离出来。
可使用本领域普通技术人员已知的任何合适的织物制品处理容器。在清洁体系运转过程中,织物制品处理容器接收并保留待处理的织物制品。换句话讲,当织物制品正与干洗溶剂接触时,织物制品处理容器将保留该织物制品。合适的织物制品处理容器的非限制性实施例包括商业清洁机、家庭,家用洗衣机和衣服烘干机。
本发明的方法和体系可用于某些服务如清洁服务、尿布清洁服务、制服清洁服务,或商务服务如自助洗衣店、干洗店、床单清洁服务,该服务为旅馆、饭店、会议中心、机场、游船、港口设施、娱乐场所的一部分或可在家中使用。
本发明的方法可在装置中进行,所述装置为改进的现有装置,并且该装置以一定的方式进行改进,以使得除了可实施相关方法外还可实施本发明的方法。
本发明的方法还可在为实施本发明和相关方法而特别建造的装置里进行。
此外,还可将本发明方法加到另一个装置上作为干洗溶剂处理体系的一部分。这将包括所有相关的管道设备,如连接到化学物和水供应装置的设备以及废洗涤流体的排水系统。
本发明的方法也可在具有“双重模式”功能的装置中进行。“双重模式”装置是一种能够在同一个容器(即,转筒)中同时洗涤和干燥织物的装置。这些装置为市售的,尤其是在欧洲。
此外,还可在能够进行“两种样式”清洁功能的装置中实施本发明的方法。“两种样式”装置是能够在同一容器中进行无水洗涤和含水洗涤的一种装置,其中可在连续洗涤循环或组合洗涤循环中实施这两种洗涤模式。此外,两种样式机器还能够将衣物完全干燥,而无需将它们转移到别的机器中。即,机器可具有两种样式功能以及双重模式功能。
适用于本发明的装置应典型地包含几种控制体系,包括电子体系如“智能控制体系”以及更传统的机电式体系。控制体系能帮助用户选择待清洁的织物载荷的体积、污垢类型、肮脏程度、清洁循环的时间。可供选择地,根据使用者在装置内程序设定的所有可确定参数值,控制体系提供预设清洁和/或更新循环,或控制循环的长度。例如,当干洗溶剂的收集速率达到稳定速率时,装置可在固定时间后自己关闭,或为干洗溶剂启动另一个循环。
在电子控制体系的情况下,一个选择是使控制设备成为所谓的“智能设备”,其提供智能功能,如自我诊断、载荷类型和循环选择、因特网连接,这可使使用者远程启动装置、当装置清洁完织物制品时通知使用者、或如果装置发生故障,使供应商可远程诊断问题。此外,如果本发明的体系只是清洁体系的一部分,该所谓的“智能体系”可与用于完成清洁剩余过程的其它清洁设备连通,如洗衣机和干衣机。
测试方法:薄层色谱法
通过薄层色谱法(TLC),测定从亲脂性流体中除去的杂质百分比。
准备包含100克亲脂液体和0.1克人造体垢(购自EmpiricalManufacturing Company Inc.,Cincinnati,OH)和0.1克Neodol 91-2.5表面活性剂(购自Shell Chemical Co.,Houston,TX)混合物的小瓶;对本测试来说,人造体垢和表面活性剂都被认为是杂质。
从包含亲脂性流体和附加杂质的混合物以及用本发明方法纯化的混合物中取2微升样本;均在硅胶G板(无机粘合剂,#01011,20cm×20cm,购自Analtech,Inc.Newark,DE)上用TLC分析。
在TLC分析中使用三种展开剂:(1)100%庚烷;(2)体积比为160∶40的甲苯∶己烷;和(3)体积比为160∶40∶2的己烷∶乙醚∶乙酸;所有溶剂均购自Burdick & Jackson。使第一个溶剂体系上移到TLC板顶部至水平线(17.5cm),并且典型地需要约30分钟。TLC板晾干20分钟。使第二个溶剂体系沿板上移16.5cm,并且典型需要约26分钟。TLC板晾干30分钟。使第三个溶剂体系沿板上移9.5cm,并且典型需要约9分钟。TLC板晾干30分钟。用5至7毫升25%的硫酸均匀喷在干TLC板上,然后放在电热板加热至250℃至260℃,并盖上陶瓷带。使该板留在电热板上直至完全烧焦(10至30分钟)。烧焦时间根据测试化合物而变化。用热刮刀从电热板上取下该板(为了防止破损),然后放在玻璃布衬垫上冷却。用Camag Scanner 3光密度计(购自Camag,Switzerland)扫描烧焦的板。
用光密度计上显示的曲线下的面积测量TLC谱。可用下式计算从混合物除去的总杂质:
其中MR=除去的杂质质量;
S=加入到混合物中的杂质质量;
A=用本发明方法纯化的混合物的TLC面积;和
B=纯化处理前混合物的TLC面积。
实施例
实施例1
从Prestige Cleaners(Sacramento,CA)获得污染的或“脏的”干洗溶剂,十甲基环五硅氧烷。使用压缩氮气对溶剂加压,并以50g/min的流速送到包含聚硅氧烷膜的矩形试槽(膜面积16cm2)中,聚硅氧烷膜编号M20,由Membrane Technology and Research Inc.,MenloPark,CA制造。在4L溶剂通过试槽后,收集溶剂流入和渗出的样本。通过TLC分析流入的“脏的”溶剂和渗出的溶剂样本,从中对在所得的TLC谱上出峰的单独污垢组分,计算流入和渗出溶剂之间的洗涤污垢减少百分比。下表显示了结果:
TLC峰号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
减少百分比 | 15.0 | 4.8 | 7.5 | 8.6 | 13.0 |
所有引用文献的相关部分均引入本文以供参考,任何文献的引用不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管已用具体实施方案说明和描述了本发明,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此,有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (20)
1.一种包含洗涤污垢的亲脂性流体的纯化方法,所述方法包括以下步骤:
a.提供包含亲脂性流体和洗涤污垢的混合物;
b.使所述混合物透过膜,从而除去所述洗涤污垢,并将所述亲脂性流体转化为纯化的亲脂性流体。
2.如前述任一项权利要求所述的方法,其中在步骤(b)之后,所述混合物中洗涤污垢的浓度减少了至少10%。
3.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述膜在(344.5Pa)500psi压力下,提供至少0.1kg/m2.hr的亲脂性流体流量。
4.如前述任一项权利要求所述的方法,其中通过一系列相同或不同的膜重复步骤(b)。
5.如权利要求1所述的方法,其中在步骤(b)之前和/或之后,所述方法还包括辅助处理步骤。
6.如前述任一项权利要求所述的方法,其中可重复相同或不同的辅助处理步骤。
7.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述辅助处理步骤是连续的、被一个或多个步骤(b)分隔或它们的组合。
8.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述膜包含多孔无机物质,所述无机物质选自氧化铝、氧化锆、二氧化钛、碳化硅以及它们的混合物。
9.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述膜包含聚合材料,所述聚合材料选自聚四氟乙烯;聚(偏二氟乙烯);聚丙烯;聚乙烯;纤维素酯;聚碳酸酯;聚砜/聚(醚-砜);聚酰亚胺/聚(醚-酰亚胺);脂族聚酰胺;聚醚醚酮;交联聚硅氧烷、具有氟代烃取代基的交联聚硅氧烷;以及它们的混合物。
10.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述聚合材料的Hilderbrand溶解度参数和所述亲脂性流体的Hilderbrand溶解度参数相差小于5MPa1/2。
11.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述膜包含具有下式结构的聚硅氧烷:
其中R是氢、烷烃、芳烷烃、环烷烃、芳烃和烷芳烃或碳氟化合物;n是7至2000的整数;并且所述聚硅氧烷用交联剂交联。
12.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述膜为平薄膜型膜、管状膜或螺旋卷管型隔膜。
13.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述辅助处理步骤使用所述洗涤污垢的化学改性方法、用纯化剂改性所述混合物的方法、辅助分离方法以及它们的组合。
14.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述辅助分离方法选自沉淀;沉降;滗析;离心;颗粒过滤;磁分离;温度改变;萃取;暴露于吸附剂;吸收剂;光催化剂或它们的混合物;以及它们的组合。
15.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述洗涤污垢选自非离子表面活性剂;甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯,饱和的和不饱和脂肪酸,非极性烃,蜡和蜡酯,类脂;以及它们的混合物。
16.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述洗涤污垢还包含杂质,所述杂质选自水、表面活性剂、酶、漂白剂、织物软化剂、香料、抗菌剂、抗静电剂、增白剂、染料固定剂、染料研磨抑制剂、摩擦脱色牢度改进剂、减皱剂、抗皱剂、去污聚合物、防晒剂、抗褪色剂、助洗剂、起泡剂、组合物异味控制剂、组合物着色剂、pH缓冲剂、防水剂、驱污剂以及它们的混合物。
17.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述亲脂性流体选自硅氧烷、烃、碳氟化合物、乙二醇醚、甘油醚以及它们的混合物。
18.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述亲脂性流体包括直链硅氧烷、环状硅氧烷或它们的混合物。
19.如前述任一项权利要求所述的方法,其中所述亲脂性流体包括十甲基环五硅氧烷。
20.一种溶剂纯化套盒,所述套盒包括:
(a)膜;
(b)任选地处理组合物,所述处理组合物选自
包含化学改性剂的第一处理组合物,所述化学改性剂选自氧化剂、阳离子物质、凝聚剂以及它们的混合物;
包含辅助处理剂的第二处理组合物,所述辅助处理剂选自吸收剂、吸附剂以及它们的混合物;
包含抗微生物剂的第三组合物;
包含酶的第四组合物;
包含香料的第五组合物;
包含水的第六组合物;
或它们的组合;
(c)包含所述膜和所述处理组合物的容器;
(d)任选地包装;和
(e)伴随所述容器或所述包装的一套说明,所述说明指导使用者用所述套盒纯化包含亲脂性流体和杂质的混合物,或指导使用者组合所述套盒组分与干洗装置或两者。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111712318A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-09-25 | 富士胶片株式会社 | 过滤装置、纯化装置、药液的制造方法 |
US11745142B2 (en) | 2018-03-22 | 2023-09-05 | Fujifilm Corporation | Filter device, purification device, chemical solution production method |
CN115433057A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-12-06 | 嘉兴学院 | 毛皮干洗废弃物中四氯乙烯的资源化处理方法 |
CN115433057B (zh) * | 2022-09-08 | 2023-12-22 | 嘉兴学院 | 毛皮干洗废弃物中四氯乙烯的资源化处理方法 |
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