ES2254436T3 - Aparato para lavar. - Google Patents

Aparato para lavar.

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ES2254436T3
ES2254436T3 ES01941984T ES01941984T ES2254436T3 ES 2254436 T3 ES2254436 T3 ES 2254436T3 ES 01941984 T ES01941984 T ES 01941984T ES 01941984 T ES01941984 T ES 01941984T ES 2254436 T3 ES2254436 T3 ES 2254436T3
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ES
Spain
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fluid
lipophilic
chamber
tissue
textile
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Application number
ES01941984T
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English (en)
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John Cort Severns
Frederick Anthony Hartman
James Charles Theo Burkette-St.Laurent
Anna Vadimovna Noyes
Arseni V. Radomyselski
Paul Amaat Raymond France
Jeffrey John Scheibel
Christiaan Arthur Jacques Kamiel Thoen
John Christopher Deak
Phillip Kyle Vinson
Nabil Yaqub Sakkab
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Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Un proceso para tratar tejidos en un aparato (70) doméstico de lavado de ropa de no inmersión, el cual comprende: una cámara (1) capaz de recibir el tejido que se desea tratar; y una cámara exterior (2) capaz de recibir un fluido lipófilo procedente de la cámara que contiene el tejido que no está retenido en la cámara que contiene el tejido, en donde la cámara exterior (2) aloja la cámara (1); y en donde la cámara exterior (2) comprende un orificio de salida o desagüe (7) a través del cual el fluido lipófilo recibido por la cámara exterior (2) sale de la cámara exterior (2), comprendiendo el proceso las etapas de: introducir en la cámara (1) que contiene el tejido un fluido lipófilo; caracterizándose el proceso por las etapas de: retener en la cámara (1) que contiene el tejido una cantidad de fluido lipófilo hasta la capacidad de absorción del tejido contenido en la misma; y extraer el fluido lipófilo de la cámara exterior (2) a una velocidad tal que la cantidad de fluido lipófilo en la cámara (1) que contiene el tejido no supere la capacidad de absorción de los tejidos contenidos dentro de la cámara (1) que contiene el tejido.

Description

Aparato para lavar.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un proceso para tratar, refrescar o limpiar artículos textiles, especialmente prendas de vestir, ropa de cama y cortinas.
Antecedentes de la invención
Para la limpieza de artículos textiles los consumidores pueden elegir entre la limpieza mediante lavado acuoso por inmersión convencional o la limpieza en seco.
La limpieza de la ropa convencional se realiza con cantidades relativamente grandes de agua, de forma típica en una lavadora en el domicilio del consumidor o en un lugar especializado como una lavadora de pago con monedas. Aunque las lavadoras de ropa y los detergentes para el lavado de ropa son actualmente bastante sofisticados, el proceso de lavado de ropa convencional sigue exponiendo a los artículos textiles a un riesgo de transferencia de colorantes y encogimiento. Una parte significativa de los artículos textiles utilizados por los consumidores no resulta adecuada para su limpieza en un proceso de lavado de ropa convencional de este tipo. Incluso los artículos textiles que se consideran "seguros para lavado en lavadora" frecuentemente salen muy arrugados del proceso de lavado de ropa y requieren un planchado.
La mayoría de los procesos de limpieza en seco utilizan disolventes no acuosos para la limpieza. Al evitar el agua, estos procesos minimizan el riesgo de encogimiento y arrugado. La necesidad de manipulación y recuperación de grandes cantidades de disolventes hace que estos procesos de limpieza en seco resulten inadecuados para su uso en el hogar del consumidor. La necesidad de operaciones de limpieza en seco específicas hace que esta forma de limpieza sea incómoda y cara para el consumidor.
Más recientemente, se han desarrollado procesos de limpieza en seco que utilizan gases comprimidos, tales como el supercrítico dióxido de carbono, como un medio de limpieza en seco. Desgraciadamente estos procesos tienen muchos defectos, por ejemplo, requieren un equipo de presión muy elevada.
Recientemente se han descrito otros procesos de limpieza en seco que utilizan sustancias no disolventes, como la perfluorobutilamina. Estas sustancias también tienen muchas desventajas, tales como que el líquido no disolvente no puede disolver adecuadamente las manchas corporales y es extremadamente caro.
Por tanto, existen necesidades no satisfechas de un nuevo aparato, métodos y composiciones para limpiar o tratar artículos textiles que sean seguras para una amplia gama de artículos textiles, que minimicen el encogimiento y el arrugamiento y que se puedan adaptar a un uso rentable en el domicilio del consumidor y/o en negocios de servicios y entornos comerciales.
Sumario de la invención
Las necesidades descritas más arriba son cubiertas por la presente invención tal y como se define en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se reivindican otras realizaciones preferidas.
Breve descripción de los dibujos
Aunque la memoria descriptiva concluye con reivindicaciones que delimitan en particular y reivindican de forma específica la presente invención, se cree que la presente invención se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción, en donde:
la Fig. 1 es una vista esquemática de un aparato según una realización de esta invención;
la Fig. 2 es una vista lateral en corte de un aparato según una realización de esta invención;
la Fig. 3 es una vista frontal de un aparato según una realización de esta invención;
la Fig. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención;
la Fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención;
la Fig. 6 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención;
la Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención;
la Fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención;
la Fig. 9 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención;
la Fig. 10 es un diagrama de flujo que ilustra otro método de volumen bajo de limpieza de una carga de tejidos según la presente invención.
Se entiende que los dibujos no están necesariamente a escala y que las realizaciones están a veces ilustradas mediante símbolos gráficos, líneas imaginarias, representaciones diagramáticas y vistas fragmentarias. En determinados casos se pueden haber omitido detalles que no son necesarios para comprender la presente invención o que dificultan la comprensión de otros detalles. Se entiende, por supuesto, que la invención no está limitada a las realizaciones particulares ilustradas en la presente memoria.
Descripción detallada de la invención Definiciones
El término "artículo textil" utilizado en la presente memoria está previsto que signifique cualquier artículo que es limpiado habitualmente en un proceso de lavado de ropa convencional o en un proceso de limpieza en seco. Como tal, el término abarca prendas de vestir, ropa de cama y cortinas, accesorios textiles y revestimientos para suelo. La expresión también abarca otros artículos fabricados total o parcialmente con tejidos, como bolsos, fundas para muebles, lonas impermeables y similares.
El término "fluido lipófilo" utilizado en la presente memoria está previsto que signifique cualquier disolvente no acuoso que sea capaz de eliminar el sebo, tal y como se describe a continuación más detalladamente. "Fluido lipófilo" según se define en la presente memoria generalmente no incluye materiales tales como gases compresibles, como dióxido de carbono o similares. Los presentes fluidos lipófilos son al menos parcialmente líquidos a temperatura y presión ambiente.
El término "líquido para tratamiento textil" utilizado en la presente memoria está previsto que signifique cualquier líquido, acuoso o no acuoso, adecuado para la limpieza, el acondicionamiento o el apresto de tejidos. La expresión "líquido para tratamiento textil" se refiere a un líquido distinto al fluido lipófilo que se utiliza opcionalmente con el fluido lipófilo.
La expresión "peso seco de un artículo textil" en la presente memoria se refiere al peso de un artículo textil que no tiene peso de fluido añadido intencionadamente.
La expresión "capacidad de absorción de un artículo textil" en la presente memoria se refiere a la cantidad máxima de fluido que puede ser absorbida y retenida por un artículo textil en sus poros e intersticios. La capacidad de absorción de un artículo textil se mide según el siguiente Protocolo de ensayo para medir la capacidad de absorción de un artículo textil.
Protocolo de ensayo para medir la capacidad de absorción de un artículo textil
Etapa 1: aclarar y secar un depósito u otro recipiente en el cual se añadirá un fluido lipófilo. El depósito se limpia para liberarle de cualquier materia extraña, en particular jabones, detergentes o agentes humectantes.
Etapa 2: pesar un artículo textil "seco" que se desea analizar para obtener el peso "seco" del artículo textil.
Etapa 3: verter 2 l de un fluido lipófilo a \sim20ºC en el depósito.
Etapa 4: colocar el artículo textil de la Etapa 2 en el depósito que contiene el fluido lipófilo.
Etapa 5: agitar el artículo textil dentro del depósito para asegurarse de que no queda ninguna bolsa de aire dentro del artículo textil y de que está bien humedecido con el fluido lipófilo.
Etapa 6: extraer el artículo textil del depósito que contiene el fluido lipófilo.
Etapa 7: en caso necesario, estirar el artículo textil para que no exista contacto entre una misma superficie o entre diferentes superficies del artículo textil.
Etapa 8: dejar escurrir el artículo textil de la etapa 7 hasta que la frecuencia de goteo no sea superior a 1 gota/seg.
Etapa 9: pesar el artículo textil "húmedo" de la etapa 8 para obtener el peso "húmedo" del artículo textil.
Etapa 10: calcular la cantidad de fluido lipófilo absorbido por el artículo textil utilizando la ecuación siguiente.
FA = (W-D)/D*100
en donde:
FA = fluido absorbido (%) (es decir, la capacidad de absorción del artículo textil en términos de porcentaje en peso seco del artículo textil)
W = peso de la muestra húmeda (g)
D = peso inicial de la muestra (g)
La expresión "de no inmersión" se refiere a que prácticamente todo el fluido se encuentra en contacto íntimo con los artículos textiles. Como máximo existen cantidades mínimas de solución de lavado "libre". El proceso de no inmersión es diferente al proceso "de inmersión", donde el fluido de lavado es un baño donde los artículos textiles se sumergen, como en el caso de una lavadora de eje vertical convencional, o se introducen, como en el caso de una lavadora horizontal convencional. La expresión "de no inmersión" se define con mayor detalle en el siguiente Protocolo de ensayo para procesos de no inmersión. Un proceso en el cual un artículo textil se pone en contacto con un fluido es un proceso de no inmersión si se cumple el siguiente Protocolo de ensayo.
Protocolo de ensayo para procesos de no inmersión
Etapa 1: determinar la capacidad de absorción de una muestra de tejido utilizando el Protocolo de ensayo para medir la capacidad de absorción de un artículo textil, descrito anteriormente.
Etapa 2: someter un artículo textil a un proceso de puesta en contacto con un fluido de forma que una cantidad del fluido se ponga en contacto con el artículo textil.
Etapa 3: colocar una muestra de tejido seco de la Etapa 1 cerca del artículo textil de la Etapa 2 y mover/agitar/centri-
fugar el artículo textil y la muestra de tejido de forma que se produzca una transferencia de fluido desde el artículo textil a la muestra de tejido (el artículo textil y la muestra de tejido deben alcanzar el mismo nivel de saturación).
Etapa 4: pesar la muestra de tejido de la Etapa 3.
Etapa 5: calcular el fluido absorbido por la muestra de tejido utilizando la siguiente ecuación:
FA = (W-D)/D*100
en donde:
FA = fluido absorbido (%)
W = peso de la muestra húmeda (g)
D = peso inicial de la muestra (g)
Etapa 6: comparar el fluido absorbido por la muestra de tejido con la capacidad de absorción de la muestra de tejido. El proceso es de no inmersión si el fluido absorbido por la muestra de tejido es menos de aproximadamente 0,8 de la capacidad de absorción de la muestra de tejido.
El fluido lipófilo solo o con el líquido para tratamiento textil opcional y/o cualquier ingrediente adyuvante, descritos a continuación, se mencionará genéricamente como el "fluido limpiador lipófilo", aunque se entiende que el término abarca usos distintos a la limpieza, tales como el acondicionamiento o el apresto. El fluido limpiador lipófilo comprende al menos aproximadamente 50% en peso del fluido limpiador lipófilo del fluido lipófilo. El resto del fluido limpiador lipófilo, es decir, de aproximadamente 0% hasta no más de 50% en peso del fluido limpiador lipófilo, comprende cualquier otro fluido tal como líquido para tratamiento textil y/o un ingrediente adyuvante, descrito a continuación más detalladamente. Preferiblemente, el fluido limpiador lipófilo contiene menos de aproximadamente 30% en peso de agua, p. ej., menos de aproximadamente 10% en peso. En las Figuras, el término "fluido limpiador lipófilo" se designará como LCF.
En el aparato y el proceso de la presente invención no se recomienda limpiar o tratar artículos textiles húmedos por haber estado en remojo. Sin embargo, la mayoría de los artículos textiles contienen cantidades variables de agua absorbida del aire o del contacto con el usuario. Dichos artículos, así como el artículo ocasionalmente humedecido con agua, p. ej., trajes de baño, pueden ser tratados con el aparato y el proceso de la presente invención. En la definición anterior de los fluidos, el contenido de agua de los artículos textiles, que puede variar, no está incluido en el cálculo del contenido de agua.
Aparato
En la Fig. 1 se describe una ilustración esquemática de un aparato especialmente preferido para la realización de un proceso de lavado de ropa de no inmersión según la presente invención. La Fig. 1 describe una realización preferida de un aparato (aparato para el tratamiento de tejidos), más preferiblemente una máquina para lavado de ropa de no inmersión 70, para llevar a cabo el proceso según la presente invención. Para mayor claridad, ninguno de los detalles del armario ni de la puerta de acceso se muestran en la Fig. 1.
En la realización de la Fig. 1, la máquina para lavado de ropa de no inmersión 70 comprende una cámara 1 capaz de recibir un tejido que se desea tratar y un fluido limpiador que comprende un fluido lipófilo, en donde cuando un tejido que se desea tratar está presente en la cámara y un fluido limpiador que comprende un fluido lipófilo se introduce en la cámara que contiene el tejido, la cámara que contiene el tejido retiene una cantidad del fluido lipófilo hasta la capacidad de absorción del tejido contenida en la misma. Preferiblemente, la cámara 1 es una cámara permeable al fluido lipófilo. El aparato 70, preferiblemente comprende asimismo una cámara exterior 2 capaz de recibir el fluido lipófilo procedente de la cámara que contiene el tejido que no ha quedado retenido en dicha cámara que contiene el tejido. La cámara exterior 2 preferiblemente aloja la cámara 1. La cámara exterior 2 preferiblemente comprende un orificio de salida o desagüe 7 a través del cual el fluido lipófilo recibido por la cámara exterior 2 sale de la cámara exterior 2. Es deseable que la salida del fluido lipófilo procedente de la cámara exterior 2 sea a tal velocidad que la cantidad de fluido lipófilo en la cámara que contiene el tejido 1 no supere la capacidad de absorción de los tejidos contenidos dentro de la cámara que contiene el tejido 1. La cámara 1 y la cámara exterior 2 preferiblemente tienen una estructura cilíndrica y tienen una abertura de acceso horizontal 58, como se muestra en la Fig. 2. El conducto central horizontal de la cámara exterior, que está preferiblemente fijo con respecto a la cámara 1 coincide con el eje de rotación 100 de la cámara móvil 1 acoplada de manera móvil dentro de la cámara exterior 2. En general, la cámara 1 puede tener cualquier patrón adecuado de perforaciones o aberturas y está diseñada de forma coherente según los principios de diseño enfocados a maximizar el flujo del fluido a través de su superficie perforada sin debilitarla hasta un grado inaceptable. La cámara 1 está preferiblemente diseñada para permanecer totalmente rígida cuando gira a una elevada velocidad en presencia de una carga de artículos textiles que contienen fluido lipófilo. La cámara 1 puede contener elementos reforzadores, como puntales, no mostrados y tiene una cara frontal no visible en la Fig. 1, la cual es de forma típica plana y puede ser perforada o no perforada. Como será evidente a partir de las siguientes descripciones, el aparato está configurado para dirigir preferentemente el fluido lipófilo hacia las superficies permeables al fluido lipófilo de la cámara 1, más que hacia la cara trasera de la cámara 1.
Como se ilustra con mayor claridad en los cortes transversales de la Fig. 2, la cámara exterior 2 comprende una pared periférica 62, una pared trasera 63 fijada a un borde de la pared periférica, una pared frontal 64 fijada al borde opuesto de la pared periférica, teniendo dicha pared frontal una extensión de forma tubular 55 que tiene una abertura de acceso 58 que se utiliza para cargar y descargar ropa de la máquina de lavado de no inmersión 70. Esta extensión de forma tubular 55 flexible que conecta el tambor fijo 2 minimiza la transmisión de las vibraciones que se producen durante el funcionamiento del aparato. La abertura de acceso 58 forma una junta gaseosa con la puerta frontal 59 que está fijada aproximadamente en su periferia más exterior a la pared frontal 56 del recinto de la lavadora. La puerta frontal 59 opcionalmente incluye un medio adicional para garantizar una buena junta, tal como un material de caucho, caucho sintético o material de sellado elastomérico de cualquier forma para garantizar el cierre. Cuando el aparato 70 para el tratamiento de tejidos está funcionando, la puerta de acceso 59 del aparato está en la posición cerrada mostrada en la Fig. 2 y forma un cierre "hermético al gas" contra la parte más exterior de la extensión de forma tubular 55 flexible. La calidad del cierre es preferiblemente suficiente para permitir sobrepresiones o presiones reducidas en el aparato, pero no necesita ser de la calidad requerida para presiones extremas, p. ej., para el funcionamiento con dióxido de carbono supercrítico. Estos últimos elementos se ilustran sólo en la sección transversal de la Fig. 2 para garantizar la máxima claridad en las Figuras de los dibujos restantes.
Como se puede observar en la Fig. 2, la cámara exterior 2 está preferiblemente soportada mediante cuatro muelles de suspensión 47 (de los cuales sólo dos se muestran en la Figura) que están conectados en un extremo a la parte más superior de la cámara exterior 2 y en su otro extremo están fijados al recinto del aparato para el tratamiento de los tejidos. El muelle superior 47a está conectado a un sensor de carga 48 que está en interfaz con un controlador. En variaciones del aparato no mostradas, cualquier sistema de suspensión de alta velocidad, equilibrador o estabilizante de la carga deseable, por ejemplo de los tipos conocidos o descritos para las lavadoras de ropa de carga frontal europeas modernas, se pueden adaptar para su uso en el presente aparato.
La cámara 1 preferiblemente comprende una pared periférica permeable a los fluidos lipófilos, p. ej., perforada 65, una pared trasera, preferiblemente básicamente sin perforaciones, 66 fijada a dicha pared periférica y una pared frontal, preferiblemente básicamente sin perforaciones, 67, fijada al borde opuesto de la misma, teniendo dicha pared frontal 67 una extensión de forma tubular 55 que tiene una abertura de acceso 58 utilizada para cargar y descargar la ropa del aparato para el tratamiento de tejidos 70; la cual preferiblemente está concéntricamente alineada con la abertura de acceso 58 de la cámara exterior 2. En la circunferencia interior de la pared periférica 65 están situadas a la misma distancia tres aspas elevadoras 60, preferiblemente de sección transversal básicamente triangular. En una realización especialmente preferida, cada una de las aspas tiene una forma simétrica dispuesta alrededor de un conducto que se extiende radialmente y que tiene origen en el eje de rotación 100 de la cámara 1 y que pasa a través de su altura. Esto permite la rotación de la cámara 1 en direcciones opuestas con un mismo efecto elevador sobre los artículos que se van a lavar. Se entiende y aprecia que la mayoría de las lavadoras convencionales no tienen aspas elevadoras mientras que las secadoras tienen aspas elevadoras diseñadas para la operación de "centrifugado" de baja velocidad y/o unidireccional. Además, la cámara 1 puede comprender tabiques u otras estructuras a lo largo de su superficie interior para favorecer la redistribución de los tejidos contenidos en la misma.
En una realización ilustrativa de un aparato para el tratamiento de tejidos 70, la cámara 1 mide aproximadamente 53 cm (21 pulgadas) de diámetro por 27,9 cm (11 pulgadas) de profundidad, mientras que las aspas elevadoras de forma triangular 60 presentan una base de aproximadamente 5,1 cm (2 pulgadas) de ancho por 22,9 cm (9 pulgadas) de profundidad, una altura global de aproximadamente 7,6 cm (3 pulgadas) y un área de contacto que mide aproximadamente 2,5 cm (1 pulgada) de ancho por 17,8 cm (7 pulgadas) de profundidad. La cámara 1 presenta aproximadamente 750 perforaciones 46 uniformemente espaciadas, en donde cada perforación tiene un diámetro de aproximadamente 0,6 cm (¼ pulgada). La cámara exterior 2 que encierra el tambor móvil 1 anteriormente mencionado mide aproximadamente 60,9 cm (24 pulgadas) de diámetro.
La cámara 1 está preferiblemente fijada de forma rotatoria a la cámara exterior 2 mediante un árbol impulsor 49. La energía para hacer girar la cámara 1 se transmite mediante una polea accionada 50 montada concéntricamente. El sistema impulsor comprende un motor de accionamiento 54 de velocidad variable fijado a la pared periférica 62 de la cámara exterior 2. Cualquier movimiento de la cámara exterior 2 no afecta a la velocidad de rotación de la cámara 1. El árbol de salida 53 del motor de accionamiento 54 tiene una polea de accionamiento 52. La polea 52 está conectada a la polea 50 mediante una correa de accionamiento 51 convencional. Un posible sistema de accionamiento alternativo, no mostrado en las figuras, en lugar de una polea de accionamiento única 52, tiene dos poleas de accionamiento, una montada excéntricamente y otra montada concéntricamente. En este sistema de accionamiento alternativo, la energía para girar la cámara 1 se transmite a la parte externa del árbol impulsor 49 mediante una polea de accionamiento montada excéntricamente o mediante una polea de accionamiento montada concéntricamente, ambas fijadas en una relación fija con respecto al árbol impulsor. La polea de accionamiento montada excéntricamente se usaría para variar la velocidad de rotación de la cámara 1 en cada revolución del tambor, mientras que la polea de accionamiento montada concéntricamente se usaría para impulsar la cámara 1 a una velocidad constante de rotación en cada revolución.
Las interconversiones de la velocidad de rotación y la fuerza G de cualquier tambor en particular se pueden calcular utilizando la fórmula siguiente
v =\frac{2 \ \pi \ r}{t}
a_{c} = v^{2}/r
F_{g} = a_{c}/g
Donde
r es el radio del tambor;
t es el tiempo en minutos de una revolución;
v es la velocidad de rotación;
a_{c} es la aceleración centrípeta;
g es 9,8 m/s^{-2} (aceleración de la gravedad de la tierra); y
F_{g} es la fuerza G.
Por ejemplo, un tambor con un radio de 26,67 cm (10,5 pulgadas) necesitaría girar a 4,19 rad/s [40 revoluciones por minuto (rpm)] para generar una fuerza de 0,5 G. La rotación del mismo tambor a 5,76 rad/s (55 rpm) generaría una fuerza de 0,9 G. Estos ejemplos ilustrativos no tienen un significado particular aparte de ilustrar el cálculo, no se refieren a ningún intervalo crítico de funcionamiento (éstos se mencionan en otro lugar de la presente memoria) y no se pueden considerar como limitantes del ámbito de la presente invención.
Preferiblemente, la cámara 1 gira a más de una velocidad con respecto a la cámara exterior 2. Más preferiblemente, en una realización, la cámara 1 gira a una velocidad desde aproximadamente 0,5 G a aproximadamente 3 G, con máxima preferencia de aproximadamente 0,7 G a aproximadamente 3 G.
\newpage
En otra realización, la cámara 1 preferiblemente gira a una velocidad desde aproximadamente 50 G a aproximadamente 450 G, más preferiblemente desde aproximadamente 150 G a aproximadamente 450 G.
En una realización especialmente preferida, el motor de accionamiento 54 no es sólo de velocidad variable, sino que también es reversible, de modo que la cámara 1 puede girar primero en una dirección y después en la dirección opuesta durante partes específicas del ciclo de lavado de ropa. Al invertir la dirección de la rotación del tambor varias veces durante las etapas de aplicación/eliminación del fluido se proporciona una agitación más uniforme y una transferencia de calor más uniforme a los artículos textiles que se desean tratar y, por consiguiente, una eliminación más eficaz de la suciedad y/o del fluido lipófilo.
Al menos uno de los grandes tanques de almacenamiento 19 y 20 contendrán el fluido limpiador lipófilo. El otro gran tanque de almacenamiento también puede contener el fluido limpiador lipófilo o bien puede contener otro fluido tal como un fluido de acabado opcional, descrito a continuación más detalladamente, o bien puede contener uno o más ingredientes adyuvantes, descritos a continuación más detalladamente, previstos para combinarse con el fluido limpiador lipófilo en un momento determinado, p. ej., antes de la aplicación sobre los artículos textiles presentes en el aparato 70 durante el proceso de limpieza. Más generalmente, los ingredientes adyuvantes se pueden aplicar a los artículos textiles en cualquier momento. Estos ingredientes adyuvantes pueden estar en cualquier forma fácilmente dispensable o fluida, tal como gel tixotrópico, líquido seudoplástico, líquido, gel, polvo, gránulo, pasta, copo, micropartículas, nanopartículas, suspensiones, etc. En otra realización, los dos grandes tanques de almacenamiento 19 y 20 contendrán el fluido limpiador lipófilo. En otra realización los ingredientes adyuvantes, descritos a continuación más detalladamente, pueden estar también presentes en uno o en los dos grandes tanques de almacenamiento 19 y 20 además del fluido limpiador lipófilo. Esto puede evitar tener que mezclar antes de suministrar el contenido del tanque a la cámara 1 mediante el aplicador 26, preferiblemente una boquilla de pulverización. De forma alternativa, el fluido limpiador lipófilo procedente de los grandes tanques de almacenamiento 19 y 20, que opcionalmente contienen además los ingredientes adyuvantes, se puede mezclar con otros ingredientes adyuvantes que están almacenados en pequeños tanques de almacenamiento 27 y 28. Estos pequeños tanques de almacenamiento 27 y 28 preferiblemente contienen uno o más ingredientes adyuvantes previstos para ser combinados con el fluido limpiador lipófilo, p. ej., antes de la aplicación sobre la carga de tejidos discreta presente en el aparato 70 durante el proceso de limpieza. Estos ingredientes adyuvantes, como los que están posiblemente almacenados en los grandes tanques de almacenamiento 19 y 20, pueden estar en cualquier forma fácilmente dispensable o fluida, como gel tixotrópico, líquido seudoplástico, líquido, gel, polvo, gránulo, pasta, escamas, suspensión, micropartículas, nanopartículas, etc. De forma alternativa, uno o más de los pequeños tanques de almacenamiento 27 y 28 también pueden contener el fluido limpiador lipófilo, que contiene opcionalmente uno o más ingredientes adyuvantes, o bien pueden contener otro fluido tal como un fluido de aclarado o un fluido de acabado opcional, descritos a continuación más detalladamente.
Para comodidad de uso de un consumidor o un operario, tanto los tanques grandes 19 y 20 como los tanques pequeños 27 y 28 pueden separarse opcionalmente del aparato 70. Después el tanque puede reciclarse o puede volver a llenarse para a continuación volver a ser conectado al aparato. En la técnica se conocen diversos dispositivos de "conexión rápida", no mostrados en las Figuras, y que se pueden utilizar para garantizar la liberación rápida o cómoda o la conexión de los tanques. En una realización preferida, cada tanque comprende una configuración física para poder ser conectado y desconectado del aparato 70 a modo de "cerradura y llave". En otras palabras, el tanque se ajusta selectivamente en un "orificio receptor" o receptáculo previsto en el aparato. Se prefiere este sistema "cerradura y llave" cuando un tanque comprende un consumible tal como una composición detergente o una composición de acabado de tejidos. Sin embargo, un sistema de "cerradura y llave" de este tipo es adecuado para cualquier ingrediente previsto para ser utilizado en el aparato. De forma alternativa, los tanques pueden ser sustituibles o desechables, por ejemplo, en forma de cartucho sustituible. En un modo de funcionamiento adecuado, los tanques grandes son reciclables, están fijados de forma permanente al aparato, o sólo son desmontables por un técnico entrenado, mientras que los tanques adyuvantes son cartuchos sustituibles por el consumidor y se venden individualmente o como parte de un kit. Más detalladamente, en un modo, una vez que se ha consumido el contenido de los tanques, los tanques vacíos se extraen y se sustituyen con tanques idénticos que contienen el fluido y/o los ingredientes adyuvantes deseados o con tanques que contienen un agente beneficioso diferente para proporcionar diferentes ventajas, p. ej., ventajas de limpieza, ventajas antiestáticas, impermeabilización doméstica, etc. En este caso, los tanques podrían ser eliminados por el consumidor o devueltos para ser rellenados por terceros, como un minorista, mayorista o un fabricante, con la cantidad requerida de fluido y/o de ingredientes adyuvantes deseados. De forma alternativa, sólo uno de los tanques grandes 19 y 20 podría ser separable, estando el otro tanque permanentemente unido al aparato 70. De modo similar, otra posible alternativa es que sólo uno de los tanques pequeños 27 y 28 sea separable y que el otro tanque esté permanentemente unido al aparato 70. Los tanques separables podrían ser suministrados al consumidor como parte de un kit de cartucho, incluyendo opcionalmente instrucciones de uso, p. ej., instrucciones para la eliminación de los tanques gastados y la instalación de los nuevos tanques que contienen una cantidad de fluido y/o ingredientes adyuvantes deseados. El número de tanques, tanto grandes como pequeños, puede variar dependiendo de las ventajas deseadas. Cualquier tanque grande o pequeño permanentemente unido al aparato tendrá medios para su rellenado con el fluido y/o los ingredientes adyuvantes deseados, tal como una tapa resellable.
El fluido y/o los ingredientes adyuvantes deseados se suministran al aplicador 26 preferiblemente mediante bombeo con la bomba 24. El fluido y/o los ingredientes adyuvantes almacenados en los grandes tanques de almacenamiento 19 y 20 se bombean desde los conductos 22 y 21 respectivamente, pasando en primer lugar a través de la válvula 23, después a través de la bomba 24 y por último a través del conducto 25 hasta la boquilla pulverizadora 26. El fluido y/o los ingredientes adyuvantes almacenados en los pequeños tanques de almacenamiento 27 y 28 se bombean desde los conductos 29 y 30 respectivamente, pasando primero a través de la válvula 23, después a través de la bomba 24 y por último a través del conducto 25 hasta la boquilla pulverizadora 26. El cebado de la bomba 24 se mejora colocando los tanques grandes 19 y 20 y los tanques pequeños 27 y 28, por encima de la bomba 24 para permitir la alimentación por gravedad del fluido y/o los ingredientes adyuvantes a través de los conductos 21, 22, 29 y 30, respectivamente. Una bomba preferida es una bomba de engranajes con un caudal máximo adecuado de 0,032 l/seg (0,5 GPM) y una presión máxima adecuada de 345 kPa (50 psi). Se prefiere una bomba de engranajes porque ésta generalmente genera presiones más altas que cualquier otro tipo de bomba y produce un caudal sin impulsos, aspecto deseado para un buen patrón de pulverización. Se pueden utilizar otros medios para transportar los fluidos. Por ejemplo, en una posible realización no ilustrada en las Figuras, el fluido limpiador lipófilo podría ser empujado desde los tanques grandes 19 y 20 mediante una presión superior creada por un compresor de aire, eliminando por tanto la necesidad de la bomba 24. El compresor de aire estaría conectado a cada uno de los tanques pequeños y grandes mediante conductos de presión. Otros medios para transportar fluidos pueden incluir bombas centrífugas, de diafragma, de pistón o peristálticas. De modo similar, es posible un suministro alternativo del fluido y/o los ingredientes adyuvantes almacenados en los tanques pequeños 27 y 28.
El fluido y/o los ingredientes adyuvantes almacenados en los tanques grandes 19 y 20 y en los tanques pequeños 27 y 28 son mezclados por válvulas de apertura en un sistema 4 a 1 de válvulas 23 que corresponde a los conductos conectados a los correspondientes tanques que contienen fluido y/o ingredientes adyuvantes. Por ejemplo, es posible mezclar el fluido limpiador lipófilo almacenado en el tanque grande 19 con un ingrediente adyuvante almacenado en el tanque grande 20 mediante el sistema de válvulas 23. De forma alternativa, es posible mezclar el fluido limpiador lipófilo almacenado en el tanque grande 19 con un ingrediente adyuvante almacenado en los tanques pequeños 27 y 28 mediante el sistema de válvulas 23. En otra realización, el fluido y/o los ingredientes adyuvantes se dispensan por separado, es decir, sin mezclado previo.
La bomba 24 se conecta al aplicador 26 mediante el conducto 25 para introducir fluidos en el interior de la cámara 1. El aplicador 26 puede tener cualquier forma adecuada, aunque tiene preferiblemente una forma para liberar una pulverización en abanico plano y/o una pulverización en abanico cónico. Una pulverización en abanico plano produce una hoja líquida paralela al eje principal del orificio. La pulverización tiene la forma de un sector de un círculo de aproximadamente un ángulo de 75°, con una sección transversal elíptica. Se prefiere la pulverización en abanico plano particular porque produce gotículas que son lo suficientemente grandes como para no ser arrastradas por la corriente de aire circulante resultante del movimiento de la cámara 1. Un tamaño de gotícula preferido es de aproximadamente 100 a aproximadamente 1.000 micrómetros. Este tamaño de gotícula tiene un tamaño medio y se mide mediante un analizador de partículas Malvern o fotografía de alta velocidad. Cuando se utiliza una nebulización más fina, p. ej., gotículas con un tamaño de partículas promedio de menos de 100 micrómetros, el patrón de pulverización está típicamente alterado por el movimiento de aire de la cámara 1. La mayor velocidad de rotación de la cámara 1, de forma típica por encima de 735 m/s^{2}, requiere gotículas más grandes en el patrón de pulverización. La presión en el conducto de dispensación 25 debería ser lo suficientemente alta como para producir una pulverización del fluido en forma de abanico básicamente plana a través del aplicador 26 para cubrir toda la profundidad de la cámara 1. Las presiones adecuadas en el conducto de dispensación 25 variarán dependiendo de lo que está pasando a lo largo del conducto de dispensación 25 hasta el aplicador 26. Por ejemplo, una pasta de forma típica requiere diferentes presiones que un gel tixotrópico o un líquido. De modo similar, el fluido limpiador lipófilo que se mezcla con un ingrediente adyuvante puede requerir una presión diferente que un fluido limpiador lipófilo sin ningún ingrediente adyuvante. En cualquier caso, el sistema de la presente invención abarca todo tipo de variaciones, incluidas las variaciones newtonianas y no newtonianas, seudoplásticas y no seudoplásticas. Además, el presente aparato puede manejar mezclas multifase, emulsiones, microemulsiones y sistemas de emulsión dinámicamente cambiantes. En una realización alternativa, no mostrada, el fluido limpiador lipófilo se dispensa a través de más de una boquilla pulverizadora. En esta realización, la ubicación de cada boquilla pulverizadora es tal que el fluido limpiador lipófilo se pulveriza desde las múltiples boquillas pulverizadoras para distribuir de forma uniforme el fluido sobre los artículos textiles. En otra realización alternativa, tampoco mostrada, el aparato tiene más de una boquilla pulverizadora, en donde una boquilla es para la dispensación del fluido limpiador lipófilo y las demás boquillas son para la dispensación, por ejemplo, de fluido de acabado, aclarado o ingredientes adyuvantes. Dicha aplicación puede tener lugar en cualquier momento adecuado de la secuencia de funcionamiento del aparato y puede realizarse de forma secuencial o simultánea con respecto a la aplicación y/o eliminación de fluido limpiador lipófilo.
Los fluidos, tanto los que sólo contienen fluidos como el fluido limpiador lipófilo o el fluido de acabado, como los que incluyen uno o más ingredientes adyuvantes además del fluido limpiador lipófilo o del fluido de acabado, se introducen en el aplicador 26 mediante la bomba 24 que tiene un caudal nominal máximo de 5 litros por minuto a una presión máxima de 758 kPa (110 psi) a través de un conducto de dispensación flexible 25 de 0,64 cm (¼ pulgada) de diámetro.
En una realización para su uso en un proceso de la presente invención, se prefiere que la bomba 24 y la válvula 23 localizadas debajo de los tanques 19, 20, 28, y 27 proporcionen un cebado por gravedad.
La Fig. 2 muestra la configuración interna de un aplicador 26 preferido, una boquilla pulverizadora. La boquilla pulverizadora 26 se muestra en la Fig. 2 como paralela al eje de rotación 100 de la cámara 1. En otra realización la boquilla pulverizadora 26 está situada en el eje de rotación 100 de la cámara 1. La boquilla pulverizadora 26 está soportada por un brazo pulverizador 57 fijado a la puerta frontal 59. Los fluidos se dispensan hasta la boquilla 26 a través del conducto 61 que conecta el conducto de dispensación del fluido 5 a la boquilla 26. La boquilla pulverizadora 26 está situada paralelamente al eje de rotación 100, de modo que dirige una pulverización plana en forma de abanico que incide sobre la pared periférica 65, la pared frontal 67 y la pared trasera 66 de la cámara 1. El brazo pulverizador 57 permite la pulverización sobre la pared frontal de la cámara 1 sin que ninguna de las prendas de vestir de los diferentes artículos textiles se enrede alrededor del brazo pulverizador 57 durante el ciclo de centrifugado y por consiguiente inhiba o posiblemente incluso evite la limpieza eficaz de los diferentes artículos textiles.
En una realización alternativa, no ilustrada en las figuras, la boquilla pulverizadora 26 puede fijarse directamente a la extensión de forma tubular flexible 55, eliminando la necesidad de disponer del brazo pulverizador 57 y del conducto 61. La boquilla pulverizadora 26 puede unirse directamente al conducto de dispensación del fluido 5, el cual a su vez puede unirse al conducto de dispensación 25. La boquilla pulverizadora 26 puede estar situada en una posición sobre la extensión de forma tubular flexible 55, la cual puede permitir dirigir una pulverización plana en forma de abanico que incide en la pared periférica 65, la pared frontal 67 y la pared trasera 66 de la cámara 1. Son posibles otras localizaciones de la boquilla 26, aunque no están ilustradas en la figuras. Sin embargo, en al menos un modo de la invención, cualquier posible localización y/o configuración de la boquilla pulverizadora 26 (o una pluralidad de dichas boquillas) es preferiblemente tal que (i) dirige una pulverización plana en forma de abanico que incide preferentemente en la pared periférica 65 permeable a los fluidos y en un modo, preferiblemente en un grado menor, en la pared frontal 67 y la pared trasera 66 de la cámara 1; y (ii) dicha localización y/o configuración de una boquilla o pluralidad de boquillas es tal que evita cualquier tendencia a que cualquiera de las prendas de vestir de la carga de tejidos discreta se enrede alrededor del brazo pulverizador 57, la boquilla pulverizadora 26, o cualquier otra estructura asociada a la boquilla pulverizadora 26, durante un ciclo de funcionamiento, y más especialmente, durante un ciclo de centrifugado.
La boquilla pulverizadora de fluido utilizada en el sistema ilustrado está configurada para dispensar aproximadamente 1,87 litros por minuto (0,5 galones U.S. por minuto) a aproximadamente 275 kPa (40 psi) de presión de fluido, con una presión máxima de aproximadamente 690 kPa (100 psi), formando un ángulo de pulverización de 80°. Pueden utilizarse otros medios de aplicación, por ejemplo, atomizadores, nebulizadores, etc., pero preferiblemente estos se seleccionarán de tal modo que produzcan una distribución similar de los fluidos.
En esta realización de la invención, el grado de acumulación de fluidos en el fondo de la superficie interna de la cámara exterior 2 es insuficiente para formar un baño de inmersión para los artículos textiles, y éstos se extraen mediante la bomba 3 a través de la válvula 5 y el conducto 7. La bomba 3 es capaz de manejar los deshilachados y los materiales en forma de partículas sin obturarse y es preferiblemente capaz de funcionar en seco durante tiempo sin sufrir daños. La bomba centrífuga es la preferida porque dicho tipo de bombas tienen una parte móvil grande (propulsor o impulsor) que no se atasca fácilmente debido a sólidos no disueltos y tampoco contiene partes friccionables que puedan dañarse por abrasión. Se pueden usar bombas de engranaje, aunque se prefieren las bombas centrífugas. La bomba 3 está situada por debajo de la cámara exterior 2 para el cebado por gravedad. Para garantizar un buen bombeo, no debe existir aire en el conducto 7, por consiguiente la longitud del conducto 7 está preferiblemente minimizada para reducir la cantidad necesaria de fluidos para sustituir el aire en el conducto 7. Cuando está presente, el nivel de fluido en el fondo de la cámara exterior 2 está por debajo del nivel inferior de la cámara 1 para evitar que la cámara 1 suba los fluidos.
Los fluidos extraídos de los artículos textiles durante la rotación de la cámara 1 preferiblemente pasan a través de las perforaciones 46 de la cámara 1 y, o bien por la fuerza de la gravedad caen por la superficie exterior de la cámara 1 hasta que alcanzan el punto más bajo de la superficie exterior de la cámara 1 y caen hasta la parte más profunda de la superficie interior del tambor exterior, o bien entran en contacto con la superficie interior de la cámara exterior 2 y caen por la fuerza de la gravedad hasta alcanzar la parte más profunda de la superficie interior de la cámara exterior 2. Es en este punto más bajo de la superficie interior de la cámara exterior 2 donde está localizado el conducto 7. Aunque la cámara 1 gira a velocidades bajas, tales como 9,8 m/s^{2}, no pasa gran cantidad de fluidos de los artículos textiles hasta el conducto 7 a través de la cámara exterior 2. Cuando la rotación transcurre a velocidades mayores, tales como 735 m/s^{2}, la cantidad de fluido que fluye dentro y a través del conducto 7 es significativa. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que esto es debido a una combinación de fuerzas centrífugas sobre el fluido en los artículos textiles y al movimiento de aire entre la cámara 1 y la cámara exterior 2. El aire en movimiento atrapa las gotículas extraídas de la superficie exterior de las perforaciones y hace circular las gotículas de fluido mientras se mantiene una velocidad de rotación suficientemente elevada. Cuando se reduce la velocidad de rotación de la cámara 1, la fuerza del aire en movimiento no es suficiente como para superar la gravedad y las gotículas caen a través del espacio entre el tambor y la cubierta o se deslizan por dentro de la superficie de la cubierta. La superficie interior de la geometría de la cámara exterior 2 está diseñada de tal modo que dirige todos los fluidos/gotículas hasta el conducto 7. La geometría de la cámara exterior 2 puede estar diseñada para evitar el movimiento de las gotículas por el aire, dado que la corriente de aire (o de otro gas adecuado, p. ej. nitrógeno) induce la formación de espuma en los fluidos que contienen tensioactivo. En una posible realización, se incorporan varios canales en la superficie interior de la cámara exterior 2 para minimizar la superficie de los fluidos en contacto con el aire. Los canales dirigen todos los fluidos expirados en el conducto 7. En otra realización alternativa, la separación entre el tambor interior 1 y el tambor exterior 2 puede aumentarse para reducir la velocidad del aire a lo largo de la superficie interior de la cámara exterior 2. Además, los fluidos de uso en las presentes invenciones pueden diseñarse de modo que incorporen supresores de las jabonaduras, tales como tensioactivos no iónicos terminalmente protegidos: dichos supresores de las jabonaduras pueden ser inesperadamente útiles en la ejecución de la presente invención.
Los fluidos del conducto 7, así como los del conducto 37, descritos a continuación más detalladamente, se introducen a continuación en el filtro 6 y en el tanque 8 mediante una bomba 3 que tiene un caudal nominal máximo de 11,36 l (3 galones) por minuto y una presión máxima de 345 kPa (50 psi). El conducto de dispensación 7 preferiblemente tiene un diámetro de 1,27 cm (½ pulgada).
Antes de la dispensación de los fluidos al tanque de recuperación 8, los fluidos se filtran en el filtro 6 después de pasar por la válvula de 3 vías 5. En su primera posición, la válvula 5 conecta los conductos 4 y 7, permitiendo que la bomba 3 bombee los fluidos al tanque 8 a través del filtro 6. En su segunda posición, la válvula 5 permite bombear los fluidos desde el conducto 37 hasta el conducto 4. Y en su tercera posición, la válvula 5 está cerrada. El filtro 6 elimina los deshilachados, las fibras de tejidos y la suciedad en forma de partículas de gran tamaño con el fin de que no se depositen en el fondo del tanque 8 y atasquen los conductos descendentes. Asimismo, el filtro 6 garantiza un funcionamiento fiable de la bomba 10, puesto que la bomba 10 es de forma típica una bomba de mayor presión que generalmente es de un tipo que es dañada más fácilmente por los sólidos. Asimismo, el filtro 6 prolongará la vida útil del sistema de recuperación 15. El filtro 6 puede ser cualquier filtro utilizado convencionalmente e incluye, aunque no de forma limitativa, filtros de cesta FulfoF® o cartuchos plisados, como los fabricados por Parker Filtration, p. ej. los filtros de cartucho de malla US 20 a 100 (filtros de 840 micrómetros a 149 micrómetros). En una realización el filtro 6 puede extraerse periódicamente para facilitar la eliminación de deshilachados, fibras de tejidos y suciedad en forma de partículas de gran tamaño. En otra realización el filtro 6 puede ser sustituido por un nuevo filtro 6 idéntico, pero no utilizado y el filtro 6 extraído puede eliminarse o ser reciclado por terceros para su reventa y reutilización. En otra realización el filtro 6 puede ser autolimpiable. Los deshilachados y la suciedad en forma de partículas de gran tamaño extraídas pueden ser eliminados por los desagües domésticos o ser acumulados en una ubicación separada donde los materiales sólidos puedan ser convenientemente eliminados por el consumidor.
El tanque de recuperación 8 se utiliza para la separación de fluidos. Además, el tanque 8 se necesita muy preferiblemente porque el fluido sale de la cámara 1 en pequeñas cantidades y con diferentes caudales, lo cual no es suficiente para llenar todos los conductos hasta los tanques 19 y 20 y es difícil que la bomba trabaje eficazmente. Por consiguiente, es muy preferiblemente recoger una cantidad suficiente de fluidos en el tanque 8 antes de realizar un procesamiento posterior en los fluidos que están en el mismo. El tanque 8 está equipado con un sensor de nivel de fluido, 44, tal como un sensor conductor, capacitivo u óptico, situado a lo largo de la pared interior del tanque 8, en una localización adecuada, para determinar el momento de iniciar el vaciado del tanque 8. El sensor está conectado al controlador que se describe más adelante.
El tanque de recuperación 8 realiza la separación por gravedad o cualquier otro tipo de separación para separar los diferentes fluidos así como cualquier sólido suspendido presente. Estos sólidos serán de forma típica suciedad eliminada de los artículos textiles por el proceso de limpieza. En este caso, cuando se utilizan fluidos con diferentes densidades, éstos se separarán en el tanque 8 por gravedad y pueden ser eliminados secuencialmente. En dicho caso, el fluido inferior sería bombeado en primer lugar por la bomba 10 a través del conducto 11 mediante la válvula de 3 vías 12 y el conducto 14 hasta el sistema de recuperación 15 y a través del conducto 16. A continuación, dependiendo de donde se almacenó originalmente este fluido en particular, p. ej., en el tanque 19, el sistema de 2 válvulas dirige el fluido inferior hasta el conducto 18. Después de haber extraído todo el fluido inferior del tanque 8 y el conducto de separación de fase llega hasta la válvula 17 que está equipada con un sensor para distinguir fluidos, tal como un sensor de conductividad, óptico o capacitivo, la válvula 17 cierra el conducto 18 y abre el conducto 8 para enviar el fluido superior hasta el tanque 20. En caso necesario o si se desea, la invención puede utilizar además adyuvantes específicamente diseñados para facilitar la rotura de la emulsión, facilitando así adicionalmente las operaciones de separación.
La válvula 12 tiene dos posiciones. En su primera posición, la válvula 12 conecta los conductos 11 y 13 para permitir extraer el contenido del tanque 8. El conducto 13 puede ser un conducto directo hasta el desagüe doméstico o hasta un recipiente de fluido independiente no mostrado. En su segunda posición, la válvula 12 conecta los conductos 11 y 14 para dirigir los fluidos hasta el sistema de recuperación 15.
La bomba 10 crea presiones superiores, de forma típica de 69-689 kPa (10-100 psi), para empujar los fluidos sucios a través del sistema de recuperación 15. El sistema de recuperación 15 elimina la suciedad fina en forma de partículas y tiene un medio para separar los componentes fluidos no limpiadores disueltos, tales como suciedad, tensioactivos, agua etc. mediante filtración/separación fina, tal como filtración mediante tamices moleculares, etc. Una posible forma de eliminar los contaminantes del disolvente es mediante un sistema de filtración electrostático de fluidos, tal como el descrito en la patente US-5.958.205 concedida a Ingalls y col. el 28 de septiembre de 1999. Otras formas posibles de eliminar contaminantes son, por ejemplo, las tecnologías de evaporación por membrana o el sistema de ultrafiltración PACE como el fabricado por Smith y Loveless Inc. En una realización el sistema de recuperación 15 puede retirarse periódicamente para facilitar la eliminación de los componentes fluidos no limpiadores disueltos que han sido recogidos. En otra realización el sistema de recuperación 15 puede ser sustituido por un sistema de recuperación 15 idéntico, nuevo pero no utilizado y el sistema 15 puede ser desechado o reciclado por terceros para su reventa o reutilización. En otra realización el sistema de recuperación 15 puede ser autolimpiante. Los componentes fluidos no limpiadores disueltos que han sido recogidos pueden ser eliminados a continuación mediante vertido a los desagües domésticos o ser recogidos en una ubicación separada donde los componentes fluidos no limpiadores disueltos que han sido recogidos puedan ser convenientemente eliminados por el consumidor.
En una realización los fluidos se introducen en el sistema de recuperación 15 mediante una bomba 10 que tiene un caudal nominal máximo de 2,8 litros por minuto a una presión máxima de 1.724 kPa (250 psi) a través de conductos de dispensación 11 y 14 de acero inoxidable de 0,64 cm (¼ pulgada) de diámetro.
También es posible utilizar en el sistema de recuperación 15 otros medios que no sean la filtración/separación fina para separar del fluido los componentes fluidos no limpiadores disueltos. Un sistema alternativo ilustrativo es aquel en donde el sistema de recuperación 15 comprende un sistema de destilación. Los sistemas de destilación adecuados incluyen el sistema de destilación por reciclado de disolventes como el descrito en la patente US-5.876.567 concedida a Yamamoto y. col. el 2 de marzo de 1999. Cuando el sistema de recuperación 15 es un sistema de destilación, no es necesario que la bomba 10 sea una bomba de alta presión, ya que de forma típica no se requieren presiones altas.
Por supuesto, debe entenderse y apreciar que cualquier variación de la presente invención puede ser añadida, eliminada o adaptada de forma coherente al uso previsto del aparato. Por ejemplo, es significativamente más probable que una operación de servicio o comercial sea capaz de ofrecer un aparato con un sistema de destilación o vacío, mientras que es más probable que otro sistema más simple o más barato modificado para incluir la mayor comodidad de uso de funcionamiento, p. ej., sistemas de eliminación de cartuchos para proporcionar adyuvantes, sean los más deseables y asequibles para su uso en el hogar.
Las válvulas de fluido 12, 5, 7 y 23 funcionan automáticamente. Esto se realiza utilizando solenoides o motores de válvula de bola similares a los aparatos bien conocidos en la técnica.
El aparato 70 ilustrado en las Figs. 1-3 puede incluir, y preferiblemente incluye, un sistema de circulación de aire. El sistema de circulación de aire comprende un aspirador de succión 31 y un conducto de aire 32 que conecta el aspirador a un calentador 33. El calentador 33, preferiblemente un calentador eléctrico, incluye un elemento calefactor sobre el cual debe pasar el aire antes de entrar en el conducto de conexión 34, el cual conduce el aire calentado desde el calentador 33 hasta una abertura de entrada situada en la puerta 59 del aparato. De forma alternativa, el aire puede entrar en el tambor interior por un orificio en la pared trasera del tambor exterior 63 y la pared trasera del tambor interior 66. Esta última disposición es típica de las que existen en las secadoras convencionales y la situación del conducto de conexión resulta fácilmente evidente. Un aspirador 31 preferido es el de tipo centrífugo accionado por un motor de accionamiento de velocidad variable. Un elemento calefactor adecuado es una bobina resistiva, cuya temperatura se ajusta regulando el voltaje de la bobina. También se pueden utilizar medios de calentamiento alternativos, por ejemplo, una fuente de radiación infrarroja o una fuente de radiación de microondas. En una realización alternativa, el aire puede suplementarse con vapor. En este caso, el uso de aire calentado es opcional, proporcionando el vapor parte o todo el gas calentado.
En una realización alternativa no mostrada en las figuras, el aire puede ionizarse antes de entrar en contacto con los artículos textiles, por ejemplo, mediante descarga de corona.
En una realización alternativa no mostrada en las figuras, se puede añadir ozono al aire antes de que éste entre en contacto con los artículos textiles. De forma alternativa, se puede añadir el ozono a la cámara 1 a través de un sistema de conductos que es independiente del sistema de circulación de aire.
En la realización descrita en la Fig. 2, el aire calentado se introduce en el interior de la cámara 1 para eliminar el fluido residual de los artículos limpiados. La cámara 1 gira con distintas velocidades y direcciones durante un ciclo de secado. Dado que los artículos que van a ser secados están normalmente situados en, o adyacentes a, la superficie más interna de la superficie periférica de la cámara 1 durante el ciclo de secado, el aire calentado introducido en el interior del tambor móvil se hace penetrar en los artículos textiles que van a ser secados en su camino de retorno a la abertura a un conducto 35 situado en la superficie periférica del tambor fijo.
En el aparato ilustrado en las Figs. 1-3, el aspirador 31 de aire circulante utilizado para recircular el aire durante los ciclos de secado y de tratamiento con vapor tiene un caudal nominal de 76 l/s (160 cfm) y una velocidad de 28 m/s (5.500 lfm) en la salida. De forma típica en un aparato doméstico, es decir, uno diseñado para el hogar o para un uso similar, tendría un caudal de aire desde aproximadamente 17 l/s (35 cfm) a aproximadamente 76 l/s (160 cfm). El aparato a escala comercial o industrial alcanza hasta aproximadamente 1.200 l/s (2.542 cfm). Los conductos de conexión utilizados para construir el bucle de circulación están diseñados para permitir la circulación del aire con el caudal nominal. El calentador 33 contiene un elemento calefactor 33 que comprende una bobina de nicromo arrollada en espiral de 2.300 vatios y 115 V CA. El elemento sensor de la temperatura 45 comprende un termistor insertado en el conducto 34. Se utiliza un reostato regulador del voltaje, 0-120 V AC, para regular el motor de velocidad del aspirador 31 y la temperatura del elemento calefactor 33.
En una realización alternativa, se introduce gas, opcionalmente calentado, preferiblemente aire, nitrógeno, ozono, argón, helio, neón, xenón y mezclas de los mismos, más preferiblemente aire, nitrógeno, ozono y mezclas de los mismos, en el interior del tambor interior 1 para eliminar la suciedad en forma de partículas de los artículos textiles antes de tratar con el fluido limpiador lipófilo. El tambor interior 1 gira con una velocidad y dirección variables durante este ciclo opcional de pretratamiento. En esta etapa opcional de pretratamiento, el gas entra en el tambor interior 1 mientras que el tambor gira con una aceleración centrífuga de menos de 9 ms^{-2}, preferiblemente de aproximadamente 4,5 ms^{-2} a menos de 9 ms^{-2} (es decir, a una velocidad tal que los artículos textiles en el tambor interior 1 se centrifugan) a una velocidad desde aproximadamente 10 l/s a aproximadamente 70 l/s y el gas entra en el tambor interior 1 con una velocidad desde aproximadamente 1 m/s a aproximadamente 155 m/s. Una descripción más detallada del aparato, los componentes, los elementos y los ejemplos de esta etapa de pretratamiento opcional se puede encontrar en la solicitud de patente PCT WO 01/71089, publicada el 27 de septiembre de 2001, la cual reivindica prioridad de la USSN 60/191.965 concedida a Noyes y col. el 24 de marzo de 2000.
El conducto 35 está conectado a un condensador 36. El condensador 36 elimina todos los vapores y sólidos no disueltos captados por el aire calentado de los artículos textiles secos, de modo que el conducto 38 no contiene otros gases que no sean aire. El condensador 36 somete el aire en movimiento a filtración y enfriamiento con el fin de condensar los vapores en un conducto 37. Los vapores condensados en el conducto 37 pasan a continuación a la válvula de tres vías 5 donde se produce el mezclado con el fluido extraído del tambor exterior 2 a través del conducto 7. Puede utilizarse convenientemente un condensador enfriado con agua o un condensador refrigerado como se describe en las patentes US-3.807.948, concedida el 30 de abril de 1974 a Moore, US-4.086.705, concedida el 2 de mayo de 1978 a Wehr, y US-4.769.921, concedida a Kabakov y col. el 13 de septiembre de 1988. El condensador también puede estar conectado con un cuerpo columnar de un dispositivo de adsorción tal como un tamiz molecular o carbón activado, en una o más capas para recoger los disolventes orgánicos no condensados. Ejemplos de dichos dispositivos de absorción se describen en las patentes US-3.955.946, concedida a Fuhring y col. el 11 de mayo de 1976; US-3.883.32 concedida a Fuhring y col. el 13 de mayo de 1975; US-4.440.54 concedida a Girard y col. el 3 de abril de 1984; US-4.583.98 concedida a Preisegger el 22 de abril de 1986; US-4.788.77 concedida a Fuhring y col. el 6 de diciembre de 1988; US-4.622.03 concedida a Merenda el 11 de noviembre de 198 y US-5.277.71 concedida a Boppart y col. el 11 de enero de 1994. El absorbente se puede desorber pasando una "capa" de vapor a través del lecho. Otros sistemas de recuperación de disolventes se describen en las patentes US-5.467.539, concedida a Hahn el 21 de noviembre de 1995, y US-5.195.252, concedida a Yamada y col. el 23 de marzo de 1993.
En otra disposición, no ilustrada en las figuras, se evita que los vapores, p. ej., los vapores del fluido lipófilo, sean expulsados del aparato poniéndolos en contacto con un elemento o cartucho de filtro adicional que comprende un catalizador, preferiblemente complementado o soportado por un material poroso, o de forma alternativa, un elemento o cartucho de filtro que comprende al menos un agente de adsorción química o física muy eficaz. Un sistema de este tipo reduce prácticamente la presión de vapor del gas a cero, pudiendo incluso, por ejemplo, polimerizar y/o solidificar uno o más componentes del fluido lipófilo. Más especialmente, por ejemplo, un cartucho convertidor catalítico adecuado puede incluir un material o soporte poroso y un catalizador soportado sobre el mismo. Un catalizador de este tipo puede, por ejemplo, incluir cualquier catalizador de polimerización por apertura de anillo para siliconas cíclicas conocido; éstos se encuentran exhaustivamente documentados en la bibliografía. Véase, por ejemplo, el enfoque del fosfaceno muy rápido descrito en Macromol. Rapid Commun. (1995), 16(6), 449-53, o más recientemente los catalizadores basados en fosfaceno de US-6.054.548, y J. Inorg. Organomet. Polym. (1999), 9(1), 17-34; se ha descubierto que las cantidades de agua presentes en el aparato y el proceso de la presente invención son suficientes para activar dichos catalizadores de tipo amina impedida para los fines presentes. Véase también la patente US-6.001.928, la cual aunque no describe la porosidad de los presentes materiales de soporte, se refiere a la preparación de compuestos con carga de silicona; la descripción de la misma con respecto al catalizador puede reaplicarse para el fin bastante diferente de atrapar siloxanos en el presente contexto. De forma alternativa, se pueden utilizar catalizadores de tipo silano deficientes en electrones, véase Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.) (1996), 37(1), 805-6, como pueden ser los derivados de sulfonio o yodonio, véase Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.) (1996), 37(1), 537-8, o para el catalizador hexafluoroantimonato de tris(4-metilfenil)sulfonio, véase Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.) (1995), 36(2), 267-8. De forma alternativa, y como opción bastante barata, se pueden usar silanoatos de metal alcalino, véase Inorg. Chim. Acta (1996), 244(2), 185-90, o más especialmente en el caso del silanolato de litio, Makromol. Chem., Macromol. Symp. (1993), 73 (International Symposium on Ring-Opening Polymerization, 1992), 183-201. También se sabe que los catalizadores de hidrosilación de Pt, Rh y Co típicos también catalizan la polimerización por apertura de anillo de muchos tipos diferentes de monómeros heterocíclicos siempre que también esté presente un cocatalizador que contenga SiH, véase Macromol. Symp. (1994), 77 (International Symposium on New Macromolecular Architectures and Supramolecular Polymers, 1993), 413-21. Algunos catalizadores más antiguos de polimerización por apertura de anillo son revisados y descritos en Kompoz. Polim. Mater. (1991), 50, 9-14. Catalizadores preferidos en la presente invención incluyen los fosfacenos rápidos o cualquier otra base impedida equivalente, así como los silanolatos de Li y K. Los catalizadores preferidos en la presente invención se pueden modificar de cualquier manera, por ejemplo, por clatración, absorción sobre el soporte, etc., de modo que no tengan volatilidad intrínseca o tengan una volatilidad intrínseca muy baja y una buena estabilidad durante el tiempo de vida útil. Los soportes preferidos incluyen aquellos que tienen un elevado volumen vacío a la vez que tienen una baja resistencia al flujo. Los soportes pueden ser homogéneos o heterogéneos, por ejemplo incluyendo un material de soporte primario, tal como sílice mesoporosa, fijado a una estructura mecánica de soporte, tal como un plástico sintético. Debe entenderse y apreciarse que este aspecto de la invención es útil de forma independiente y se puede utilizar para controlar de modo seguro la ventilación en cualquier aplicación, incluidos los procesos de inmersión y de no inmersión para la limpieza de cualquier material, ya sea un artículo textil o una superficie dura, especialmente siempre que un siloxano lineal o cíclico forme parte del sistema disolvente.
La combinación del catalizador de polimerización por apertura de anillo y la capacidad de almacenamiento de un material poroso de volumen vacío elevado, tal como una sílice mesoporosa, permite eliminar el fluido lipófilo y evitar cualquier ventilación a la atmósfera exterior. El cartucho puede ser retirado periódicamente, para su eliminación y sustitución por un cartucho nuevo, o de forma alternativa para la eliminación del fluido limpiador lipófilo polimerizado, y opcionalmente, la regeneración del catalizador para su reutilización.
El aparato 70 puede eliminar también el fluido residual de la misma manera que una secadora de ropa convencional. Esto se hace accionando la válvula de desviación 40 situándola en su primera posición conectando el conducto 43 con el conducto 41 y el conducto 38 con el conducto 42. En su segunda posición, la válvula de desviación 40 permite introducir aire fresco hasta el conducto de conexión 43 a través del conducto de conexión 41 y hasta la entrada del aspirador 31, calentado a una temperatura predeterminada por el calentador 33, circulando a través de los artículos textiles secados contenidos en el tambor móvil 1, limpios de gases captados durante el contacto con los artículos textiles, para ser eliminado a la atmósfera a través del conducto 42. Cuando los vapores se eliminan a la atmósfera a través del conducto 42 es preferible tratar de alguna manera los vapores de modo que sólo el aire, el vapor de agua y materiales similares pasen a la atmósfera a través del conducto 42. Esto puede incluir el paso de los vapores a través de un depurador o un cartucho el cual incluye un soporte con catalizador como se ha descrito anteriormente. El catalizador podría incluir un catalizador de polimerización que polimerizaría el fluido limpiador lipófilo para producir un polímero sólido que se depositaría sobre el soporte. El cartucho permitiría al aire, al vapor de agua y a materiales similares pasar fácilmente a su través reteniendo vapores como el fluido limpiador lipófilo. El cartucho podría ser retirado periódicamente para su eliminación y sustitución por un cartucho fresco, o de forma alternativa para la eliminación del fluido limpiador lipófilo polimerizado y la regeneración del catalizador para su reutilización.
En su segunda posición, los conductos de conexión 43 y 42 son bloqueados y toda la mezcla vapor-aire extraída completamente del tambor fijo 1 es devuelta al lado de succión del aspirador 31 a través del conducto de conexión 41. En esta posición el aparato 70 puede usarse también para el tratamiento del vapor de los artículos textiles haciendo recircular aire calentado a través del tambor interior 1 que contiene artículos textiles que han sido puestos en contacto con el fluido limpiador lipófilo.
La temperatura del aire se mide en el conducto de conexión 34 mediante un elemento sensor 45, el cual es preferiblemente de tipo termistor y que envía una señal al calentador. Esto garantiza la monitorización continua de la temperatura de la mezcla de aire calentado, aire/ozono, aire/vapor o aire/ozono/vapor durante cualquier ciclo y pudiéndose mantener a un nivel predeterminado o variar dependiendo de en qué etapa del ciclo de limpieza esté el aparato 70. Por ejemplo, se puede usar una temperatura para el pretratamiento y otra temperatura para facilitar la eliminación del fluido limpiador lipófilo.
La válvula de desviación 40 puede accionarse automáticamente. Esto puede realizarse utilizando solenoides o elementos similares para accionar el aparato que son bien conocidos en la técnica.
El conducto de conexión 35 está equipado con un sensor COV para controlar la concentración de vapor en una corriente de aire que sale del tambor fijo 2. El sensor COV transmite una señal proporcional a la concentración de vapores al controlador de la máquina. Dependiendo de la magnitud de la señal, el controlador continúa, se detiene o selecciona un ciclo nuevo. El sensor COV es preferiblemente de tipo óxido metálico, aunque también se pueden utilizar otros sensores alternativos, como de infrarrojos, capacitivos o conductivos. En una realización particular, cuando en algún punto del ciclo de secado la señal del sensor COV alcanza algún valor mínimo que indica la presencia de pequeñas cantidades de vapores en la salida, entonces el controlador detiene el ciclo de secado desactivando el calentador 33 y sigue con un ciclo de enfriamiento.
En otra realización, el peso de los artículos textiles y del fluido limpiador lipófilo en éstos, así como de cualquier otro ingrediente adyuvante, se mide a partir de características de carga del motor eléctrico 54 tales como el voltaje entre los terminales del motor. En otra realización, un sistema de dispositivo para determinar la carga de artículos textiles y el fluido limpiador lipófilo en éstos, así como de cualquier otro ingrediente adyuvante en la cámara 1, incluye uno capaz de determinar el momento de inercia de la masa de la carga de los artículos textiles y el fluido limpiador lipófilo de los mismos, así como de cualquier otro ingrediente adyuvante en la cámara 1, a partir de datos relativos al torque de accionamiento de la cámara 1, el torque de fricción de la cámara 1, el momento de inercia de esta cámara y la aceleración de la cámara.
Un control de fuera del equilibrio para el aparato descrito se incorpora mediante la monitorización de una señal de corriente que es proporcional a la corriente consumida por el motor 54. Cuando se acelera la cámara 1, las variaciones en la señal de corriente reflejan el torque necesario para girar la cámara 1. La magnitud de las variaciones es proporcional al desequilibrio de la carga que produce vibraciones excesivas de la máquina. Cuando la magnitud de la señal de desequilibrio supera el valor máximo permisible, el controlador de la máquina ejecuta el ciclo de reequilibrado ralentizando la rotación, reorganizando la carga de tejidos centrifugando y acelerando de nuevo hasta una velocidad establecida. Medios alternativos de detección de un estado desequilibrado pueden usar un tacómetro o un interruptor estático.
El aparato 70 funciona en al menos tres modos de rotación. El primer modo es una centrifugación en donde la velocidad de rotación de la cámara 1 es de aproximadamente 5,24 rad/s (50 rpm, revoluciones por minuto), lo que hace que los artículos que están dentro de la cámara 1 se centrifuguen. Es decir, en este primer modo, la aceleración centrífuga del tambor interior es menos de 9 m/s^{2}. El segundo modo es convenientemente el modo 1 G, en donde la velocidad de rotación se aumenta lentamente hasta aproximadamente 10,47 rad/s (100 rpm) lo que hace que los artículos lavados se distribuyan de forma uniforme y se presionen ligeramente contra la pared interior de la cámara 1. Es decir, en este segundo modo, la aceleración centrífuga del tambor interior es igual o ligeramente superior a 9,8 m/s^{2}, preferiblemente de hasta aproximadamente 30 m/s^{2}. En el tercer modo, el motor de velocidad variable 54 pasa por los modos uno y dos y después acelera hasta una velocidad de rotación de aproximadamente 136,14 rad/s (1.300 rpm). Es decir, en este tercer modo, la aceleración centrífuga del tambor interior es de forma típica de hasta aproximadamente 4.450 m/s^{2}. Se entiende que las velocidades de rotación son sólo ilustrativas de las velocidades de rotación de una cámara 1 del tamaño ilustrado en las figuras. Las velocidades de rotación, en rpm, de la cámara 1 con un tamaño menor o mayor que el mostrado en las figuras serán tal que producirán la aceleración centrífuga necesaria.
Un motor preferido para esta realización es un motor sin escobilla, como los fabricados por Emerson Electric Co., de St. Louis, MO. Los motores sin escobilla puede funcionar durante períodos prolongados de tiempo sin sufrir un calentamiento excesivo ni generar chispas. Se puede encontrar más información sobre estos motores sin escobilla en la patente US-5.532.534, concedida a Baker y col. el 2 de julio de 1996. Los motores de magneto permanente sin escobillas en uso operacional ofrecen la mejor eficacia conocida hasta el momento para los motores eléctricos de uso general, aunque los motores de reluctancia conmutados y los motores de inducción frecuentemente están configurados para conseguir un rendimiento básicamente equivalente. Se pueden usar motores convencionales. Sin embargo, se prefieren los motores sin escobilla. Un motor de magneto permanente sin escobillas se asemeja a otros tipos de motores por incluir una unidad de estator que tiene un núcleo de laminaciones formadas a partir de un material magnético adecuado. El núcleo tiene unas ranuras incorporadas para recibir el bobinado. La unidad de rotor es habitualmente el componente que distingue un motor de magneto permanente de los demás motores. Al contrario de lo que sucede con otras estructuras convencionales de motor, un rotor de motor sin escobillas tienen al menos un magneto permanente asociado al mismo. El motor puede tener un diseño convencional, en donde la unidad de estator tiene una abertura axial a través del núcleo para recibir la unidad de rotor o el motor puede ser un motor del tipo denominado invertido que tiene la unidad de rotor fuera del estator. En otras variaciones, el motor puede estar construido de tal modo que al menos una parte del motor esté realmente integrada con otra parte del aparato.
En realizaciones alternativas de la presente invención, el aparato puede funcionar opcionalmente a presión reducida o elevada, de forma típica esto se logra mediante una bomba de vacío o suministrando un gas, como nitrógeno, al aparato aumentando así la presión en la cámara de lavado. Aunque este tipo de realizaciones pueden incluso incluir modificaciones de aparatos diseñados para la purificación de gas supercrítico o denso, sin embargo todas las realizaciones preferidas de la presente invención tienen la ventaja significativa de que no requieren capacidades de presión muy elevada o elementos de diseño de dichos aparatos de purificación de gases densos.
La Fig. 3 muestra una vista frontal del aparato 70, ilustrado en las Figs. 1-2. El aparato 70, tiene un panel frontal 71, dos paneles laterales 72 (sólo se muestra uno) y un panel superior 73. La puerta 59 contiene una cubierta de la boquilla pulverizadora 76 que cubre el conducto 25, el cual envía los fluidos al cabezal de pulverización 26; la cubierta de gases 77, que cubre el elemento 33, el cual dispensa gas a la cámara 1 a través del conducto de conexión 34; y un asa 75. La puerta 59 puede estar hecha de cualquier material adecuado y se prefiere que al menos una parte de la puerta 59 sea opaca para permitir al operario observar el aparato en funcionamiento.
También en el panel frontal 71 se sitúa el controlador del aparato 81. El controlador del aparato 81 es el controlador responsable de la sincronización y secuenciación de las diferentes etapas del proceso implicadas en la utilización del aparato. Por ejemplo, el controlador del aparato 81 controla la cantidad de fluido limpiador lipófilo suministrado a los artículos textiles y la velocidad a la que gira el tambor, el tiempo que se centrifugarán los artículos textiles, etc. El controlador del aparato 81 también permite al consumidor/usuario introducir directamente información relevante sobre los artículos textiles que se desean limpiar y/o el tipo de limpieza deseada.
La puerta de acceso 80 también está situada en el panel frontal 71. La puerta de acceso 81 permite al operario/consumidor acceder a los mecanismos de funcionamiento internos del aparato para extraer y sustituir todos los consumibles, tales como filtros, fluidos, adyuvantes, etc. Más específicamente la puerta de acceso 81 permite acceder a los tanques pequeños 27 y 28 y a los tanques grandes 19 y 20 para su retirada y sustitución si éstos son sustituibles o para su rellenado. La puerta de acceso 81 permite también un fácil acceso para cualquier operación de mantenimiento o reparación necesaria.
Los paneles 78 y 79 son orificios de acceso para que el operario/consumidor pueda realizar fácilmente la extracción y limpieza o sustitución de los filtros. El panel 79 permite el acceso al sistema de recuperación 15 y el panel 79 permite el acceso al filtro 6.
En el panel lateral 72 mostrado en la Fig. 3 se sitúa la salida de fluido 85 y la salida de gas 84. La salida de fluido 85 está conectada al conducto 13 y después está conectado al desagüe doméstico, a otro recipiente de almacenamiento de fluido o a ambos. La salida de gas 84 está unida al conducto 42. El depurador, el tabique o el cartucho opcionales, mencionados anteriormente, pueden estar localizados entre la salida de gas 84 y el conducto 42 o pueden estar unidos a la salida de gas 84. Es decir, cualquier gas o vapor pasa primero a través del conducto 42, a continuación por la salida de gas 84 y después hasta el depurador, tabique o cartucho opcional.
En el panel 73 están situadas la entrada de aire 83, la cual proporciona una fuente adicional de aire al aparato a través del conducto 43 y el orificio de acceso 82 que permite al operario/consumidor una fácil extracción y limpieza o sustitución de los filtros asociados al sistema de aire 35, 36, 38 y 40-43.
Las Figs. 4-8 ilustran diversos métodos y etapas implicadas en el lavado de tejidos según la presente invención.
De nuevo en la Fig. 4, una primera etapa 110 en un método de poner en práctica la presente invención es la carga de la cámara 1 en las Figs. 1 y 2. La cámara 1 es capaz de centrifugar, agitar, girar o aplicar de cualquier otro modo energía mecánica a la combinación de los tejidos y el fluido limpiador lipófilo. La siguiente etapa 200 incluye la distribución uniforme del fluido limpiador lipófilo sobre todos los tejidos cargados en la cámara 1. Un método preferido para aplicar el fluido limpiador lipófilo implica los ciclos múltiples de rotación, pulverización y centrifugación. Esta etapa de distribución uniforme preferida se ilustra más detalladamente en las Figs. 9 y 10 y en la correspondiente descripción.
En la etapa 200 la cantidad de fluido limpiador lipófilo que se distribuye de forma uniforme sobre el tejido es, de forma típica, inferior a aproximadamente 5 veces el peso seco de los artículos textiles que se desean limpiar, más preferiblemente inferior a aproximadamente 2 veces el peso seco de los artículos textiles, aún más preferiblemente inferior a de aproximadamente 1 1/2 veces (es decir, 3/2 veces) a aproximadamente 0,2 veces el peso seco de los artículos textiles, aún más preferiblemente de aproximadamente 20% a aproximadamente 150%, más preferiblemente de aproximadamente 20% a aproximadamente 90%, en peso de la carga de tejido seco. Esta cantidad de fluido limpiador lipófilo distribuida de forma uniforme dependerá de una amplia gama de factores, como el tipo de fluido, su afinidad por los tejidos, la estructura de la prenda de vestir, la carga de suciedad que debe eliminarse, etc. Por ejemplo, de forma típica, las prendas de vestir más ligeras y finas requerirán menor cantidad de fluido limpiador lipófilo que las prendas de vestir más pesadas. Sin embargo, la cantidad de fluido es tal que no existe ninguna cantidad o sólo una cantidad mínima de fluido limpiador lipófilo que supere la capacidad de absorción de las prendas de vestir, la cual es de forma típica aproximadamente 150%, en peso del tejido seco. Por ejemplo, en una aplicación única del fluido limpiador lipófilo para limpiar una carga típica de 5 kilogramos de tejidos manchados diversos, el aparato puede usar una cantidad tan pequeña como de aproximadamente 5 kg a aproximadamente 10 kg de fluido limpiador lipófilo (naturalmente los depósitos de fluido del aparato pueden cargarse por lo general con mucho más fluido que el utilizado en un sólo pase, y el aparato puede reciclar total o parcialmente el fluido entre un pase y otro y/o realizar múltiples pases). De forma típica, en una situación doméstica, la cantidad de fluido está basada en el peso, el tipo de prendas de vestir, la cantidad de suciedad y el usuario puede controlarla a través de una interfaz seleccionable para elegir el ciclo más apropiado, prácticamente de la misma manera que lo haría un usuario en una lavadora convencional.
En la etapa 200 el tiempo necesario para la aplicación del fluido limpiador lipófilo dependerá del método(s) pre-
ciso(s) utilizado(s) para aplicar el fluido limpiador lipófilo y del número de pases del fluido limpiador lipófilo a través de los artículos textiles, pudiendo variar ampliamente. Por ejemplo, el tiempo puede ser de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 30 minutos. Más generalmente, una operación completa de limpieza o de tratamiento de tejidos, desde el principio hasta el final (momento en el cual los artículos están listos para ser llevados salvo un planchado opcional) puede ser de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente tres horas o incluso más, por ejemplo, si se considera un modo de funcionamiento de bajo consumo de energía durante la noche o si a la operación de lavado le sigue un tratamiento adicional del tejido. El tiempo de procesamiento total variará también en función del diseño preciso del aparato, por ejemplo, las variaciones en el aparato que tienen presión reducida (vacío) permiten ayudar a reducir el tiempo del ciclo. Como alternativa, las realizaciones que implican tiempos más largos pueden ser menos deseables para el consumidor, pero éstas pueden estar impuestas por requisitos de ahorro de energía, que pueden variar de un país a otro. Procesos típicos incluyen aquellos que duran de aproximadamente 20 minutos a aproximadamente dos horas en total. El resto del tiempo del proceso aparte de las diversas etapas de aplicación del fluido limpiador lipófilo, se dedicarán de forma típica a la eliminación y/o acabado.
El fluido limpiador lipófilo se elimina a continuación de los tejidos en la etapa 300. Esta eliminación se describe de forma óptima como una eliminación no destilativa. Esto se indica como NDR en las figuras 5-8. Ejemplos de eliminación no destilativa incluyen, aunque no de forma limitativa, una vejiga inflable, no mostrada en las figuras, que se expande desde la pared trasera del tambor interior mostrado en 66 en la Fig. 2, a lo largo del eje de rotación del tambor interior mostrado en 100 en la Fig. 2. La vejiga se expande hasta que llena todo el espacio disponible de la cámara 1 presionando la carga de tejido contra la pared interior de la cámara 1. Esta expansión obliga o ayuda a sacar el fluido limpiador lipófilo fuera del tejido a través de las perforaciones del tambor interior mostrado en 46 en la Fig. 2 hasta la superficie interior de la cámara exterior 2 en la Fig. 2. A continuación el fluido limpiador lipófilo se elimina de la cámara exterior 2 de forma idéntica a la descrita anteriormente haciendo referencia a las Figs. 1 y 2. Durante esta eliminación no destilativa la cámara 1 puede estar fija, girando a una velocidad suficiente para centrifugar los tejidos o girando a una velocidad suficiente como para sujetar los tejidos en su sitio en la pared interior de la cámara 1. La expansión de la vejiga puede realizarse varias veces junto con el desinflado de la vejiga y la redistribución de la carga de tejidos por la rotación de la cámara 1. Otra eliminación ilustrativa no destilativa implica el uso de la acción capilar, tal como la suministrada por una esponja o similar, no mostrada en las Figuras. En esta realización, una vez que el fluido limpiador lipófilo está distribuido de forma uniforme sobre los tejidos, seguidamente se pone en contacto con una esponja o similar para eliminar el fluido limpiador lipófilo. El fluido eliminado se pasa a través de la esponja por acción capilar para recogerlo en la superficie interior de la cámara exterior 2. A continuación el fluido limpiador lipófilo eliminado es eliminado de la cámara exterior 2 de modo idéntico al descrito anteriormente con referencia a las Figs. 1 y 2. La esponja puede estar situada, por ejemplo, en la pared trasera del tambor interior 66 o en una de las aspas elevadoras mostradas en 60 en la Fig. 2. Mediante una cubierta móvil se impediría que la esponja entrase en contacto con el tejido hasta llegado el momento apropiado. Otra eliminación no destilativa implica la rotación a alta velocidad y se ilustra más detalladamente en las Figs. 9 y 10 y en la correspondiente descripción.
Otro método es el ilustrado en la Fig. 5, el cual incluye múltiples aplicaciones y la eliminación del fluido limpiador lipófilo. El método ilustrado en la Fig. 5 comienza con la carga del aparato en la etapa 110. Después de cargar el tejido, la primera etapa, que es opcional, es el pretratamiento del tejido con gas y la centrifugación en la etapa 220. En los métodos ilustrados en las Figs. 5-8 el pretratamiento de los artículos textiles con gas 220 es opcional, como se ilustra por las líneas intermitentes en las Figs. 5-8. La etapa 220 para el pretratamiento de los artículos textiles implica el centrifugado de los artículos textiles durante desde aproximadamente 5 a aproximadamente 10 minutos en gas, el cual tiene una velocidad inicial desde aproximadamente 1 m/s a aproximadamente 155 m/s y un caudal desde aproximadamente 10 l/s a aproximadamente 70 l/s. Esta etapa de centrifugado de los artículos textiles en gas en un modo preferido de la invención es para eliminar al menos parcialmente la suciedad en forma de partículas, tal como pelo de gato, escamas o descamaciones de piel, ceniza, caspa, pelo humano o de mascotas, semillas de hierba, polen, espiguillas y/o materiales animales, minerales o vegetales similares, aunque en general el aparato no requiere una etapa de este tipo. En una realización de la presente invención el gas se selecciona del grupo que consiste en aire, nitrógeno, ozono, oxígeno, argón, helio, neón, xenón, y mezclas de los mismos, más preferiblemente aire, nitrógeno, ozono, oxígeno, argón, helio, y mezclas de los mismos, aún más preferiblemente aire, ozono, nitrógeno, y mezclas de los mismos. Cuando se utiliza ozono, éste por supuesto estará de forma típica muy diluido con aire y/o nitrógeno de modo que esté instantáneamente presente, por ejemplo, de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 1.000 ppm de ozono. La ozonización puede realizarse opcionalmente cuando los artículos textiles no están en contacto con el fluido lipófilo o puede realizarse en presencia de cualquier vehículo o fluido de transferencia de ozono adecuados, incluido agua o cualquier fluorocarbono, el cual puede tener una composición diferente que el fluido lipófilo. En otro aspecto de esta realización de la presente invención el gas utilizado en el método puede variar a lo largo del tiempo. Por ejemplo, puede utilizarse aire al comienzo del proceso, una mezcla de aire y ozono en las etapas intermedias del proceso y aire o nitrógeno al final del proceso. El gas se puede introducir de modo continuo o a intervalos (secuencia "pulsante") mientras los artículos textiles se están centrifugando. Por ejemplo, cuando se utiliza un método por intervalos, los artículos textiles podrían centrifugarse durante 30 segundos, tiempo durante el cual la velocidad del flujo de aire es suficiente para sacar fuera las partículas desplazadas, aunque las velocidades del aire son inferiores a 304,8 m/min (1.000 pies/min). En los siguientes 30 segundos aumenta la velocidad del flujo de aire hasta 1.829-6.096 m/min (6.000-20.000 pies/min), lo cual desplaza más manchas sólidas, etc. En las realizaciones más preferidas existirán simultáneamente dos tipos de flujo de aire: un flujo de aire dirigido de forma general con un caudal de 19-94 l/s (40-200 cfm) que se utiliza constantemente y un segundo caudal proporcionado por boquillas de alta velocidad con una velocidad del aire de 1.829-6.096 m/min (6.000-20.000 pies/min) que puede ser continuo o pulsante. Para una ejemplificación e ilustración adicional de esta etapa de pretratamiento véase la patente provisional U.S. 60/191.965, presentada el 24 de marzo de 2.000 con Nº de expediente del agente de la propiedad industrial 8000P, incorporada como referencia en la presente memoria.
El fluido limpiador lipófilo se distribuye a continuación de forma uniforme sobre todos los artículos textiles cargados en el aparato en la etapa 200.
El fluido limpiador lipófilo puede ser opcionalmente una combinación de fluido lipófilo e ingrediente adyuvante. El fluido limpiador lipófilo puede ser una mezcla que se distribuye sobre los artículos textiles al mismo tiempo o pueden ser fuentes añadidas por separado y distribuidas sobre los artículos textiles al mismo tiempo. De forma alternativa, el fluido lipófilo y un ingrediente adyuvante se pueden añadir por separado y en cualquier combinación posible, por ejemplo primero el fluido lipófilo y después el ingrediente adyuvante o primero el ingrediente adyuvante y después el fluido lipófilo, etc. El fluido lipófilo y un ingrediente adyuvante se pueden almacenar por separado y mezclarse antes de su aplicación, o almacenarse como una mezcla, es decir, almacenados conjuntamente como el fluido limpiador lipófilo. El ingrediente adyuvante se añade al fluido lipófilo para mejorar la eliminación de la suciedad y/o transmitir las propiedades o el acabado deseados a los artículos textiles tratados. También se contemplan combinaciones o mezclas de ingrediente adyuvante.
Un método preferido para aplicar el fluido limpiador lipófilo implica ciclos múltiples de rotación, pulverización y centrifugación. Esta distribución uniforme preferida se ilustra más detalladamente en las Figs. 9 y 10 y en la correspondiente descripción. El fluido limpiador lipófilo y cualquier suciedad existente sobre los artículos textiles se elimina a continuación de los artículos textiles mediante una eliminación no destilativa. En el método ilustrado esta eliminación no destilativa implica someter los artículos textiles a una elevada aceleración centrífuga, de forma típica del orden de aproximadamente 4.450 m/s^{2} (aproximadamente 450 G). De forma típica, la carga de tejidos se somete a la elevada aceleración centrífuga durante aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 5 minutos. El fluido limpiador lipófilo y la suciedad eliminada por la elevada aceleración centrífuga son recuperados en la etapa 320. Esta recuperación de la mezcla constituida por el fluido limpiador lipófilo y la suciedad eliminada de los tejidos se realiza de forma que la mezcla se recupera en un lugar separado de los artículos textiles para evitar que la suciedad se vuelva a adherir a los artículos textiles. Por ejemplo, el tanque 8 y las diversas bombas y conductos de dispensación 3-7, como se ilustra en la Fig. 1, es una de las posibles formas de recuperar el fluido eliminado de los artículos textiles. El fluido limpiador lipófilo recuperado y la suciedad extraida de los tejidos se eliminan a continuación en la etapa 330. El fluido limpiador lipófilo recuperado y la suciedad se pueden eliminar de diferentes maneras en la etapa 330. Por ejemplo, aunque no de forma limitativa, ambos se pueden eliminar por el desagüe, el fluido limpiador lipófilo se separa en fluido lipófilo, suciedad y otros fluidos y adyuvantes, eliminándose cualquiera de estos por el desagüe y almacénandose los demás en el aparato para su eliminación por parte del usuario en los residuos domésticos, o especialmente en el caso del fluido limpiador lipófilo o del fluido lipófilo se elimina el fluido lipófilo recogido para su reciclado por terceros. Sin embargo, se prefiere no eliminar el fluido lipófilo por el desagüe. En el caso de que no haya separación del fluido limpiador lipófilo y la suciedad o separación en sus partes componentes, concretamente fluido lipófilo, adyuvantes opcionales, etc., el fluido limpiador lipófilo recogido puede, por ejemplo, eliminarse por el desagüe, almacenarse en el aparato para su eliminación por el consumidor con los residuos domésticos o almacenarse para la eliminación del fluido limpiador lipófilo recogido utilizado para su reciclado por terceros. Sin embargo, se prefiere no eliminar el fluido limpiador lipófilo por el desagüe.
Para un ejemplo de eliminación del fluido limpiador lipófilo y la suciedad de los tejidos, la cámara 1 que aloja el tejido y el fluido limpiador lipófilo distribuido de forma uniforme sobre el tejido se acelera gradualmente hasta una aceleración centrífuga de más de aproximadamente 9,8 m/s^{2}. La rotación de la cámara 1 a esta aceleración centrífuga "fija" o sujeta los artículos textiles a la pared interior de la cámara 1 y evita que se centrifuguen. Las prendas de vestir se "fijan" a la pared interior de la cámara 1 y no se centrifugan debido a que la aceleración centrífuga es mayor que la aceleración de la gravedad, 9,8 m/s^{2}. La aceleración centrífuga se aumenta después a una aceleración centrífuga de forma típica de aproximadamente 2.000 m/s^{2} a aproximadamente 4.450 m/s^{2}. Esta aceleración centrífuga arrastra el fluido limpiador lipófilo y cualquier suciedad en los artículos textiles a través del tejido y hasta la pared interior de la cámara 1. La aceleración centrífuga fuerza a esta mezcla de suciedad y fluido limpiador lipófilo a pasar a través de las perforaciones del tambor interior 46 hasta la pared interior de la cámara exterior 2. La mezcla eliminada de fluido limpiador lipófilo y suciedad se elimina a continuación de la cámara exterior 2 de modo idéntico al descrito anteriormente con referencia a las Figs. 1 y 2.
El proceso ilustrado de la Fig. 5, al contrario del ilustrado en la Fig. 4, implica tres etapas separadas de distribución uniforme, extracción por rotación y recuperación del fluido limpiador lipófilo. El fluido limpiador lipófilo se añade y se distribuye de forma uniforme sobre los artículos textiles, etapa 200, después de la etapa opcional de pretratamiento del gas 220, seguida de una eliminación no destilativa, en este caso la eliminación a elevada aceleración centrífuga del fluido limpiador lipófilo y de la suciedad de los artículos textiles, etapa 310, y la posterior eliminación, recuperación y eliminación del fluido limpiador lipófilo y de la suciedad, etapas 320 y 330. Después de la etapa de extracción por rotación final 310 se introduce aire en el tejido en la etapa 400 para completar el secado de las prendas de vestir sin necesidad de una secadora adicional o independiente. De forma típica, la elevada aceleración centrífuga de la etapa 310 elimina al menos aproximadamente 70%, más preferiblemente al menos aproximadamente 80%, en peso del fluido limpiador lipófilo. La eliminación del fluido limpiador lipófilo restante se realiza en la etapa 400, es decir, centrifugando los artículos textiles en aire en movimiento. El aire está preferiblemente a una temperatura desde aproximadamente 20°C a aproximadamente 80°C y el caudal es de aproximadamente 15 l/s a aproximadamente 272 l/s. De forma alternativa, en lugar de aire puede utilizarse un gas como el nitrógeno o podrían añadirse al aire gases como vapor u ozono. De modo similar, el aire puede estar opcionalmente ionizado o se pueden añadir a la corriente de gas perfumes y otras sustancias tensioactivas e inertes para obtener ventajas adicionales tales como eliminación estática, olor agradable, desinfección, suavizado etc. El aire de salida se filtra o se limpia preferiblemente mediante otros medios para garantizar que por el sistema sale una cantidad mínima de disolvente, como por los sistemas de salida ilustrados anteriormente.
Un método alternativo se ilustra en la Fig. 6, la cual incluye etapas de recuperación y reutilización del fluido limpiador lipófilo, a diferencia del método ilustrado en la Fig. 5 en donde el fluido limpiador lipófilo no se vuelve a utilizar en el método. El método ilustrado en la Fig. 6 es idéntico al ilustrado en la Fig. 5 salvo que éste incluye las etapas 340, 350 y 370, filtración del fluido limpiador lipófilo, eliminación opcional de cualquier ingrediente adyuvante que se haya eliminado del fluido limpiador lipófilo y almacenamiento del fluido limpiador lipófilo en lugar de eliminación del fluido limpiador lipófilo. En el método ilustrado en la Fig. 5 empieza de nuevo con la carga del aparato en la etapa 110. Después de que se ha cargado el tejido, la primera etapa del método es distribuir uniformemente el fluido limpiador lipófilo sobre todos los tejidos cargados en el aparato en la etapa 200, después de la etapa opcional de pretratamiento del gas 220. El fluido limpiador lipófilo y la suciedad se eliminan del tejido mediante una eliminación no destilativa, en este caso haciendo girar los artículos textiles a una elevada aceleración centrífuga, etapa 310, y se recuperan en la etapa 320. Estas etapas del proceso de distribución uniforme, extracción por rotación y recuperación se repiten dos veces antes de centrifugar los artículos textiles en aire en la etapa 400. El fluido limpiador lipófilo que se recupera en la etapa 320 se trata a continuación en la etapa 340 para separar el fluido lipófilo de cualquier suciedad procedente de los tejidos, adyuvantes o de cualquier otro fluido. Esto implica la separación del fluido limpiador lipófilo y de cualquier suciedad eliminada en los artículos textiles, así como de cualquier ingrediente adyuvante o de otros fluidos. De forma típica, esto incluye, aunque no de forma limitativa, destilación, separación por gravedad y filtración. La suciedad, los adyuvantes y/o los fluidos eliminados se pueden almacenar dentro del aparato para su posterior eliminación, o bien se pueden eliminar por el desagüe. A continuación el fluido limpiador lipófilo tratado, que ahora es fluido lipófilo básicamente puro o fluido limpiador lipófilo que contiene adyuvantes que se pueden usar varias veces, se almacena en la etapa 350. El fluido limpiador lipófilo almacenado se puede reutilizar inmediatamente en una etapa 200 posterior a la etapa de aplicación por primera vez al tejido, bien tal cual o bien junto con otro fluido o ingrediente adyuvante. Esto permitiría que cualquier aparato utilizado en esta realización de la presente invención contuviese la cantidad mínima de fluido limpiador lipófilo necesaria para una carga del tamaño de su capacidad máxima. De forma alternativa, el fluido limpiador lipófilo tratado se puede almacenar para su uso en una operación de limpieza posterior. En esta situación cualquier aparato utilizado en esta realización de la presente invención contendría la cantidad superior a la mínima de fluido limpiador lipófilo necesaria para una carga del tamaño de su capacidad máxima, por ejemplo, dos veces la cantidad mínima.
Otro método alternativo ilustrado en la Fig. 7 incluye una etapa de acabado 500 además de las etapas ilustradas en la Fig. 5. De nuevo, el aparato se carga en la etapa 110. Después de haber cargado el tejido, la primera etapa opcional es el pretratamiento del tejido con gas y la centrifugación en la etapa 220. El fluido limpiador lipófilo se distribuye a continuación de forma uniforme sobre los artículos textiles en la etapa 200, a continuación se elimina por eliminación no destilativa, en este caso haciendo girar los artículos textiles a una aceleración centrífuga elevada, etapa 310, y se recoge en la etapa 320, todas ellas descritas anteriormente en la presente memoria. Las etapas 200, 310 y 320 se repiten dos veces antes de aplicar un agente de acabado a los artículos textiles en la etapa 500. El agente de acabado se aplica preferiblemente a los artículos textiles mediante pulverización mientras que los artículos textiles se centrifugan a una aceleración centrífuga de aproximadamente 9,8 m/s^{2}. Es decir, esto representa una fuerza suficiente para mantener las prendas de vestir contra la cámara 1. Preferiblemente, el agente de acabado se aplica a los artículos textiles por pulverización en varias etapas con centrifugado de los artículos textiles entre las mismas para conseguir una mejor cobertura superficial. Los agentes de acabado adecuados incluyen, aunque no de forma limitativa, agentes antiestáticos, suavizantes de tejidos, perfumes, agentes de apresto, siendo posible asimismo el uso de mezclas de los mismos. Se prefiere especialmente la aplicación de agentes antiestáticos/suavizantes de tejidos en la etapa 500. Después de la aplicación del agente de acabado en la etapa 500, los artículos textiles se centrifugan en aire durante aproximadamente 30 minutos en la etapa 400.
De nuevo en la Fig. 8, se muestra otro método alternativo que incluye una etapa de acabado 500 además de las etapas ilustradas en la Fig. 6. De nuevo el aparato se carga en la etapa 110. Después de cargar el tejido, la primera etapa opcional es el pretratamiento del tejido con gas y centrifugación en la etapa 220. En el método ilustrado en la Fig. 8, al igual que el ilustrado en la Fig. 6, el pretratamiento de los artículos textiles con gas 220 es opcional. El fluido limpiador lipófilo se distribuye a continuación de forma uniforme sobre los artículos textiles en la etapa 200 y a continuación se elimina por eliminación no destilativa, en este caso centrifugando los artículos textiles a una elevada aceleración centrífuga, etapa 310, y se recoge en la etapa 320, todas ellas descritas anteriormente en la presente memoria. Las etapas 210, 310 y 320 se repiten dos veces antes de aplicar un agente de acabado a los artículos textiles en la etapa 500. Después de la aplicación del agente de acabado en la etapa 500 los artículos textiles son centrifugados en aire durante aproximadamente 30 minutos en la etapa 400. El fluido limpiador lipófilo, el cual puede contener opcionalmente ingrediente adyuvante, y la suciedad recuperada en la etapa 320 se tratan a continuación en la etapa 340. Opcionalmente, si hay presentes ingredientes adyuvantes, éstos se pueden separar del fluido lipófilo y ser eliminados en la etapa 370 y se pueden almacenar dentro del aparato para su posterior eliminación, o se pueden eliminar a través del desagüe. El fluido lipófilo tratado se almacena a continuación en la etapa 350. El fluido lipófilo almacenado puede reutilizarse inmediatamente en una etapa posterior 200 a la etapa en la que se aplicó por primera vez al tejido. El fluido lipófilo almacenado cuando se usa en la etapa 200 puede añadirse por separado o mezclado con cualquier ingrediente adyuvante antes de su uso en la etapa 200, tal y como se ha detallado anteriormente.
En las Figs. 9 y 10 se muestran dos métodos posibles en los que se detalla cómo el fluido limpiador lipófilo se distribuye de forma uniforme sobre los artículos textiles. Estas figuras son dos realizaciones preferidas de la etapa 200, la cual se ilustra en las Figs. 4-8. La flecha que señala la etapa inicial en las Figs. 9 y 10, concretamente la etapa 201, se refiere a cualquier etapa en las Figs. 4-8 anterior a cualquier etapa 200 en esas figuras, concretamente una cualquiera de las posibles etapas 110, 220 ó 310. De modo similar, la flecha de la etapa final de las Figs. 9 y 10, concretamente la etapa 203 en la Fig. 9 y la etapa 205 en la Fig. 10, se refiere a cualquier etapa en las Figs. 4-8 posterior a cualquier etapa 200 en esas figuras, concretamente la etapa 310.
Un método preferido para distribuir de forma uniforme el fluido limpiador lipófilo se ilustra en la Fig. 9. En este método ilustrado, una parte del fluido limpiador lipófilo se añade a los artículos textiles en la etapa 201. En esta etapa los artículos textiles son centrifugados con una aceleración centrífuga de aproximadamente 9,8 m/s^{2}. Es decir, con la fuerza suficiente como para mantener las prendas de vestir en su sitio y evitar que se centrifuguen. El fluido limpiador lipófilo se aplica a los artículos textiles mientras los artículos textiles giran a aproximadamente 9,8 m/s^{2}. Opcionalmente se puede añadir un ingrediente adyuvante al fluido limpiador lipófilo antes de entrar en contacto con los artículos textiles. Los artículos textiles se centrifugan a continuación durante aproximadamente 1 a aproximadamente 20 minutos en la etapa 202. Esta centrifugación redistribuye los artículos textiles y garantiza una distribución uniforme del fluido limpiador lipófilo sobre los artículos textiles. Las etapas 201 y 202 se repiten con otra porción del fluido limpiador lipófilo. La fracción final del fluido limpiador lipófilo se aplica a los artículos textiles mientras los artículos textiles se centrifugan a aproximadamente 9,8 m/s^{2} por pulverización en la etapa 203. El fluido limpiador lipófilo utilizado en diferentes etapas 201 puede incluir diferentes ingredientes adyuvantes, ningún ingrediente adyuvante, fluidos para el tratamiento de tejidos, diferentes fluidos lipófilos y/o el mismo fluido lipófilo, fluidos y/o ingredientes adyuvantes etc., con respecto a los utilizados en las etapas 201 anteriores aunque en diferentes cantidades. Los artículos textiles se eliminan a continuación por eliminación no destilativa, en este caso centrifugando los artículos textiles a una elevada aceleración centrífuga, etapa 310, como se ilustra en cualquiera de las Figs. 4-8.
Otro método preferido para distribuir de forma uniforme el fluido limpiador lipófilo se ilustra en la Fig. 10. En este método ilustrado, una fracción del fluido limpiador lipófilo se añade a los artículos textiles en la etapa 201. En esta etapa los artículos textiles giran a una aceleración centrífuga de aproximadamente 9,8 m/s^{2}. Es decir, con una fuerza justo suficiente como para mantener las prendas de vestir en su sitio y evitar que se centrifuguen. Los artículos textiles se centrifugan a continuación durante de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 minutos en la etapa 202. Las etapas 201 y 202 se repiten con otra fracción adicional de fluido limpiador lipófilo y cualquier ingrediente adyuvante opcional. La fracción final de fluido limpiador lipófilo, y cualquier ingrediente adyuvante opcional, se aplica a los artículos textiles mientras los artículos textiles giran a aproximadamente 9,8 m/s^{2} por pulverización en la etapa 203. Los artículos textiles se centrifugan a continuación con una aceleración centrífuga de forma típica de aproximadamente 4.450 m/s^{2} durante de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 segundos en la etapa 204. Los artículos textiles se centrifugan a continuación durante de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 minutos en la etapa 205. Esta centrifugación garantiza el tiempo adecuado para cualquier ingrediente adyuvante opcionalmente presente en el fluido limpiador lipófilo, tales como blanqueadores, enzimas, o similares, a la vez que maximiza el tiempo durante el cual el fluido limpiador lipófilo está en contacto con cualquier suciedad. El fluido limpiador lipófilo se elimina a continuación por eliminación no destilativa, en este caso haciendo girar los artículos textiles a una elevada aceleración centrífuga, etapa 310, como se ilustra en cualquiera de las Figs. 4-8.
En una realización preferida de la presente invención, los consumibles y/o reciclables para su uso con el aparato y los métodos de la presente invención están como dentro de un tanque y/o filtro o cartucho que se puede montar y desmontar del aparato mediante un sistema de tipo "cerradura y llave" como se ha descrito anteriormente.
Aparato
En una realización el aparato para llevar a cabo el proceso de la presente invención es un aparato doméstico modificado. Es decir, las lavadoras, especialmente las lavadoras de eje horizontal y las lavadoras de bajo volumen de lavado, las secadoras y las lavadoras secadoras pueden modificarse para ser usadas como los recipientes para los procesos de la presente invención. Es un aspecto de esta realización de la presente invención que cualquier lavadora o lavadora/secadora modificada conserve la capacidad de lavar y/o secar prendas como lo hacía antes de la modificación. Esto incluiría toda la fontanería asociada, como la conexión a la entrada de agua y el desagüe para el agua residual de lavado, etc. Por ejemplo, esto significa que el método de la presente invención podría incluirse como un conjunto de ciclos adicionales en una lavadora. Esto permitiría al consumidor o al controlador del aparato seleccionar el ciclo de lavado adecuado dependiendo de los artículos textiles a lavar y de la suciedad presente.
En otra realización de la presente invención el aparato no es un aparato existente modificado y está construido de tal modo que sólo realiza el proceso de la presente invención.
El aparato puede opcionalmente tener dimensiones similares a las de una lavadora o secadora doméstica. Es decir, las dimensiones externas y/o las dimensiones internas son similares a las de una lavadora o secadora doméstica. De forma alternativa, el aparato de la presente invención puede tener dimensiones similares a las de una máquina de limpieza en seco comercial o un aparato de lavado de ropa a escala industrial como los utilizados en las lavanderías comercial eso lavanderías operadas con fichas o monedas.
En otra realización de la presente invención el aparato no es un aparato existente modificado y está construido de tal manera que no sólo realiza el proceso de la presente invención sino que también funciona como una lavadora, lavadora/secadora o secadora convencional. Esto incluiría toda la fontanería asociada, tal como la conexión a la entrada de agua y el desagüe para el agua de lavado residual. Es una realización preferida de la presente invención que el aparato esté conectado a un desagüe, salida de aire, entrada de agua, incluida agua caliente, agua fría y ambas o combinaciones de las mismas.
En una realización de la presente invención el aparato utilizado en el proceso de la presente invención puede comprender además al menos una trampa que comprende al menos un elemento de filtro, preferiblemente en donde el elemento de filtro está contenido en un cartucho acoplado de forma desmontable en dicho aparato de lavado. La trampa puede estar situada en cualquier parte del aparato. Puede existir más de una bandeja o puede existir sólo una trampa que está diseñada para filtrar, por ejemplo fluidos así como gas. Las trampas adecuadas, que comprenden un elemento de filtro, incluyen aunque no de forma limitativa: un filtro de deshilachados para eliminar cualquier partícula de deshilachados transportada por el aire, fibras textiles, etc., que son desplazadas de los artículos textiles durante el proceso de tratamiento. El filtro de deshilachados puede estar diseñado para eliminar los deshilachados sólo del gas insuflado a través del aparato, de forma similar a como actúa un filtro en una secadora convencional. O el filtro de deshilachados puede estar diseñado para eliminar partículas de deshilachados, fibras de tejidos etc., del fluido limpiador lipófilo. También puede existir un eliminador de la dureza del agua para eliminar la dureza del agua de cualquier agua utilizada en el proceso de la presente invención. Este eliminador de la dureza del agua (p. ej., filtro) sólo existiría en el aparato que fuese capaz de utilizar agua de alguna manera, como un adyuvante en el fluido limpiador lipófilo, o como parte de un lavado con agua independiente o un ciclo de pretratamiento. Dicho aparato estaría conectado a una fuente principal de agua o a cualquier entrada de agua adecuada. Toda agua que entre en el aparato, que no sea la presente en los artículos textiles, pasaría a través del eliminador de la dureza del agua antes de ser utilizado en los métodos de la presente invención. El eliminador de la dureza del agua eliminaría, o al menos eliminaría de forma significativa, cualquier dureza causante de iones, tales como calcio y magnesio. El eliminador de la dureza del agua estaría preferiblemente en forma de cartucho, preferiblemente que fuera desmontable para una fácil limpieza, eliminación o sustitución por un eliminador de la dureza de agua nuevo no utilizado; en el aparato puede existir un filtro de suciedad para eliminar cualquier suciedad eliminada en los artículos textiles, así como ingredientes adyuvantes gastados tales como agua, tensioactivos, enzimas, etc., durante el proceso de tratamiento. Esto permitiría regenerar y reutilizar el fluido lipófilo o incluso el fluido limpiador lipófilo.
El aparato utilizado en el proceso de la presente invención contendrá de forma típica un sistema de control de selección de programas para el usuario, por ejemplo, uno que utiliza diales, paneles táctiles o similares. Estos incluyen sistemas eléctricos, los denominados sistemas de control inteligente, en los que el aparato actúa de forma autónoma en respuesta a una entrada sensorizada, así como sistemas manuales o sistemas electromecánicos más tradicionales. Los sistemas de control pueden, por ejemplo, permitir al usuario seleccionar el tamaño de la carga de tejido que se desea limpiar, el tipo de suciedad, la cantidad de suciedad, el tiempo del ciclo de limpieza y el tipo de ciclo (por ejemplo limpieza o tratamiento de prendas, limpieza en seco, limpieza con agua, etc.). De forma alternativa, el usuario puede utilizar ciclos de limpieza y/o de refresco prefijados o el aparato puede controlar la longitud del ciclo basándose en cualquier número de parámetros calculables. Por ejemplo, cuando la velocidad de recogida del fluido limpiador lipófilo alcanza una velocidad estable, el aparato se puede configurar para que se desconecte después de un período fijo de tiempo o para que inicie otra aplicación de fluido limpiador lipófilo.
En una realización de la presente invención el aparato utilizado en el proceso de la presente invención puede comprender un selector de programas. Este selector puede tener cualquier forma adecuada, como un dial, botones, almohadillas táctiles, un panel (el cual de forma típica incluiría botones o diferentes medios de selección) o combinaciones de los mismos. Además, también está dentro del ámbito de la presente invención que estén presentes múltiples selectores. Por ejemplo, utilizando un selector el consumidor/usuario podría introducir el tamaño de la carga y, utilizando otro, introducir el tipo predominante de tejido a tratar (tal como "limpieza en seco", lo cual implicaría la presencia de prendas de vestir sólo para limpieza en seco en la carga de lavado). De forma alternativa, todas estas funciones podrían realizarse en un selector. Cualquiera de dichos selectores tendría al menos dos posiciones de selector. Las combinaciones posibles de posiciones del selector incluyen:
1.
al menos una seleccionada de "limpieza en seco", "prendas delicadas" y "bajo nivel de suciedad" y al menos una seleccionada de "lavado con agua", "normal" y "alto nivel de suciedad";
2.
al menos una seleccionada de "limpieza en seco", "prendas delicadas" y "bajo nivel de suciedad" y al menos una seleccionada de "refrescar", "desodorizar", "tratamiento de tejidos" y "aclarado/suavizado".
En una realización preferida, cualquier selector programable tendría al menos tres posiciones de selector incluyendo al menos una seleccionada de "limpieza en seco", "prendas delicadas" y "bajo nivel de suciedad", al menos una seleccionada de "lavado con agua", "normal" y "alto nivel de suciedad" y al menos una seleccionada de "refrescar", "desodorizar", "tratamiento de tejidos" y "aclarado/suavizado".
La expresión "artículos textiles para lavado a máquina" en la presente memoria se refiere a aquellos artículos textiles fácilmente identificados por la industria textil y por los consumidores como seguros para ser lavados en un proceso doméstico convencional de lavado automático de ropa con agua. Los consumidores se ven ayudados frecuentemente en esta identificación de los artículos textiles por las etiquetas proporcionadas por los fabricantes que identifican un artículo textil como "lavable o máquina" o con alguna descripción similar.
El término "artículos textiles sólo para limpieza en seco", en la presente memoria, se refiere a los artículos textiles fácilmente identificados por la industria textil y por los consumidores como no seguros para el lavado de ropa en un proceso doméstico convencional automático de lavado de ropa por inmersión en agua, requiriendo en su lugar un manejo especial con un disolvente no acuoso convencional, como Perc. De nuevo, los consumidores se ven ayudados en esta identificación de los artículos textiles por las etiquetas del fabricante que identifican el artículo textil como "sólo para limpieza en seco" o con alguna descripción similar.
En el caso de los sistemas de control eléctrico, una opción es convertir al dispositivo de control en un dispositivo de los denominados "dispositivo inteligente". Esto puede incluir, aunque no de forma limitativa, un sistema de autodiagnóstico, selección del tipo de carga y de ciclo, conexión de la máquina a Internet o posibilidad de que el consumidor arranque el aparato de forma remota, posibilidad de ser informado o avisado cuando el aparato ha limpiado un artículo textil o posibilidad de que el proveedor diagnostique de forma remota problemas en caso de fallo del aparato. Además, si el aparato es sólo una parte de un sistema de limpieza, el denominado "sistema inteligente" podría tener la capacidad de comunicar con los demás dispositivos limpiadores que se utilizarían para completar el resto del proceso de limpieza, tal como una lavadora o secadora.
La cámara móvil permeable a los fluidos en una realización tiene una superficie cilíndrica curvada y una pared trasera y está montada básicamente en sentido horizontal. Preferiblemente la cámara móvil permeable a los fluidos es un tambor, que puede tener cualquier forma que permita un centrifugado libre y una elevada velocidad de giro de los artículos textiles. Esto incluye, aunque no de forma limitativa, "cilindros" de sección hexagonal, "cilindros" de sección octagonal y cilindros verdaderos. Los tambores pueden estar hechos de cualquier material adecuado. Por ejemplo, los materiales adecuados incluyen aluminio, acero inoxidable, material polimérico y combinaciones de los mismos. El tambor puede tener internamente una superficie uniforme, sin embargo, también puede tener una variedad de secciones elevadas o hundidas, más preferiblemente elevadas, en la superficie interna del tambor. Dichas secciones elevadas pueden incluir aristas o bultos colocados de forma regular sobre la superficie interna del tambor. Una colocación regular de este tipo es muy deseada ya que facilita la rotación del tambor. Estas aristas o bultos pueden extenderse opcionalmente a lo largo de la longitud del tambor. Un ejemplo ilustrativo de dicho tambor puede encontrarse en las Figs. 1 y 2.
En una realización de la presente invención el dispositivo de pulverización está configurado de modo que humedezca preferentemente la superficie cilíndrica curvada en lugar de dicha pared trasera, y en donde el al menos un dispositivo de pulverización comprende una boquilla capaz de dispensar un tamaño de gotícula desde aproximadamente 10 a aproximadamente 1.200 micrómetros, preferiblemente desde aproximadamente 100 a aproximadamente 1.000 micrómetros.
En otro aspecto de una realización de la presente invención la cantidad del fluido limpiador lipófilo dentro de la cámara móvil permeable a los fluidos en cualquier momento no supera en aproximadamente 5 veces el peso seco de los artículos textiles, y preferiblemente no supera en aproximadamente 1,5 veces el peso seco de dichos artículos textiles.
En otra realización de la presente invención, cualquier componente acoplado de forma desmontable, tales como trampas, filtros, medios de almacenamiento (tanto de tipo cartucho como de no de tipo cartucho) son accesibles desde posiciones seleccionadas de las partes superior y frontal de dicho aparato. Una ilustración de dicha disposición se presenta en la Fig. 3.
En una realización preferida, el aparato puede contener opcionalmente uno o más elementos de los siguientes:
(e)
al menos una trampa que comprende un elemento de filtro, tal como las trampas descritas anteriormente;
(f)
uno o más medios de almacenamiento adyuvantes para el almacenamiento de uno o más ingredientes, preferiblemente acoplados de modo desmontable en el aparato;
(g)
una conexión a un desagüe, salida de aire o combinaciones de los mismos;
(h)
al menos una entrada de gas, preferiblemente capaz de proporcionar aire, opcionalmente con ozono y/o aire tratado electrostáticamente de una humedad y temperatura adecuadas;
(i)
una fuente de ozono;
(j)
un sistema de recuperación del fluido lipófilo;
(k)
un sistema de tratamiento del gas de salida o de control de COV;
(l)
medio para el control estático físico (p. ej., descarga corona);
(m)
un motor eléctrico, como un motor sin escobillas de velocidad variable y velocidad fija (se utilizaría un embrague y un engranaje para alcanzar las diferentes velocidades necesarias);
(n)
un calentador, para calentar el gas o el fluido limpiador lipófilo;
(o)
un compresor;
(p)
una bomba de vacío;
(q)
un medio de suministro de gas inerte, tal como argón, helio, xenón, etc.;
(r)
un enclavamiento de seguridad, de modo que bloquee cualquier puerta de acceso para evitar la apertura del aparato mientras está en funcionamiento;
(s)
entrada de vapor; y
(t)
sensores, preferiblemente seleccionados de sensores de COV, vibración, ozono, humedad, temperatura y presión
En otro aspecto, el aparato incluye al menos un sensor para la detección de la etiqueta de la prenda de vestir, preferiblemente el detector de la etiqueta de la prenda de vestir es un detector de radiofrecuencia. En esta realización los artículos textiles tienen una etiqueta detectable por la máquina, la cual es detectada por el aparato permitiendo al aparato seleccionar un ciclo o proceso de tratamiento adecuado basado en el tipo de tejido de los artículos textiles, p. ej., se-
da, denim, lana, rayón, algodón, "sólo limpieza en seco", etc., presente en los artículos textiles que se desean tratar.
La presente invención también puede realizarse en un aparato capaz de funcionar en "modo dual". Un aparato que funciona en "modo dual" es aquel capaz tanto de lavar como de secar tejidos dentro del mismo tambor. Estos aparatos se comercializan especialmente en Europa.
Métodos
Una realización de la presente invención es un método para tratar artículos textiles en un aparato. En una realización de este aspecto de la presente invención el método comprende tratar uno o más de dichos artículos textiles con un aplicador-eliminador capaz de:
(i)
distribuir de forma uniforme un fluido limpiador lipófilo en una carga retenida de artículos textiles y
(ii)
eliminar dicho fluido limpiador lipófilo de dichos artículos.
En un aspecto de esta realización de la presente invención el aplicador-eliminador comprende una cámara de contención fija impermeable a los fluidos y el aplicador-eliminador distribuye y elimina dicho fluido limpiador lipófilo simultáneamente o consecutivamente básicamente sin sumergir dichos artículos textiles en un baño de dicho fluido limpiador lipófilo.
El método de la presente invención puede opcionalmente comprender la etapa de formar in-situ una emulsión o microemulsión que comprende dos o más corrientes de fluido, tales como el fluido limpiador lipófilo y agua u otro adyuvante limpiador, preferiblemente el fluido lipófilo y agua, inmediatamente antes de distribuir de forma uniforme el fluido limpiador lipófilo en una carga retenida de artículos textiles dentro del aparato de la presente invención.
La formación de una emulsión aceite en agua puede realizarse mediante cualquier número de procedimientos adecuados. Por ejemplo, la fase acuosa que contiene una cantidad eficaz de paquete de tensioactivo puede ser puesta en contacto con la fase de disolvente mediante inyección dosificada justo antes de un dispositivo de mezclado adecuado. La dosificación se mantiene preferiblemente de modo que la relación disolvente/agua deseada permanezca relativamente constante. Se pueden utilizar dispositivos de mezclado, tal como unidades de bomba o mezcladores estáticos en línea, una bomba centrífuga u otro tipo de bomba, un molino coloidal u otro tipo de molino, un mezclador rotatorio, un mezclador ultrasónico y otros medios para dispersar un líquido en otro líquido no miscible para proporcionar una agitación suficiente como para producir una emulsificación.
Estos mezcladores estáticos son dispositivos a través de los cuales pasa la emulsión a alta velocidad y en los cuales dicha emulsión experimenta cambios repentinos de dirección y/o de diámetro de los canales que constituyen el interior de los mezcladores. Esto tiene como resultado una pérdida de presión, factor importante para obtener una emulsión correcta en términos de tamaño de gotícula y estabilidad.
En una variante del método de la invención, las etapas de mezclado son, por ejemplo, secuenciales. El procedimiento consiste en mezclar el disolvente y el emulsionante en una primera etapa, mezclándose y emulsionándose la premezcla con el agua en una segunda etapa.
En otra variante del método de la invención, se describe cómo llevar a cabo las etapas anteriores en un modo continuo.
La invención tiene lugar a temperatura ambiente, que también es la temperatura de los fluidos y de las materias primas utilizadas.
Para preparar la emulsión se puede utilizar un proceso discontinuo, como un mezclador elevado, o un proceso continuo, como una boquilla de coextrusión de dos fluidos, un inyector en línea, un mezclador en línea o un tamizador en línea. El tamaño de la composición de la emulsión en la composición final puede manipularse cambiando la velocidad de mezclado, el tiempo de mezclado, el dispositivo de mezclado y la viscosidad de la solución acuosa. En general, si se reduce la velocidad de mezclado, reduce el tiempo de mezclado, reduce la viscosidad de la solución acuosa o se utiliza un dispositivo de mezclado que produzca menos fuerza de cizalla durante el mezclado, se puede obtener una emulsión con un tamaño de gotícula mayor.
En otro aspecto de esta realización de la presente invención el aplicador-eliminador realiza la extracción de fluido al menos parcialmente de forma simultánea con la distribución del fluido.
En esta realización de la presente invención se prefiere realizar la distribución uniforme pulverizando dicho fluido lipófilo a través de al menos una boquilla pulverizadora, estando los artículos textiles en movimiento en dicha cámara móvil permeable a los fluidos en el momento de la pulverización.
En otro aspecto de esta realización de la presente invención se utiliza un patrón de cambios de velocidad para redistribuir el tejido en la cámara móvil permeable a los fluidos, consiguiendo así una humectación uniforme.
Otra realización del método de la presente invención para tratar artículos textiles en un aparato de la presente invención. En una realización de este aspecto de la presente invención el método comprende:
(I)
una o más etapas de tratar previamente las manchas, remojar o pretratar un artículo textil o una carga de artículos textiles mediante cualquier proceso convencional; y
(II)
al menos una etapa de tratar dicho artículo textil o carga de artículos textiles en un aparato según cualquiera de las reivindicaciones de aparato anteriores.
Por "una o más etapas de tratar previamente las manchas, remojar o pretratar un artículo textil o una carga de artículos textiles mediante cualquier proceso convencional" se entiende que el artículo textil o la carga se trata previamente, se somete a un tratamiento previo a las manchas o se remoja exactamente como si fueran a tratarse antes de ser limpiados o tratados en una lavadora de ropa con agua doméstica convencional o comercial o en un aparato de limpieza en seco comercial. Por ejemplo, el artículo o la carga textil se deja en remojo durante la noche sumergido en un baño acuoso que contiene una solución blanqueadora y a continuación se trata en el aparato de la presente invención; o se aplica una solución de pretratamiento a la mancha de un artículo textil que, a continuación, se trata en el aparato de la presente invención, etc.
En otra realización de este aspecto de la presente invención el método comprende:
(I)
al menos una etapa de tratar un artículo textil o carga de artículos textiles en un aparato según cualquiera de las reivindicaciones de aparato anteriores y
(II)
una o más etapas de tratar posteriormente dicho artículo textil o carga de artículos textiles mediante cualquier proceso convencional.
Por "una o más etapas de tratar posteriormente dicho artículo textil o carga de artículos textiles mediante cualquier proceso convencional" se entiende que el artículo o carga textil se somete a un tratamiento posterior exactamente como si tuvieran que ser sometidos a un tratamiento posterior tras haber sido limpiados o tratados en una lavadora de ropa con agua doméstica convencional o comercial o en un aparato de limpieza en seco comercial. Por ejemplo, el artículo textil se pone en contacto con un suavizante de tejidos después de haber sido tratado en el aparato, etc.
El aparato puede usarse para refrescar y/o limpiar un artículo textil. Además, el aparato se puede usar para limpiar de forma alternativa cargas de artículos textiles en cualquiera de dichos modos de limpieza de prendas de vestir o de tratamiento de prendas de vestir.
El aparato se puede utilizar en un servicio, tal como un servicio de limpieza en seco, un servicio de lavado de pañales, un servicio de limpieza de uniformes o en negocios comerciales, tal como una lavandería operada con fichas o monedas, servicio de limpieza en seco, servicio de lavado de ropa como parte de hoteles, restaurantes, centros de convenciones, aeropuertos, cruceros, instalaciones portuarias o casinos.
En otra realización, el aparato se puede usar para tratar una carga de artículos textiles sin clasificar sin que se produzca un daño importante o una transferencia de tintes entre dichos artículos. Por "artículos textiles sin clasificar" se entiende que los artículos textiles que se desean tratar comprenden dos o más artículos seleccionados del grupo que consiste en artículos que tienen etiquetas "sólo para limpieza en seco". En otras palabras, una realización de la presente invención es que un método de tratamiento utilice un aparato que limpie artículos sólo para limpieza en seco al mismo tiempo y en el mismo aparato que tejidos que puedan lavarse con agua.
Otra realización de la presente invención se refiere a un artículo textil que se ha tratado en un aparato según la presente invención. Se prefiere que dicho artículo textil así tratado comprenda una cantidad analíticamente detectable de al menos un compuesto (p. ej., una organosilicona) que tenga un efecto modificador de la energía superficial, pero no tenga un efecto antiestático o una cantidad analíticamente detectable de al menos un compuesto que tiene un efecto modificador de la energía superficial y/o un efecto modificador del tacto y/o un efecto modificador del confort y/o un efecto estético y al menos un agente antiestático distinto de dicho al menos un compuesto.
El agua, si existe, usada en el aparato y en los métodos de la presente invención es preferiblemente tratada para suavizar, filtrar, desinfectar, calentar, enfriar y similares antes de ser utilizada en el aparato y en los métodos.
Ejemplos de enfoques conocidos de los sistemas y aparatos para el tratamiento del agua se describen en las siguientes patentes:
La patente US-4.504.389, concedida a Rundzaitis, describe un filtro de agua montado en un grifo y que contiene en su interior un cartucho de filtro sustituible que tiene cuatro etapas.
La patentes US-4.876.014, concedida a Malson, describe una unidad de encimera para la producción de agua pura. Esta utiliza una cámara múltiple llena con medio de purificación (intercambio iónico) para purificar un medio acuoso, una fuente ultravioleta desinfectante y medios para medir la pureza del medio acuoso.
La patente US-4.894.154, concedida a Roz, describe un dispositivo portátil individual para el tratamiento de agua que tiene un cartucho para filtrar materiales suspendidos, una carga de carbón activo, una carga de resinas de intercambio aniónico y catiónico y un cartucho para el filtrado de bacterias.
Las patentes US-4.898.667 y US-4.976.876, ambas concedidas a Diman y col., se refieren a sistemas de filtración de membrana en el punto de uso utilizadas para microfiltración, ultrafiltración o hiperfiltración, dependiendo del tamaño de poro de la membrana. El sistema de control automático está programado para realizar procedimientos de purgado, aclarado e higienización a intervalos predeterminados con combinaciones de procedimientos predeterminadas.
La patentes US-5.024.766, concedida a Mahmud, tiene como objetivo mantener la pureza de una fuente de agua de alta pureza con un bajo nivel de Carbón Orgánico Total (COT) y bacterias en el punto de uso. Se requiere una fuente de agua purificada con una resistencia específica de 17-18 meg ohm/cm. El sistema utilizado en el punto de uso incluye un bucle de circulación que contiene una bomba, una unidad ultravioleta, un filtro de 0,2 micrómetros, un filtro, un doble depurador de lecho mixto y un esterilizador generador de ozono.
La patente US-5.190.659, concedida a Wang tiene por objeto proporcionar un sistema de acondicionamiento de agua en el punto de entrada (POE). El sistema propuesto tratará parcialmente los contaminantes del agua. No se pretende producir agua de alta pureza. Los componentes primarios son los recipientes para los medios de filtración (con cada compuesto previsto para tratar problemas específicos se describe una amplia gama de compuestos reactivos y regenerativos), un tanque de proceso para la regeneración y circulación química, un control del flujo central (sin una descripción de cómo funciona), una bomba y unidades ultravioleta.
Las patentes US-5.529.689 y US-5.573.666, ambas concedidas a Korin, describen unidades de filtración/esteriliza-
ción que comprenden un cartucho de filtración y de esterilización ultravioleta dispuestos de forma sustituible dentro de una carcasa de filtración.
Kits
Los kits incluyen de forma típica artículos consumibles, tales como fluido lipófilo, fluido limpiador lipófilo, adyuvantes, filtros, etc., así como instrucciones para utilizar el kit. En una realización el kit comprende dos o más de dichos componentes desmontables. En otra realización el kit incluye instrucciones en las que se detalla cómo extraer los artículos consumibles, tales como cualquier medio de almacenamiento específico, filtro, etc., y sustituirlo por el medio de almacenamiento, filtro, etc. equivalente incluido en el kit.
En otra realización se contempla un producto de consumo con artículos envasados. Dicho producto de consumo comprende:
(a)
al menos un kit que comprende una o más composiciones adyuvantes consumibles para su uso en un proceso según la presente invención; y
(b)
separado o fijado a cualquier elemento de dicho kit, instrucciones impresas o legibles por una máquina para el uso de dicha composición adyuvante.
Fluido limpiador lipófilo
El fluido limpiador lipófilo de la presente invención es una composición que comprende al menos de aproximadamente 50% a aproximadamente 100% en peso del fluido limpiador lipófilo de un fluido lipófilo y opcionalmente de aproximadamente 0% a aproximadamente 50% en peso del fluido limpiador lipófilo de un ingrediente adyuvante, por ejemplo, líquido para tratamiento de textiles, tensioactivos, blanqueadores, etc. El fluido limpiador lipófilo puede comprender una o más fases líquidas y puede tener forma de emulsión o microemulsión. A continuación se explicarán más detalladamente el fluido lipófilo y los ingredientes adyuvantes.
La cantidad total de fluido limpiador lipófilo utilizado en un ciclo de tratamiento, es decir, la cantidad total de fluido limpiador lipófilo aplicado y extraído de los artículos textiles desde el momento en el que los artículos textiles se ponen por primera vez en el aparato hasta que se extraen secos al final del ciclo de tratamiento es de aproximadamente 10% a aproximadamente 1.500%, aún más preferiblemente de aproximadamente 10% a aproximadamente 1.000%, aún más preferiblemente de aproximadamente 10% a aproximadamente 500%, aún más preferiblemente de aproximadamente 30% a aproximadamente 400%, aún más preferiblemente de aproximadamente 80% a aproximadamente 300%, aún más preferiblemente todavía de aproximadamente 100% a aproximadamente 200%, en peso de los artículos textiles secos.
La cantidad de fluido limpiador lipófilo que se utiliza en la primera aplicación de fluido limpiador lipófilo en un proceso de tratamiento es de aproximadamente 10% a aproximadamente 500%, más preferiblemente de aproximadamente 20% a aproximadamente 200%, aún más preferiblemente de aproximadamente 35% a aproximadamente 150%, aún más preferiblemente todavía de aproximadamente 50% a aproximadamente 120%, en peso de los artículos textiles secos.
La cantidad de fluido limpiador lipófilo que se utiliza en cualquier aplicación distinta a la primera aplicación del fluido limpiador lipófilo en un proceso de tratamiento es de aproximadamente 10% a aproximadamente 200%, más preferiblemente de aproximadamente 10% a aproximadamente 100%, aún más preferiblemente de aproximadamente 20% a aproximadamente 80%, aún más preferiblemente todavía de aproximadamente 25% a aproximadamente 60%, en peso de los artículos textiles secos.
En cualquier caso, estos intervalos del fluido limpiador lipófilo utilizados en el proceso de la presente invención no deben considerarse de ningún modo como limitativos de la cantidad de fluido limpiador lipófilo que puede estar presente en cualquier aparato según la presente invención. Por ejemplo, un aparato que realiza la presente invención puede contener 20.000% en peso de los artículos textiles secos en medios de almacenamiento adecuados. Cualquier proceso de tratamiento realizado utilizando el aparato utilizaría las cantidades de fluido limpiador lipófilo indicadas anteriormente, almacenándose el fluido limpiador lipófilo restante para un uso futuro. De forma alternativa, el fluido limpiador lipófilo almacenado podría ser fluido limpiador lipófilo recuperado de un proceso previo y que actualmente está siendo "tratado", p. ej., por destilación, filtración y similares, como preparación para un uso futuro en un proceso de tratamiento.
Una composición de fluido limpiador lipófilo comprende de aproximadamente 85% a 90% en peso del fluido lipófilo, preferiblemente una silicona como ciclopentasiloxano, y de aproximadamente 15% a aproximadamente 10% de ingredientes adyuvantes.
Fluido lipófilo
El fluido lipófilo de la presente invención es uno que tiene una fase líquida presente en las condiciones de funcionamiento del aparato. En general un fluido de este tipo puede ser totalmente líquido a temperatura y presión ambiente, puede ser un sólido fácilmente fundible, p. ej., uno que se convierta en líquido a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 0ºC a aproximadamente 60ºC, o puede comprender una mezcla de fases líquida y de vapor a temperaturas y presiones ambiente, p. ej., a 25ºC y 1 atm. de presión. Por tanto, el fluido lipófilo esencial no es un gas compresible tal como el dióxido de carbono. Se prefiere que el fluido lipófilo de la presente invención sea inflamable o que tenga puntos de inflamación relativamente altos y/o características COV bajas (teniendo estos términos sus significados convencionales tal y como se utilizan en la industria de la limpieza en seco) para igualar o preferiblemente superar las características de fluidos de limpieza en seco convencionales conocidos. Además, los fluidos limpiadores lipófilos adecuados de la presente invención son fácilmente fluidos y no viscosos. En general, es necesario que el fluido limpiador lipófilo sea un fluido capaz de disolver al menos parcialmente el sebo o la suciedad corporal como se define en la prueba descrita más adelante. La mezclas de fluido lipófilo son también adecuadas y siempre que se cumplan los requisitos de la prueba, el fluido lipófilo puede incluir cualquier fracción de disolventes de limpieza en seco, especialmente los tipos más nuevos que incluyen disolventes fluorados o aminas perfluoradas. Algunas aminas perfluoradas, tales como las perfluorotributilaminas aunque no son adecuadas para su uso como fluido lipófilo pueden estar presentes como uno de muchos posibles adyuvantes presentes en el fluido limpiador lipófilo. Otros fluidos lipófilos adecuados incluyen sistemas disolventes de tipo diol, p. ej., dioles superiores tales como dioles C6, dioles C8 o superiores; disolventes de tipo organosilicio incluyendo tanto los tipos cíclicos como los acíclicos, y similares; y mezclas de los mismos. Un grupo preferido de líquidos no acuosos adecuados para su incorporación como el principal componente del fluido limpiador lipófilo incluye compuestos orgánicos no fluorados de baja volatilidad, siliconas, especialmente las diferentes a las siliconas aminofuncionales, y mezclas de los mismos. Los compuestos orgánicos no fluorados de baja volatilidad incluyen, por ejemplo, OLEAN y otros poliol ésteres, o determinadas fracciones de petróleo de cadena intermedia ramificada biodegradables relativamente no volátiles. Siliconas adecuadas para su uso como un componente principal, p. ej., más de 50%, del fluido limpiador lipófilo incluyen ciclopentasiloxanos, a veces denominados "D5" o análogos lineales que tienen aproximadamente una volatilidad similar, opcionalmente complementados con otras siliconas compatibles. Las siliconas adecuadas son bien conocidas en la bibliografía, véase, por ejemplo, Encyclopedia of Chemical Technology de Kirk Othmer, y son comercializadas por varias fuentes comerciales, incluyendo General Electric, Toshiba Silicone, Bayer y Dow Corning. Otros fluidos adecuados son comercializados por Procter & Gamble o por Dow Chemical y otros proveedores. Por ejemplo una silicona adecuada es SF-1528, comercializada por GE silicone fluids. Hay que señalar que SF-1528 fluid es en un 90% ciclopentasiloxano (D5).
Cualificación del fluido lipófilo y prueba del fluido lipófilo (Prueba LF)
Cualquier fluido no acuoso que sea capaz de cumplir los requisitos conocidos para un fluido de limpieza en seco (p. ej., punto de inflamación, etc.) y que sea capaz de disolver al menos parcialmente el sebo, tal y como se indica en el método de ensayo descrito a continuación, resulta adecuado como fluido lipófilo en la presente invención. La capacidad de un material particular para eliminar el sebo se puede medir mediante cualquier técnica conocida. Como directriz general, la perfluorobutilamina (Fluorinert FC-43®) por sí sola (con o sin adyuvantes) es un material de referencia que por definición resulta inadecuado como el fluido lipófilo de la presente invención (es básicamente un no disolvente) mientras que D5 tiene unas propiedades de disolución del sebo adecuadas y disuelve el sebo.
El método siguiente es el método para analizar y cualificar otros materiales, p. ej., otras siliconas fluidas de baja viscosidad, para su uso como el fluido limpiador lipófilo. El método utiliza aceite de canola Crisco® comercial, ácido oleico (95% puro, comercializado por Sigma Aldrich Co.) y escualeno (99% puro, comercializado por J.T. Baker) como manchas modelo para el sebo. Los materiales de ensayo deberían ser básicamente anhidros y estar exentos de cualquier adyuvante añadido o de otros materiales durante la evaluación.
Preparar tres viales. Colocar 1,0 g de aceite de canola en el primer vial; en un segundo vial colocar 1,0 g del ácido oleico (95%) y en un tercer y último vial colocar 1,0 g del escualeno (99,9%). Añadir a cada vial 1 g del fluido en el que se desea analizar su lipofilicidad. Mezclar por separado a temperatura y presión ambiente cada vial que contiene la suciedad lipófila y el fluido a analizar durante 20 segundos en un mezclador con vórtex convencional en la posición máxima. Colocar los viales en la mesa y dejar reposar durante 15 minutos a temperatura y presión ambiente. Si durante la fase de reposo se forma una única fase en alguno de los viales que contienen manchas lipófilas, entones el fluido se considera adecuado para su uso como un "fluido lipófilo" según la invención. Sin embargo, si se forman dos o más capas separadas en los tres viales, entonces habrá que hacer una determinación adicional de la cantidad de fluido disuelto en la fase oleosa antes de rechazar o aceptar el fluido como cualificado.
En tal caso, extraer cuidadosamente con una jeringa una muestra de 200 microlitros de cada capa en cada vial. Las muestras de la capa extraídas con la jeringa se colocan en viales del automuestreador de CG y se someten a un análisis de CG convencional después de determinar el tiempo de retención de las muestras de calibración de cada una de las tres manchas modelo y del fluido a analizar. Si se determina mediante CG que más del 1% del fluido analizado, preferiblemente más, está presente en cualquiera de las capas que consisten en ácido oleico, aceite de canola o capa de escualeno, entonces el fluido analizado también se considera cualificado para su uso como un fluido lipófilo. En caso necesario, el método puede calibrarse adicionalmente utilizando heptacosafluorotributilamina, es decir, Fluorinert FC-43 (no pasa) y ciclopentasiloxano (pasa).
Un CG adecuado es un cromatógrafo de gases Hewlett Packard de la Serie HP5890 II equipado con un inyector dividido/no dividido y FID. Una columna adecuada utilizada para determinar la cantidad de fluido lipófilo presente es una columna capilar J&W Scientific DB-1HT, 30 metros, 0,25 mm id, 0,1 \mum de espesor de película, Ref. 1221131. El CG funciona adecuadamente en las siguientes condiciones:
Gas portador: Hidrógeno
Presión de la cabeza de la columna: 62 kPa (9 psi)
Flujos: Flujo de la columna a \sim1,5 ml/min.
Filtro para inyector de división a \sim250-500 ml/min.
Purgado del tabique a 1 ml/min.
Inyección: Automuestreador HP 7673, jeringa de 10 \mul, inyección de 1 \mul
Temperatura del inyector 350ºC
Temperatura del detector 380ºC
Programa de temperatura del horno: inicial 60ºC mantenida 1 min.
\hskip4cm
velocidad 25ºC/min. 
\hskip4cm
final 380ºC mantenida 30 min.
Los fluidos lipófilos adecuados para su uso en la presente invención pueden resultar también adecuados para su uso en base a tener un excelente perfil de cuidado de prendas de vestir. El ensayo del perfil del cuidado de prendas de vestir es bien conocido en la técnica e implica el análisis del fluido que se desea cualificar utilizando una amplia gama de prendas de vestir o componentes de artículos textiles, incluyendo tejidos, trenzas y elásticos utilizados en costuras, etc., y una gama de botones. Los fluidos lipófilos preferidos para su uso en la presente invención tienen un excelente perfil de cuidado de prendas de vestir, por ejemplo tienen un buen perfil de encogimiento o arrugamiento del tejido y no dañan de forma apreciable los botones de plástico. Para los ensayos del cuidado de prendas de vestir u otras cualificaciones, p. ej., inflamabilidad, un fluido lipófilo para su uso en el fluido limpiador lipófilo puede estar presente en una mezcla, p. ej., con agua, en aproximadamente la proporción a utilizar en el fluido limpiador final que entrará en contacto con los artículos textiles en el aparato. Determinados materiales que por su eliminación del sebo resultan adecuados para su uso como fluidos lipófilos, por ejemplo el lactato de etilo, pueden ser bastante objetables por su tendencia a disolver botones, y si se desea utilizar este tipo de material en el fluido limpiador lipófilo, se formulará con agua y/u otros disolventes de modo que la mezcla global no dañe básicamente a los botones. Otros fluidos lipófilos, el D5 por ejemplo, cumplen los requisitos de cuidado de prendas de vestir de forma bastante admirable. Algunos fluidos lipófilos adecuados pueden encontrarse en las patentes US-5.865.852; US-5.942.007; US-6.042.617; US-6.042.618; US-6.056.789; US-6.059.845; y US-6.063.135.
Los disolventes lipófilos pueden incluir polisiloxanos lineales y cíclicos, hidrocarburos e hidrocarburos clorados. Más preferidos son los polisiloxanos lineales y cíclicos y los hidrocarburos de las familias del glicol éter, éster acetato, éster lactato. Los disolventes lipófilos preferidos incluyen siloxanos cíclicos que tienen un punto de ebullición a 101 kPa (760 mm Hg) inferior a aproximadamente 250ºC. Los siloxanos cíclicos especialmente preferidos para su uso en esta invención son el octametilciclotetrasiloxano, el decametilciclopentasiloxano y el dodecametilciclohexasiloxano. Preferiblemente, el siloxano cíclico comprende decametilciclopentasiloxano (D5, pentámero) y está prácticamente exento de octametilciclotetrasiloxano (tetrámero) y dodecametilciclohexasiloxano (hexámero).
Sin embargo, se entiende que las mezclas de siloxano cíclico útiles podrían contener, además de los siloxanos cíclicos preferidos, cantidades menores de otros siloxanos cíclicos incluidos octametilciclotetrasiloxano y hexametilciclotrisiloxano o compuestos cíclicos superiores tales como tetradecametilcicloheptasiloxano. Generalmente la cantidad de estos otros siloxanos cíclicos en mezclas de siloxanos cíclicos útiles será menos de aproximadamente 10 por ciento basado en el peso total de la mezcla. El estándar de la industria para las mezclas de siloxano cíclicos es que dichas mezclas comprendan menos de aproximadamente 1% en peso de la mezcla de octametilciclotetrasiloxano.
Por tanto, el fluido lipófilo de la presente invención preferiblemente comprende más de aproximadamente 50%, más preferiblemente más de aproximadamente 75%, aún más preferiblemente al menos aproximadamente 90%, con máxima preferencia al menos aproximadamente 95%, en peso del fluido lipófilo de decametilciclopentasiloxano. De forma alternativa, el fluido lipófilo puede comprender siloxanos que son una mezcla de siloxanos cíclicos que tienen más de aproximadamente 50%, preferiblemente más de aproximadamente 75%, más preferiblemente al menos aproximadamente 90%, con máxima preferencia al menos aproximadamente 95% hasta a aproximadamente 100%, en peso de la mezcla de decametilciclopentasiloxano y menos de aproximadamente 10%, preferiblemente menos de aproximadamente 5%, más preferiblemente menos de aproximadamente 2%, aún más preferiblemente menos de aproximadamente 1%, con máxima preferencia menos de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 0%, en peso de la mezcla de octametilciclotetrasiloxano y/o dodecametilciclohexasiloxano.
Ingredientes adyuvantes
Los materiales adyuvantes pueden variar ampliamente y se pueden usar en niveles muy amplios. Por ejemplo, las enzimas detersivas como proteasas, amilasas, celulasas, lipasas y similares así como catalizadores de blanqueo que incluyen los tipos macrocíclicos que tienen manganeso o metales de transición similares todos ellos útiles en los productos de lavado de ropa y limpieza, se pueden utilizar en la presente invención a niveles muy bajos, o menos habitualmente, a niveles más altos. Los materiales adyuvantes que son catalíticos, por ejemplo enzimas, se pueden usar en modo "directo" o en modo "inverso", un descubrimiento que resulta útil independientemente de los aparatos específicos de la presente invención. Por ejemplo, se puede usar una lipolasa u otra hidrolasa, opcionalmente en la presencia de alcoholes como adyuvantes, para convertir los ácidos grasos en ésteres, aumentando así su solubilidad en el fluido limpiador lipófilo. Esta es una operación "inversa", en contraposición al uso normal de esta hidrolasa en agua para convertir un éster graso menos hidrosoluble en un material más hidrosoluble. En cualquier caso, cualquier ingrediente adyuvante deberá ser adecuado para su uso junto con el fluido lipófilo.
Algunos aditivos limpiadores adecuados, incluyen, aunque no de forma limitativa, aditivos reforzantes de la detergencia, tensioactivos, enzimas, activadores del blanqueador, catalizadores de blanqueo, reforzadores del blanqueador, blanqueadores, fuentes de alcalinidad, agentes antibacterianos, colorantes, perfumes, precursores de perfume, coadyuvantes de acabado, dispersantes de jabón calcáreo, agentes anti-olor, neutralizantes del olor, agentes inhibidores de la transferencia de colorantes poliméricos, inhibidores del crecimiento cristalino, fotoblanqueantes, secuestrantes de iones de metal pesado, agentes contra el deslustre, agentes antimicrobianos, antioxidantes, agentes antirredeposición, polímeros para la liberación de la suciedad, electrolitos, modificadores del pH, espesantes, abrasivos, iones divalentes o trivalentes, sales de ion metálico, estabilizadores enzimáticos, inhibidores de la corrosión, diaminas o poliaminas y/o sus alcoxilatos, polímeros estabilizantes de las jabonaduras, disolventes, coadyuvantes del proceso, suavizantes de tejidos, agentes suavizantes, abrillantadores ópticos, hidrótropos, supresores de las jabonaduras o de la espuma, reforzadores de formación de las jabonaduras o de la espuma, y mezclas de los mismos.
El término "tensioactivo" se refiere convencionalmente a materiales que son tensioactivos en agua. Algunos tensioactivos ilustrativos incluyen tensioactivos no iónicos, catiónicos y de tipo silicona tal y como se usan en los sistemas detergentes acuosos convencionales. Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen, aunque no de forma limitativa:
a)
Condensados de poli(óxido de etileno) de nonilfenol y alcohol miristílico, tal como se describe en la patente US 4685930, concedida a Kasprzak; y
b)
alcoholes grasos etoxilados, R-(OCH_{2}CH_{2})_{a}OH a=1 a 100, de forma típica 12-40, R= residuo hidrocarbonado de 8 a 20 átomos de C, de forma típica alquilo lineal. Ejemplos son polioxietilen lauril éter, con 4 ó 23 grupos oxietileno; polioxietilen cetil éter con 2, 10 ó 20 grupos de oxietileno; polioxietilen estearil éter, con 2, 10, 20, 21 ó 100 grupos de oxietileno; polioxietilen (2), (10) oleil éter, con 2 ó 10 grupos de oxietileno. Ejemplos comerciales incluyen, aunque no de forma limitativa: ALFONIC, BRIJ, GENAPOL, NEODOL, SURFONIC, TRYCOL. Véase también la patente US 6013683, concedida a Hill y col.
Los tensioactivos catiónicos adecuados incluyen, aunque no de forma limitativa, sales de dialquildimetilamonio de fórmula:
R'R''N^{+}(CH_{3})_{2}X^{-}
en donde cada R'R'' se selecciona, independientemente entre sí, del grupo que consiste en 12-30 átomos de C o derivados de sebo, aceite de coco o soja, X=Cl o Br. Los ejemplos incluyen: bromuro de didodecildimetilamonio (DDAB), cloruro de dihexadecildimetil amonio, bromuro de dihexadecildimetil amonio, cloruro de dioctadecildimetil amonio, cloruro de dieicosildimetil amonio, cloruro de didocosildimetil amonio, cloruro de dicocodimetil amonio, bromuro de disebodimetil amonio (DTAB). Los ejemplos comerciales incluyen, aunque no de forma limitativa: ADOGEN, ARQUAD, TOMAH, VARIQUAT. Véase también la patente US 6013683, concedida a Hill y col.
Los tensioactivos de tipo silicona adecuados, incluyen, aunque no de forma limitativa, los polisiloxanos de poli(óxido de alquileno) que tienen un resto dimetil polisiloxano hidrófobo y una o más cadenas laterales de polialquileno hidrófilas y tienen la fórmula general:
R^{1} - (CH_{3})_{2}SiO - [(CH_{3})_{2}SiO]_{a} - [(CH_{3})(R^{1})SiO]_{b} - Si(CH_{3})_{2} - R^{1}
en donde a + b son de aproximadamente 1 a aproximadamente 50, preferiblemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 30, más preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 25, y cada R^{1} es igual o diferente y se selecciona del grupo que consiste en un grupo copolímero de metilo y poli(óxido de etileno/óxido de propileno) que tiene la fórmula general:
-(CH_{2})_{n} \ O(C_{2} \ H_{4} \ O)_{c} \ (C_{3} \ H_{6} \ O)_{d} \ R^{2}
siendo al menos un R^{1} un grupo copolímero poli(óxido de etileno/óxido de propileno), y en donde n es 3 ó 4, preferiblemente 3; c total (para todos los grupos laterales polialquilenoxi) tiene un valor desde 1 a aproximadamente 100, preferiblemente desde aproximadamente 6 a aproximadamente 100; d total es desde 0 a aproximadamente 14, preferiblemente desde 0 a aproximadamente 3; y más preferiblemente d es 0; c+d total tiene un valor desde aproximadamente 5 a aproximadamente 150, preferiblemente desde aproximadamente 9 a aproximadamente 100 y cada R^{2} es igual o diferente y se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, un alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, y un grupo acetilo, preferiblemente hidrógeno y grupo metilo. Ejemplos de estos tensioactivos se pueden encontrar en la patente US 5705562, concedida a Hill, y US 5707613, concedida a Hill.
Ejemplos de este tipo de tensioactivos son los tensioactivos Silwet® comercializados por CK Witco, OSi Division, Danbury, Connecticut. Tensioactivos Silwet representativos son los siguientes:
Nombre PM promedio a+b promedio c total promedio
L-7608 600 1 9
L-7607 1.000 2 17
L-77 600 1 9
L-7605 6.000 20 99
L-7604 4.000 21 53
L-7600 4.000 11 68
L-7657 5.000 20 76
L-7602 3.000 20 29
El peso molecular del grupo polialquilenoxi (R^{1}) es menor o igual a aproximadamente 10.000. Preferiblemente, el peso molecular del grupo polialquilenoxi es menor o igual a aproximadamente 8.000 y con máxima preferencia está en el intervalo de aproximadamente 300 a aproximadamente 5.000. Así, los valores de c y d pueden ser aquellos números que proporcionen pesos moleculares dentro de estos intervalos. Sin embargo, el número de unidades etilenoxi (-C_{2}H_{4}O) en la cadena del poliéter (R^{1}) tiene que ser suficiente como para que el polisiloxano de poli(óxido alquileno) sea dispersable o soluble en agua. Cuando hay grupos propilenoxi en la cadena polialquilenoxi, estos pueden estar distribuidos aleatoriamente en la cadena o estar como bloques. Los tensioactivos Silwet preferidos son L-7600, L-7602, L-7604, L-7605, L-7657 y mezclas de los mismos. Además de la actividad tensioactiva, los tensioactivos de tipo polisiloxano de poli(óxido de alquileno) pueden proporcionar también otras ventajas, tales como ventajas antiestáticas y suavidad a los tejidos.
La preparación de los polisiloxanos de poli(óxido de alquileno) es bien conocida en la técnica. Los polisiloxanos de poli(óxido de alquileno) de la presente invención pueden prepararse según el procedimiento descrito en la patente US-3.299.112.
Otro tensioactivo de tipo silicona adecuado es SF-1488, comercializado por GE silicone fluids.
Éstos y otros tensioactivos adecuados para su uso junto con el fluido lipófilo como adyuvantes son bien conocidos en la técnica, y se encuentran descritos en más detalle en Encyclopedia of Chemical Technology de Kirk Othmer, 3ª ed., Vol. 22, págs. 360-379, "Surfactants and Detersive Systems", incorporado como referencia en la presente memoria. Otros tensioactivos detergentes no iónicos adecuados se describen de forma general en la patente US-3.929.678, concedida a Laughlin y col. el 30 de diciembre de 1975, de columna 13, línea 14 a columna 16, línea 6.
También se ha descubierto sorprendentemente que determinados materiales que son tensioactivos en la limpieza en seco con dióxido de carbono supercrítico o subcrítico pueden ser adyuvantes útiles en el presente proceso. Éstos tienen un comportamiento tensioactivo, aunque no necesariamente tienen que ser tensioactivos en el sentido convencional de ser tensioactivos en agua. Dichos materiales pueden, por ejemplo, comprender uno o más restos CO_{2}-fílicos y uno o más restos CO_{2}-fóbicos y se detallan y describen ampliamente en varias patentes y solicitudes de patente publicadas de Air Products (véase, por ejemplo, los alcoholes y dioles acetilénicos en la patente US 5.789.505), de Air Liquide, Lever/Unilever (véase por ejemplo US 5.977.045), MiCell Corp. y/o Joseph de Simone (véase por ejemplo US 5.858.022 y US 5.944.996) y otras fuentes. Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que estos materiales son útiles en una amplia gama de artículos textiles y procesos de limpieza de superficies duras, independientemente de si son de inmersión o de no inmersión, que utilizan fluidos limpiadores lipófilos según se define en la presente memoria; además pueden ser ampliamente utilizados con Fluorinert FC-43 y otros materiales disolventes fluorados, independientemente de si estos materiales disolventes disuelven el sebo o no e independientemente del ámbito de la presente invención.
Los agentes anti-olor adecuados incluyen ciclodextrinas, neutralizantes del olor, bloqueadores del olor y mezclas de los mismos. Los neutralizadores del olor adecuados incluyen aldehídos, flavonoides, sales metálicas, polímeros hidrosolubles, zeolitas, carbón activado y mezclas de los mismos.
Perfumes e ingredientes de perfumería útiles en las presentes composiciones y procesos comprenden una amplia variedad de ingredientes químicos naturales y sintéticos, incluyendo, aunque no de forma limitativa, aldehídos, cetonas, ésteres, y similares. También están incluidos diversos extractos y esencias naturales que pueden comprender mezclas complejas de ingredientes tales como aceite de naranja, aceite de limón, extracto de rosa, lavándula, almizcle, pachulí, esencia balsámica, aceite de madera de sándalo, aceite de pino, cedro y similares. Los perfumes terminados pueden comprender mezclas extremadamente complejas de dichos ingredientes. En los procesos de la presente invención, al utilizarse volúmenes de agua de lavado significativamente menores, se pueden usar perfumes más concentrados en cantidades menores. Esto es debido a que la mayor parte, si no todo, el perfume se aplicará a los artículos textiles y no será arrastrado al no haber entrado en contacto con el tejido ni destruido por los demás componentes de la composición detergente en la solución de lavado. Los precursores de perfume también son útiles en la presente invención. Dichos materiales son aquellos precursores o mezclas de los mismos capaces de reaccionar químicamente, p. ej., por hidrólisis, para liberar un perfume y se describen en patentes y/o solicitudes de patente publicadas por Procter and Gamble, Firmenich, Givaudan y otros.
Los blanqueantes, especialmente los blanqueantes liberadores de oxígeno, son otro tipo de aditivo adecuado para su uso como un ingrediente adyuvante. Este es especialmente el caso de las formas activadas y catalizadas con dichos activadores del blanqueador como nonanoiloxibencenesulfonato y/o cualquiera de sus homólogos lineales o ramificados superiores o inferiores y/o tetraacetiletilendiamina y/o cualquiera de sus derivados o derivados del ácido ftaloimidoperoxicaproico (PAP) u otros activadores del blanqueador sustituidos con imido o amido, incluidos los de tipo lactama, o más generalmente cualquier mezcla de activadores del blanqueador hidrófilos y/o hidrófobos (especialmente derivados de acilo incluyendo los de oxibencenosulfonatos C_{6}-C_{16} sustituidos).
También son adecuados los perácidos orgánicos o inorgánicos, incluidos los PAP y los no PAP. Los perácidos orgánicos o inorgánicos de uso en la presente invención incluyen, aunque no de forma limitativa: ácidos y sales percarboxílicos; ácidos y sales percarbónicos; ácidos y sales perimidícos; ácidos y sales peroximonosulfúricos; persulfatos tales como monopersulfato; peroxiácidos tales como ácido diperoxi-dodecanodioico (DPDA); ácido peroxiftálico de magnesio; ácido perláurico; ácidos perbenzoico y alquilperbenzoico; y mezclas de los mismos.
Una clase de ácidos peroxicarboxílicos orgánicos adecuados tiene la fórmula general:
Y --- R --- 
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--- O --- OH
en donde R es un grupo alquileno o alquileno sustituido que contiene de 1 a aproximadamente 22 átomos de carbono o un grupo fenileno o fenileno sustituido, e Y es hidrógeno, halógeno, alquilo, arilo, -C(O)OH o -C(O)OOH.
Los compuestos perácido especialmente preferidos son aquellos que tienen la fórmula:
100
en donde R es alquilo C_{1-4} y n es un número entero de 1 a 5. Un perácido especialmente preferido tiene la fórmula donde R es CH_{2} y n es 5, es decir, el ácido ftaloilamino peroxi caproico (PAP) como se describe en las patentes US-5.487.818, US-5.310.934, US-5.246.620, US-5.279.757 y US-5.132.431. El PAP es comercializado por Ausimont SpA con el nombre Euroco.
Otros materiales adyuvantes para productos de limpieza adecuados en la presente invención incluyen, aunque no de forma limitativa, aditivos reforzantes de la detergencia incluyendo los tipos insolubles tales como zeolitas incluidas las zeolitas A, P y la denominada P de aluminio máximo, así como los tipos solubles tales como los fosfatos y polifosfatos, cualquiera de los silicatos hidratados, hidrosolubles o insolubles en agua, 2,2'-oxidisuccinatos, tartrato succinatos, glicolatos, NTA y muchos otros étercarboxilatos o citratos; quelantes incluyendo EDTA, S,S'-EDDS, DTPA y fosfonatos; polímeros hidrosolubles, copolímeros y terpolímeros; polímeros para la liberación de la suciedad; abrillantadores ópticos; mejoradores del proceso tales como los agentes potenciadores de la friabilidad y/cargas; agentes antirredeposición; hidrótropos, tales como sodio, o cumenosulfonato de calcio, naftalenosulfonato de potasio o similares, humectantes; otros perfumes o precursores de perfumes; tintes; fotoblanqueadores; espesantes; sales simples; álcalis tales como los basados en sodio o potasio incluidos hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos y sulfatos y similares; y combinaciones de uno o más de estos ingredientes adyuvantes.
Los coadyuvantes de acabado adecuado incluyen, aunque no de forma limitativa, polímeros de acabado sintéticos, tales como poliacrilatos, o naturales, como almidón, caboximetilcelulosa, o hidroxipropil-metil celulosa, agentes anti-olor, neutralizadores del olor, perfume, precursor de perfume, agentes antiestáticos; suavizantes de tejidos, agentes repelentes de insectos y/o polillas y mezclas de los mismos.
Los polímeros de acabado pueden ser naturales o sintéticos y pueden actuar formando una película y/o proporcionando propiedades adhesivas. P. ej., la presente invención puede opcionalmente utilizar un polímero filmógeno y/o adhesivo para conferir una retención de la forma al tejido, especialmente a la ropa. Por "adhesivo" se entiende que cuando se aplica como una solución o una dispersión a una superficie de la fibra y se seca, el polímero puede unirse a la superficie. El polímero puede formar una película sobre la superficie, o cuando se encuentra entre dos fibras y en contacto con las dos fibras, puede unir entre sí las dos fibras.
Ejemplos no limitativos de polímeros de acabado comerciales son: copolímero de polivinilpirrolidona/metacrilato de dimetilaminoetilo, tal como Copolymer 958®, peso molecular de aproximadamente 100.000, y Copolymer 937, peso molecular de aproximadamente 1.000.000, comercializados por GAF Chemicals Corporation; copolímero de ácido adípico/dimetilaminohidroxipropil dietilentriamina, tal como Cartaretin F-4® y F-23, comercializados por Sandoz Chemicals Corporation; copolímero de metacriloil etil betaína/metacrilatos, tal como Diaformer Z-SM®, comercializado por Mitsubishi Chemicals Corporation; resina de copolímero de poli(alcohol vinílico), tal como Vinex 2019®, comercializado por Air Products and Chemicals, o Moweol®, comercializado por Clariant; copolímero de ácido adípico/epoxipropil dietilentriamina, tal como Delsette 101®, comercializado por Hercules Incorporated; resinas de poliamina, tales como Cypro 515®, comercializado por Cytec Industries; resinas de amina policuaternarias, tales como Kymene 557H®, comercializado por Hercules Incorporated; y polivinilpirrolidona/ácido acrílico, tal como Sokalan EG 310®, comercializado por BASF.
Los agentes suavizantes de tejidos son también ingredientes adyuvantes adecuados. Los agentes suavizantes de tejidos pueden estar presentes en el fluido limpiador lipófilo como un ingrediente adyuvante opcional. Los agentes suavizantes de tejido también pueden estar incluidos como parte de cualquier líquido para el tratamiento textil, es decir, por ejemplo, como parte de un fluido de acabado aplicado durante las etapas finales del proceso de tratamiento. Los agentes o sustancias activas suavizantes del tejido comprenden de forma típica un resto catiónico, de forma más típica una sal de amonio cuaternario, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en: metilsulfato de N,N-dimetil-N,N-di(seboiloxietil) amonio, metilsulfato de N-metil-N-hidroxietil-N,N-di(canoiloxietil) amonio y mezclas de los mismos.
El adyuvante también puede ser un agente antiestático. Cualquier agente antiestático conocido adecuado utilizado en la técnica del lavado y la limpieza en seco de ropa son adecuados para su uso en los métodos de la presente invención. Agentes antiestáticos especialmente adecuados son el subconjunto de suavizantes de tejidos que son conocidos por proporcionar ventajas antiestáticas. Por ejemplo, los suavizantes de tejidos que tienen un grupo acilo graso con un índice de yodo superior a 20, tal como el metilsulfato de N,N-di(seboil-oxi-etil)-N,N-dimetil amonio. Sin embargo, se entiende que el término agente antiestático no se limita sólo a este subgrupo de suavizantes de tejidos e incluye todos los agentes antiestáticos.
Agentes repelentes de insectos y polillas preferidos útiles en la presente invención son ingredientes de perfume tales como citronelol, citronelal, citral, linalol, extracto de cedro, aceite de geranio, aceite de sándalo, 2-(dietilfenoxi)etanol, 1-dodeceno, etc. Otros ejemplos de repelentes de insectos y/o polillas útiles en la composición de la presente invención se describen en las patentes US-4.449.987, US-4.693.890, US-4.696.676, US-4.933.371, US-5.030.660, US-5.196.200 y en "Semio Activity of Flavor and Fragrance Molecules on Various Insect Species", B.D. Mookherjee y col., publicado en Bioactive Volatile Compounds from Plants, ASC Symposium Series 525, R. Teranishi, R.G. Buttery y H. Sugisawa, 1993, págs. 35-48, estando todas estas patentes y publicaciones incorporadas como referencia en la presente memoria.
Líquido para tratamiento textil
El aparato y los métodos de la presente invención pueden incluir el uso de uno o más fluidos de tratamiento textil. Como se ha señalado anteriormente, estos fluidos son cualquier líquido, acuoso o no acuoso, adecuado para la limpieza, el acondicionamiento o el apresto de tejidos. Éstos pueden estar también presentes opcionalmente con el fluido lipófilo o con el fluido limpiador lipófilo, hasta aproximadamente un 50% en peso del fluido limpiador lipófilo. Los ingredientes adyuvantes, como se ha descrito en más detalle anteriormente en la presente memoria, pueden estar opcionalmente presentes en cualquier fluido de tratamiento textil. De forma típica, los fluidos para el tratamiento textil incluyen, aunque no de forma limitativa, fluido de pretratamiento, tal como una solución acuosa que comprende un blanqueador, activador del blanqueador y/o catalizador de blanqueo, y tensioactivo; fluido de aclarado, tal como una solución no acuosa que comprende un tensioactivo y heptacosafluorotributilamina; y fluido de acabado, tal como una solución acuosa de un tensioactivo, un perfume, un agente antiestático, un suavizante de tejido o un polímero de acabado.
Un fluido para el tratamiento textil especialmente preferido es el fluido de acabado. Por ejemplo, un fluido de acabado adecuado sería una solución acuosa que comprende uno o más suavizantes de tejidos, uno o más agentes antiestáticos y perfume. Una composición ilustrativa de fluido de acabado de este tipo es una mezcla de DPGDME (DiPropilenGlicol DimetilÉter), cloruro de N,N-di(seboil-oxi-etil)-N,N-dimetil amonio y un perfume.
Tras leer la descripción detallada de la invención, será evidente para el experto en la técnica que se pueden realizar diversos cambios sin por ello apartarse del ámbito de la invención según se define en las reivindicaciones y asimismo que la invención no debe considerarse limitada a lo descrito en la memoria descriptiva.

Claims (16)

1. Un proceso para tratar tejidos en un aparato (70) doméstico de lavado de ropa de no inmersión, el cual comprende:
una cámara (1) capaz de recibir el tejido que se desea tratar; y
una cámara exterior (2) capaz de recibir un fluido lipófilo procedente de la cámara que contiene el tejido que no está retenido en la cámara que contiene el tejido,
en donde la cámara exterior (2) aloja la cámara (1); y en donde la cámara exterior (2) comprende un orificio de salida o desagüe (7) a través del cual el fluido lipófilo recibido por la cámara exterior (2) sale de la cámara exterior
(2),
comprendiendo el proceso las etapas de:
introducir en la cámara (1) que contiene el tejido un fluido lipófilo;
caracterizándose el proceso por las etapas de:
retener en la cámara (1) que contiene el tejido una cantidad de fluido lipófilo hasta la capacidad de absorción del tejido contenido en la misma; y
extraer el fluido lipófilo de la cámara exterior (2) a una velocidad tal que la cantidad de fluido lipófilo en la cámara (1) que contiene el tejido no supere la capacidad de absorción de los tejidos contenidos dentro de la cámara (1) que contiene el tejido.
2. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende un elemento mecánico asociado a la cámara (1) capaz de recibir los tejidos que se desean tratar, preferiblemente un motor o un extractor centrífugo, comprendiendo además el proceso la etapa de operar el elemento mecánico de modo que se retenga una cantidad de fluido lipófilo hasta la capacidad de absorción del tejido contenido en el mismo.
3. El proceso según las reivindicaciones 1 ó 2, en donde la cámara (1) está montada de forma móvil dentro de la cámara exterior (2).
4. El proceso según la reivindicación 3, que comprende la etapa de girar la cámara (1) con respecto a la cámara exterior (2) a una velocidad desde 0,5 G a 3 G, preferiblemente desde 0,7 G a 3 G.
5. El proceso según la reivindicación 3, que comprende la etapa de girar la cámara (1) con respecto a la cámara exterior (2) a una velocidad desde 50 G a 450 G, preferiblemente desde 150 G a 450 G.
6. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende además un aplicador (26), comprendiendo el proceso la etapa de introducir y distribuir de forma uniforme el fluido limpiador que comprende el fluido lipófilo mediante el aplicador (26) cuando los tejidos están contenidos dentro de la cámara (1).
7. El proceso según la reivindicación 6, en donde el aparato (70) comprende una cámara de almacenamiento (19, 20, 27, 28) asociada al aplicador (26).
8. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en donde el aplicador (26) comprende una boquilla aplicadora, comprendiendo el proceso la etapa de suministrar un tamaño de gotícula del fluido limpiador desde 10 micrómetros, preferiblemente 100 micrómetros, a 1.200 micrómetros, preferiblemente 1.000 micrómetros.
9. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende además un orificio de entrada del gas, comprendiendo el proceso la etapa de hacer que el fluido seleccionado del grupo que consiste en aire, otros gases, agua y mezclas de los mismos entre y salga del aparato a través del orificio de entrada del gas.
10. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende un selector programable en forma de dial, panel o combinaciones de los mismos que tiene al menos dos, preferiblemente tres, posiciones del selector, incluyendo al menos una seleccionada de "limpieza en seco", "prendas delicadas" y "bajo nivel de suciedad", y al menos una, preferiblemente dos, seleccionadas de "lavado con agua", "normal", "alto nivel de suciedad", "refrescar", "desodorizar", "tratamiento del tejido" y "aclarado/suavizado".
11. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende además un elemento de filtro, preferiblemente el elemento de filtro es un cartucho asociado de forma desmontable al aparato.
12. El proceso según la reivindicación 1, en donde la cámara (1) comprende una o más paredes que definen un volumen interno y una puerta (59) a través de la cual se pueden introducir los tejidos en el volumen interno, comprendiendo opcionalmente la puerta (59) un sistema de cierre de modo que la puerta (59) no pueda ser abierta durante el funcionamiento del aparato.
13. El proceso según la reivindicación 12, en donde el aparato (70) comprende además un sensor de gas que mide el nivel de vapor de fluido lipófilo dentro de la cámara y evita la apertura de la puerta (59) antes de alcanzar un nivel seguro de vapor de fluido lipófilo.
14. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende además un detector de la etiqueta de la prenda de vestir, preferiblemente un detector de radiofrecuencia.
15. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) es capaz de llevar a cabo tanto un ciclo de lavado/secado de inmersión acuoso convencional, como un proceso de limpieza de no inmersión.
16. El proceso según la reivindicación 1, en donde el aparato (70) comprende además medios para realizar un proceso de lavado de inmersión acuoso.
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