JP2011015984A - 組成物の均一な放出 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】布地物品乾燥器具中に有益組成物を付着する装置であってa)入口と放出口とを備える導管とb)導管の放出口に接続された1以上のオリフィスを有するノズルとを備えるポンプとを備え、導管の入口は有益組成物をノズルの有益組成物の供給源から導管を介し分配するように有益組成物の供給源と連通し、それにより有益組成物がノズルから布地物品乾燥器具に分配され、それにより有益組成物が約100ミクロン〜約1000ミクロンの平均液滴直径を有し、ノズルから放出される有益組成物により形成される円錐角が約35°〜約150°であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
a)混転乾燥機と、
b)
i)約100ミクロン〜約1000ミクロンの処理組成物の平均液滴直径と、
ii)約35°〜約150°の前記混転乾燥機内のスプレー円錐角と、
iii)噴霧液が前記混転乾燥機に入る時点で約0.5ml/分〜約100ml/分の流量と、
iv)噴霧液が前記混転乾燥機に入る時点で約0.5m/秒〜約20m/秒の線速度と
を有する、前記混転乾燥機内の布地に処理組成物を噴霧するスプレーとを含む。
本明細書で使用するとき、「布地物品」は、布地を含む物品を意味する。そのような物品としては、これらに限定するものではないが、衣類、靴、カーテン、タオル、亜麻布、室内装飾用の覆い、及び掃除用具が挙げられる。
本発明の1つの態様において、デリバリーシステムは混転乾燥機などの布地物品乾燥器具内の布地に処理材料を放出するスプレーを備える。乾燥機ドラムは典型的には処理材料の放出中回転しているが、放出中に静止していてもよい。噴霧液は処理組成物を含む。本発明の噴霧液を含む処理組成物は約100ミクロン〜約1400ミクロン、約200ミクロン〜約1300ミクロン、約300ミクロン〜約1200ミクロン、又は約500ミクロン〜約1100ミクロンの平均液滴直径を有する。液滴直径を測定する好適な機器はマサチューセッツ州フラミングハム(Framingham)にあるマルバーンインスツルメント社(Malvern Instruments Ltd.)製のマルバーン粒径測定器(Malvern particle sizer)である。
先に示したように、本発明は有益組成物を混転乾燥機内に放出する噴霧装置を備えてよい。噴霧装置は独立型の装置でもよく又は布地物品乾燥器具内に組み込まれていてもよい。本明細書で使用するとき、用語「噴霧装置」は用語「布地物品処理装置」と区別なく使用される。本発明と共に使用されてよい好適な噴霧装置の非限定例が下記の同一出願人による同時係属の出願2004年12月23日公開の「布地強化操作中に有益組成物を1以上の布地物品に適用する方法及び装置(Processes and Apparatuses for Applying a Benefit Composition to One or More Fabric Articles During a Fabric Enhancement Operation)」と題する米国特許出願第2004/0,259,750号;2004年11月4日公開の「揮発性物質材料放出方法(Volatile Material Delivery Method)」と題するWO2004/12,007;2004年7月1日公開の「加熱手段を含む布地物品処理方法及び装置(Fabric Article Treating Method and Device Comprising a Heating Means)」と題する米国特許出願第2004/0,123,490号;2004年7月1日公開の「布地物品処理装置の熱防御(Thermal Protection of Fabric Article Treating Device)」と題する米国特許出願第2004/0,123,489号;2004年7月15日公開の「1を超えるハウジングを含む布地物品処理装置(Fabric Article Treating Device Comprising More Than One Housing)」と称する米国特許出願第2004/0,134,090号;2004年7月29日公開の「安全及び制御装置を備える布地物品処理装置(Fabric Article Treating Apparatus with Safety Device and Controller)」と題する米国特許出願第2004/0,025,368号;及び2004年2月12日公開の「布地物品処理方法及び装置(Fabric Article Treat
ing Method and Apparatus)」と題する米国特許出願第2004/0,025,368号に開示される。
処理組成物は、これらに限定されるものではないが、柔軟性、土壌再付着防止、しみ又は水忌避性、色及び白さ強調、芳香、強化吸収、帯電防止、抗菌、しわ抑制、形状/形態保持、及び/又は布地磨耗耐性を含む1以上の布地利益を提供する。このような利益を提供できる物質を含有する物質の部類としては、これらに限定されるものではないが、カチオン性物質、非イオン性物質、他のポリマー物質、及び粒子状物質が挙げられる。通常、前記処理物質は、組成物の総重量に基づいて、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約2重量%、約4重量%〜約90重量%、約4重量%〜約50重量%、又は約4重量%〜約10重量%のうちの1つの濃度で存在する。好適な処理材料としては、これらに限定するものではないが、2004年11月4日公開の「揮発性材料放出方法(Volatile Material Delivery Method)と題するWO2004/12,007、2000年5月4日公開の「布地ケア組成物及び方法(Fabric Care Composition and Method)」と題するWO00/24,856、2005年2月3日公開の「布地物品処理システム及び方法」と称する米国特許出願第2005/0,022,311号、及び2005年4月14日公開の「静的制御を有する布地物品処理装置及びシステム(Fabric Article Treating Device and System with Static Control)」と題する米国特許出願第2005/0,076,534号に開示されたものが挙げられる。
本発明の布地処理組成物は任意の好適な形態に配合でき、配合者により選択された任意のプロセスで調製でき、その非限定例が米国特許第6,653,275号に記載されている。
乾燥プロセス中に適用される処理組成物は乾燥プロセス中の混転乾燥機で布地に均一に分配されるのが望ましい。又、乾燥プロセス中、処理組成物は乾燥機通気口/リントスクリーンによるなどほかの場所で付着されるよりはむしろ混転乾燥機内の布地に付着されるのが望ましい。理論に限定されるのは望まないが、混転乾燥機ドラム内の布地に対する分布均一性及び処理組成物の付着の両方に影響するかもしれないいくつかの要因としてはドラム内処理組成物の流量、処理組成物の液滴直径、ドラム内スプレー位置、ドラム内スプレー円錐角及びドラム内処理組成物の線速度が挙げられる。
以下の方法が円錐角(噴霧幅)を測定するため使用されてよい。
2.噴霧液の供給源である噴霧部は相当する水平の(垂直の)軸線に合わせた噴霧装置のノズルを有する乾燥機ドラムの垂直の中心点に相当する高さで垂直の面に取り付けられる。
3.インディアナ州インディアナポリス(Indianapolis, Indiana)にあるモーションエンジニアリング(Motion Engineering)社から入手可能なフォトロン・ファーストキャム(Photron Fastcam) PCI 2KCをマグマ(Magma)CB2並びにデル・インスピロン(Dell Inspiron)8100と組み合わせて組み立てる。撮影時追加の光を付与するようにハロゲンランプを組み立てる。25mmレンズを使用し、高解像度で噴霧を録画する。視界がノズルの放出を包含し、工程1で計算された少なくとも20%距離に延在するようビデオカメラを合わせる。更に、噴霧の最も広い角度捕獲するようにカメラが合っているかを確認する。
4.乾燥空気流がないところで噴霧を起動する。
5.黒の背景に対してビデオが1分当り1000フレームで流体噴霧を録画する。
6.噴霧の単一フレーム画像をマイクロソフトビジオ(Microsoft Visio)に挿入し、画像を400%にズームする。
7.工程6からの画像を使用して円錐角を決定するため、噴霧の上部及び下部境界を横切るよう工程1で測定された長さの20%である点に相当する垂直の線を描く。垂直線が噴霧の上端境界を横切る点から、噴霧器のノズルの放出中心点に対して後方に線を描く。噴霧のより低い境界についてこの方法を繰り返す、即ち、垂直の線が噴霧の下部境界を横切る点から噴霧器のノズルの放出中心点に対して後方に線を描く。円錐角はノズル放出時にこれら二つの線の交差により形成される内角である。
布地ストリッピング:
1.合計負荷重量が約2.7Kgになるまで布地を計量する。
2.洗濯機の電源を入れ、攪拌時間を10分、水レベルを高、約79リットル(21ガロン)満杯を設定する。
3.液体タイド(Liquid TIDE)(登録商標)などの液体洗濯用洗剤約160グラムを使用する。
4.洗濯機が約1/4満杯になった後、洗剤を洗濯機の水に加える。キャップ内の全ての残った洗剤が洗濯機内に流れるよう水で洗濯用洗剤ボトルカップをゆすぐ。
5.いったん桶が約3/4満杯まで満たされると、布地が洗濯機内の水に加えられる。
6.洗浄サイクルは最終回転の完了まで自動的に進められる。
7.上に列記したように洗濯負荷量に対して加えられたそれぞれの洗剤量で工程#2〜6が後3回繰り返される。
8.4サイクル完了後、布地は洗濯機から除かれ、乾燥機の高熱サイクルを使用し乾燥される。
9.そして処理まで布地はビニール袋に保管される。
布地負荷量‐各処理は一回の負荷量当り12個の0.83m2(1平方ヤード)の細長く切られた布地材料見本から構成される。
リントスクリーン‐リントスクリーン上の布地は以下のようにサンプリングされる。
2.マスキングテープでカバーされなかったリントスクリーンカバーの部分から直径が40mmの6個の円形のサンプルが切断される。
3.リントスクリーンカバーから切断された6個のサンプルはラベルされ下記に記載の材料見本分析により分析される。
1.各サイクルから12枚の内6枚の0.8平方メートル(1平方ヤード)の布地がサンプリングされる。
2.各布地材料見本が広げられ、材料見本の隅から15cm(6インチ)で測定するため物差しが使用される。
3.この領域から40mm円が切断される。
4.サンプル材料見本がラベル付けされ分析される。
帰納論的に結合プラズマ光学発光分光測定法(ICP)がサンプルの分析のため使用される。噴霧の性能を測定するため、イットリウム(Y)が追跡元素として処理組成物溶液中にスパイクされる。テストされる処理組成物に200ppmのYを加える。組成物をテストされる布地上に噴霧される。噴霧後、サンプルを布地から切断する。高圧マイクロウェーブによって酸性溶液になるように布地サンプルを蒸解する。定量的Y測定のためICPを補正する。溶液中のYを測定する。布地上のY量を逆算し化学量論的補正をおこない布地上の処理組成物溶液の量を決定する。Yの分布は処理組成物溶液の分布を表す。
テストサンプルの表面積当りの噴霧の分布均一性を評価するため画像解析が使用されてよい。サンプル当り多数のデジタル画像が撮像装置により取得されコンピューターソフトウェアで解析される。ソフトウェアは噴霧付着領域を検知し、画像中に汚れた領域を含むピクセルの数を数える。サンプルごとに取られたすべての画像について検出されたピクセルの数を比較し、標準偏差が計算される。より小さい標準偏差はより均一な噴霧付着と関係がある。噴霧均一性を測定するため布地サンプルに赤色染料(即ち、蒸留水中の0.05重量%の食品、医薬品及び化粧品用赤色染料#40)が噴霧される。
均一な中間色の灰色カード(flat neutral gray card)を使用し画像を補正する周知の技術である背景補正を解析前に画像に適用し、視界を横切る照明分散を取り除き空間照明分散の結果画像解析の問題を最小限にする。更に、異なる時間に取られたデジタル画像(例えば、別々の日に取られた画像)のカラー濃度を保証するため、画像は又標準カラーチャート(グレタグマクベス(Gretag Macbeth)24カラーチャート)を使用しカラー補正される。
σ=標準偏差
Xi=画像当り検出されたピクセルのパーセント
μ=ピクセルのパーセントの平均値
N=一組の測定の値の数)
布地、処理、など全体わたって噴霧付着の均一性をより便利に比較するため、分布指数が標準偏差値を用い数学的な式により作成される。この分布指数は0から100のスケールである。
以下は混転乾燥機で使用されてよいノズル配置の非限定例である:
A.クロスフロー混転乾燥機と共に使されてよいノズル配置の非限定例(即ち、ドラムは典型的に反時計回りの運動で回転し、空気流は象限602の後部パネルを通って混転乾燥機に入り、象限601の乾燥機の後部パネルを通って出て行く。図1参照)。
2.以下の通り簡略化される:図1を参照するとき、「O」は線640と線630の交点を指す。番号「1」は第1象限601を指す。番号「2」は第2象限602を指す。番号「3」は第3象限603を指す。番号「4」は第4象限604を指す。
3.指定された象限にランディングするために要求される方向での線640に沿った線630及び640の交点から測定したとき線630及び640の交点から乾燥機ドラムの端までの%で表示された合計距離(即ち、半径)。
4.指定された象限にランディングするために要求される方向での線630に沿った線630及び640の交点から測定したとき線630及び640の交点から乾燥機ドラムの端までの%で表示された合計距離(即ち、半径)。
5.乾燥機の前側から見て参照された。
2.以下の通り簡略化される:図1を参照するとき、「0」は線640と線630の交点を指す。番号「1」は第1象限601を指す。番号「2」は第2象限602を指す。番号「3」は第3象限603を指す。番号「4」は第4象限604を指す。
3.指定された象限にランディングするために要求される方向での線640に沿った線630及び640の交点から測定したとき線630及び640の交点から乾燥機ドラムの端までの%で表示された合計距離(即ち、半径)。
4.指定された象限にランディングするために要求される方向での線630に沿った線630及び640の交点から測定したとき線630及び640の交点から乾燥機ドラムの端までの%で表示された合計距離(即ち、半径)。
5.乾燥機の前側から見て参照された。
Claims (24)
- a)入口と放出口を備える導管と、
b)前記導管の前記放出口に接続される1以上のオリフィスを有するノズルと
を備えたポンプを備えてなる、布地物品乾燥器具内で有益組成物を付着する装置であって、
前記有益組成物を前記導管により前記有益組成物の供給源から前記ノズルに分配するように前記導管の前記入口が前記有益組成物の供給源と連通し、それにより前記有益組成物を前記ノズルから前記布地物品乾燥器具に分配し、それにより前記有益組成物が約100ミクロン〜約1000ミクロンの平均液滴直径を有し、前記ノズルから放出される前記有益組成物により形成された円錐角が約35°〜約150°であることを特徴とする、布地物品乾燥器具内で有益組成物を付着させる装置。 - 前記ノズルが第1象限、第2象限、第3象限、第4象限又はそれらの組み合わせ内にあるように前記ノズルが布地物品乾燥器具内に配置され、前記ノズルが第1象限にある場合、前記ノズルは左に約80°から右に約45°、上に約45°から下に約35°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第2象限にある場合、前記ノズルが右に約80°から左に約45°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第3象限にある場合、前記ノズルが右に約80°から左に約45°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第3象限にある場合、前記ノズルが右に約80°から左に約45°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第4象限にある場合、前記ノズルが左に約80°から右に約15°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有する及びそれらの組み合わせである、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズル放出口で平均流量が、約0.5ml/分〜約100ml/分である、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズル開口部の大きさが、約200ミクロン〜約600ミクロンである、請求項1に記載の装置。
- 前記ノズル放出口での平均線速度が、約0.05m/秒〜約2m/秒である、請求項2に記載の装置。
- 前記有益組成物が前記ノズルから出る時に噴霧流を含み、前記有益組成物が前記ノズルから出る時に測定された前記有益組成物噴霧流の長さが、前記布地物品乾燥器具水平軸線の長さの約20%〜約95%である、請求項1に記載の装置。
- 前記有益組成物が前記布地物品処理装置から混転乾燥機に分配されるように前記混転乾燥機に結合される布地物品処理装置を備え、前記混転乾燥機への前記有益組成物の付着効率が約95%以上であることを特徴とする、布地を処理するために使用される有益剤付着効率を付与する装置。
- 前記布地物品処理装置がノズルを含む、請求項7に記載の装置。
- a)混転乾燥機と、
b)前記有益組成物が前記布地物品処理装置から混転乾燥機に分配され、それにより前記混転乾燥機への前記有益組成物の付着効率が約95%以上であるように前記混転乾燥機に結合される布地物品処理装置と
を備えた、布地を処理するために使用される有益剤の付着効率を付与するシステム。 - 前記有益組成物が、約24℃でLVIスピンドルを備えたブルックフィールド(Brookfield)粘度計を使用し測定したとき約0.2Pa・s(200センチポアズ)以下の粘度を有する、請求項7に記載の装置。
- 前記有益組成物が、約20℃と約25℃の間で測定したとき約3〜約100ダイン/cmの表面張力を有する、請求項7に記載の装置。
- 布地物品乾燥器具内の布地に均一な分布の処理組成物を付与する装置であって、有益組成物が前記布地物品処理装置からドラム内に噴霧液の形状で分配されるように前記布地物品処理装置が混転乾燥機のドラムに結合され、前記噴霧液が前記ドラム内にある布地に前記有益組成物の約75%以上の分布均一性を付与するように前記ドラム内の布地に接触することを特徴とする、布地物品乾燥器具内の布地に均一な分布の処理組成物を付与する装置。
- 前記混転乾燥機の前記ドラム内に噴霧される前記有益組成物の少なくとも約95%以上が前記ドラム内の前記布地に付着される、請求項12に記載の装置。
- a)導管を備え、前記導管が入口、放出口、及び前記導管の前記放出口に接続されたノズルを備えたポンプを準備し、
b)前記導管の前記入口を有益組成物の供給源と連通して配置し、前記導管の前記入口が有益組成物の供給源と連通し、及び
c)前記有益組成物を前記導管により有益組成物の供給源から前記ノズルと前記混転乾燥機の前記ドラム内に分配し、それにより、前記有益組成物が約100ミクロン〜約1000ミクロンの平均液滴直径と約0.05m/秒〜約2m/秒の前記ノズルを通過する線速度を有し、並びに前記ノズルが前記乾燥ドラム内の第1象限、第2象限、第3象限、第4象限、又はそれらの組み合わせ内に配置され、及び前記ノズルが第1象限にある場合、前記ノズルが左に約80°から右に約45°、上に約45°から下に約35°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第2象限にある場合、前記ノズルが右に約80°から左に約45°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第3象限にある場合、前記ノズルが右に約80°から左に約45°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有し、前記ノズルが第4象限にある場合、前記ノズルが左に約80°から右に約15°、上に約45°から下に約15°の範囲の傾斜角を有する、及びそれらの組み合わせであることを特徴とする、混転乾燥機のドラム内で有益組成物を付着する方法。 - a)布地物品処理装置を準備し、
b)有益組成物を準備し、
c)前記布地物品処理装置に前記有益組成物を装填し、
d)前記有益組成物を前記布地物品処理装置から混転乾燥機のドラム内に放出させ、それにより前記布地物品処理装置の放出口で前記有益組成物が約35°〜約150°の円錐角を有し、
e)前記混転乾燥機を工程dと同時に、工程dの前に、工程dの後で、又はそれらの組み合わせで回転すること、
を含む、布地を処理するために使用される有益剤の効率的付着を提供する方法。 - 前記有益組成物が前記布地物品処理装置から前記布地物品乾燥器具に分配されるよう前記布地物品処理装置と結合される混転乾燥機のドラムを準備することを更に含み、それにより前記混転乾燥機の前記ドラム内に分配される前記有益組成物の約95%以上が前記混転乾燥機内で布地に付着される、請求項15に記載の方法。
- a)布地物品処理装置を準備し、前記布地物品処理装置が、入口、放出口、及び前記導管の前記放出口に接続されたノズルを含む導管を備えており
b)前記導管の前記入口を有益組成物の供給源と連通させて配置し、前記導管の前記入口を有益組成物の供給源と連通させ、
c)前記有益組成物を前記導管により有益組成物の供給源から前記ノズル及び布地物品乾燥器具の前記ドラム内に分配し、それにより前記布地への前記有益組成物の分布均一性が少なくとも約45%であること
を含む、有益組成物を布地物品乾燥器具内で付着する方法。 - a)混転乾燥機と、
b)i)約100ミクロン〜約1000ミクロンの処理組成物の平均液滴直径と、
ii)約35°〜の前記混転乾燥機内のスプレーにより形成された円錐角と、
iii)噴霧液が前記混転乾燥機に入る点で約0.5ml/分〜約100ml/分の流量と、
iV)噴霧液が前記混転乾燥機に入る点で約0.5m/秒〜約20m/秒の線速度とを有する、前記混転乾燥機内の布地に有益組成物を噴霧するスプレーと
を備える、布地物品乾燥器具内の布地に噴霧するシステム。 - 前記処理組成物が、約24℃の温度でLVIスピンドルを使用し測定したとき、約0.2Pa・s(200センチポアズ)以下のブルックフィールド(Brookfield)粘度を有する、請求項18に記載のシステム。
- 約20℃と約25℃の間で測定したとき、前記処理組成物が約3〜約100ダイン/cmの表面張力を有する、請求項18に記載のシステム。
- 前記処理組成物が、香料、静電気防止剤、布地ハンド変性剤又はそれらの組み合わせである、請求項18に記載のシステム。
- ノズルを更に含み、前記噴霧液が前記ノズルにより前記混転乾燥機内に分配される、請求項18に記載のシステム。
- 前記ノズルが偏向板を更に含む、請求項22に記載のシステム。
- 前記ノズルが偏向板を更に含む、請求項1に記載の装置。
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