JP2014520180A

JP2014520180A - 洗濯用固体粒子及びその洗濯方法

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Publication number: JP2014520180A
Application number: JP2014513882A
Authority: JP
Inventors: 何政保; 労春峰
Original assignee: 海爾集団公司; 海爾集団技術研発中心
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: EP2719807A4; JP6020853B2; EP2719807A1; CN102817208A; US20140096328A1; US9315766B2; WO2012167545A1; CN102817208B

Abstract

固体粒子が重合体固体粒子（１）で、粒子の表面に開放的泡穴（２）が分布していることを特徴とする洗濯用固体粒子及びその洗濯方法である。洗濯待ちの衣類と固体粒子の分離ステップ、洗濯待ちの衣類の洗いさらしステップ、洗濯待ちの衣類の脱水ステップを含む当該粒子による洗濯方法。
【選択図】図１

Description

本発明は洗濯技術分野、特に洗濯中に使う固体粒子、また固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯方法に関する。

洗濯中に使っている洗濯媒質は下記の何種類があるが、１、水。２、有機溶剤で、この方式は疎水性汚れの洗濯に適用する。３、空気で、例えば、液体ＣＯ^２。４、プラスチック粒子で、例えば中国特許のＣＮ１０１４６６４８２Ａ（開示日が２００９年６月２４日）で、新しい洗濯方法を開示したが、当該方法はプラスチックナイロン粒子を洗濯媒質にして、ナイロン表面の極性基、例えば−ＯＨを利用して、衣服の汚れを吸着して、それによって汚れを取り除く効果を実現するのである。

しかし上記の洗濯媒質による洗濯中に下記の欠陥がある。１、水を洗濯媒質にする場合、水の使用量がとても大きいこと。２、有機溶剤を洗濯媒質にする場合、有機溶剤に劇毒があって、その上蒸留方法で媒質を回収する安全係数が割と低いこと。３、空気の場合、体系に良い気密性を必要とするが、同時に気体を液化する場合、とても高い圧力を必要として、しかも安全係数がわりに低くて技術が比較的に複雑なこと。４、プラスチック粒子の場合、この方法は最新に研究・開発した新しい洗濯方法である。水に比べて、当該方法は疎水性汚れを取り除きやすいが、有機溶剤と液体空気に比べて、当該方法は環境汚染が小さくて操作が便利である。しかしナイロン粒子の汚れ吸着能力に制限があって、大量の汚れの取り除き能力にも制限がある。また、衣服の洗濯中に明らかな色飛びが出て、汚れを徹底的に取り除くことができないのである。

プラスチック粒子を洗濯媒質にする場合、その吸着能力に制限があって色飛びが出やすい欠陥を克服するために、本発明は洗濯用固体粒子を提供する。本発明に述べられる固体粒子を使って汚れ物の表面を洗濯する時、粒子の表面に大量の開放的泡穴があるため、吸着能力が強く、表面活性が高く、容易に汚染物を洗濯待ちの衣類の表面から徹底的に取り除く。本発明はまた固体粒子による洗濯方法を提供する。

本発明でその技術問題を解決するのに採用した技術方案は、固体粒子が重合体固体粒子で、粒子の表面に開放的泡穴が分布していることを特徴とする洗濯用固体粒子である。

元の重合体固体粒子で衣服を洗濯する時、重合体固体粒子の表面がつるつるして、汚れとの結合力が足りないので、洗濯効果が理想的ではなく、また色飛びが出やすい。表面に大量の開放的泡穴が分布している重合体固体粒子で元の重合体粒子に取って代わって洗濯するのは、粒子の表面の大量の開放的泡穴で汚染物を吸着して、更に取り除くことを利用するのである。泡穴の直径が小さければ小さいほど、汚染物の吸着と取り除き効果がよいが、泡穴の直径が更に１００ｎｍ以下に減少すると、泡穴材料の吸着能力が本質的に飛躍するようになる。この時に材料の泡穴の比表面積がとても大きくなって、表面能力もとても大きくなるので、汚染物の吸着と取り除き能力が倍で増えるからである。そのため、表面に開放的泡穴がある重合体固体粒子を採用すると、とても良い洗濯効果が得られ、また効果的に色飛びを防止することができる。

上記の固体粒子の表層が泡穴層で、粒子の内部が詰まった構造のことが好ましい。

上記の固体粒子の内部に開放的泡穴が分布していることが好ましい。

上記の固体粒子の内部に詰まった構造があることが好ましい。

上記の固体粒子の泡穴直径が１０ｎｍ〜１００ｕｍであることが好ましい。

上記の固体粒子の泡穴の密度が１０^３／ｃｍ^３〜１０^１２／ｃｍ^３であることが好ましい。

上記の固体粒子の密度が０．３ｇ／ｃｍ^３〜１ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。

上記の固体粒子の形が球形、立方体、円柱形、カンラン形、または三日月形であることが好ましい。

上記の固体粒子の平均粒子直径が１ｍｍ〜１０ｍｍにあることが好ましい。

上記の固体粒子の中の重合体がＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＥＶＡ、ＰＡ、またはＰＥＴ、或いは上記の一種類や多種類の材料の混合物を含むことが好ましい。

上記の固体粒子に無機粉体を含むことが好ましい。

上記の固体粒子に質量分が５％〜１０％の磁性材料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子が好ましい。

上記の磁性材料が鉄、コバルト、ニッケルの中の一種類であることを特徴とする請求項１２に記載の粒子が好ましい。

上記の磁性材料が鉄、コバルト、ニッケルの中の一種類、二種類や三種類を含む合金であることを特徴とする請求項１３に記載の粒子が好ましい。

上記の磁性材料が鉄や鉄合金であることを特徴とする請求項１４に記載の粒子が好ましい
上記の磁性材料が粒状で、粒子の直径が０．０１ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１５に記載の粒子が好ましい。

洗濯待ちの衣類と固体粒子の分離ステップ、洗濯待ちの衣類の洗いさらしステップ、洗濯待ちの衣類の脱水ステップを含む上記の固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップを含むことを特徴とする固体粒子による洗濯方法である。

上記の方法で洗濯待ちの衣類を洗濯することは汚染物を徹底的に取り除くことができて、使いやすいのである。

上記の固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップにまた中性非イオン表面活性剤を使うことが好ましい。

上記の固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップに、洗濯待ちの衣類と固体粒子の質量比が１：０．５〜１：５であることが好ましい。質量比が１：１〜１：３であることが更に好ましい。

上記の洗濯待ちの衣類と固体粒子の分離ステップが磁場で行われることが好ましい。

本発明の有利な効果として、表面に大量の開放的泡穴がある重合体固体粒子で普通の重合体粒子に取って代わって洗濯媒質にした後に、汚れの取り除き能力と色飛び防止効果が著しくて強くなり、その上表層の泡穴の構造が更に材料の使用を節約し、環境にやさしく、コストダウンすることができる。本発明に述べられる方法は簡単で便利である。

次に添付の図面を結び付けて本発明の実施例に述べられる重合体固体粒子の構造を具体的に説明する。
図１は本発明の実施例に述べられる重合体固体粒子の表面説明図である。図２は第一の実施例の重合体固体粒子の断面図である。図３は第二の実施例の重合体固体粒子の断面図である。図４は第三の実施例の重合体固体粒子の断面図である。図５は第四の実施例で使われる洗濯機の説明図である。

実施例
実施例一
図１は本実施例に述べられる重合体固体粒子１で、粒子の表面に大量の開放的泡穴２と泡穴の間の通路６が分布して、固体粒子１の内部が詰まった構造で、即ち粒子の内部に粒子内部の詰まった構造５で、粒子の表層が泡穴層で、泡穴層に大量の開放的泡穴２を含んで、泡穴の周りが泡穴壁３で、泡穴と泡穴の間に通路６で接続されているが、図２の通りである。

元の重合体固体粒子で衣服を洗濯する時、重合体固体粒子の表面がつるつるして、汚れとの結合力が足りないので、洗濯効果が理想的ではなくて、また色飛が出やすいのである。表面に大量の開放的泡穴が分布している重合体固体粒子で元の重合体粒子に取って代わって洗濯するのは、粒子の表面の大量の開放的泡穴で汚染物を吸着して、更に取り除くことを利用するのである。開放的泡穴は泡穴の内部が外部と接続できるのであるが、泡穴の直径が小さければ小さいほど、汚染物の吸着と取り除きの効果がよい。泡穴の直径が更に１００ｎｍ以下に減少した時に、泡穴材料の吸着能力が本質的に飛躍する。これは、この時に材料泡穴の比表面積がとても大きく、表面能力もとても大きくなるので、汚染物の吸着と取り除き能力が倍に成長するからである。そのため、表面に開放的泡穴がある重合体固体粒子を採用すると、非常に優れた洗濯効果を得て、また効果的に色飛びを防止することができる。また、泡穴の存在が材料を節約し、環境にやさしく、コストダウンすることができる。

上記の固体粒子の表層が泡穴層で、粒子の内部が詰まった構造である。粒子表面の泡穴層が占めた体積が全体の固体粒子の体積の０．０１％−２０％であるが、このように洗濯中に汚染物が粒子の表面や表層に吸着されて、粒子の中心部に入らない。粒子を再利用しやすいために、粒子の洗浄に便宜を図った。

洗濯に適する固体粒子の開孔率が５０％〜１００％である。固体粒子の泡穴の直径が１０ｎｍ〜１００ｕｍである。固体粒子の泡穴の密度が１０^３／ｃｍ^３〜１０^１２／ｃｍ^３である。固体粒子の密度が０．３ｇ／ｃｍ^３〜１ｇ／ｃｍ^３である。固体粒子の形が球形、立方体、円柱形、カンラン形、あるいは三日月形である。固体粒子の平均粒子直径が１ｍｍ〜１０ｍｍにある。

よくある表面に泡穴が付く重合体材料、例えば建築の保温で使われる発泡ポリベンゼン粒子が比較的に柔らかく弾力性があるが、重合体粒子の表層にもこのような発泡構造があって、洗濯中に織物の表面と接触して更に人手による洗濯に近似している。重合体粒子の表層の泡穴がお互いに接続して、汚染物の出入りと吸着に条件を提供した。また、重合体粒子の表面の泡穴壁３が織物と接触する時に歯ブラシのように汚染物と織物の結合力を減らすことができる。

上記の重合体固体粒子の製作にＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＥＶＡ、ＰＡ、またはＰＥＴ、或いは上記の一種類や多種類の材料の混合物を選択することができる。重合体固体粒子の表層の泡穴を生成して粒子の密度を調節するために、重合体に無機粉体を入れる。泡穴が更に均一できめ細かくなるように、きめ細かい粉体も更に均一で小さくするべきである。重合体固体粒子に無機粉体、例えばタルク、炭酸カルシウムなどを入れて、無機ナノ粉体を入れるのが好ましい。粉体は主に泡穴を形成する役割や核剤の役割を果たすのである。また、銀イオンを含む粉体を入れることができるが、重合体固体粒子は殺菌の機能を持つ。

重合体固体粒子の製造方法はまず重合体と粉体を均一に押し出して造粒をして、それから粒子を有機溶剤のキシロールに８〜４８時間に浸して膨張させて、更に粒子を強酸性溶液に０．１〜１０時間に浸して粒子の中の粉体を溶解して、このように粒子表層の粉体が溶解した後に泡穴を残して、表面の泡穴層を形成して、内部が詰まった構造である。

本実施例で採用した洗濯方法は下記の方案で実現したのである。洗濯前に、重合体固体粒子１が洗濯機の材料貯蔵箱に貯蔵されて、洗濯助剤が自動添加装置で定量に入れられて、少量の水が流量計装置で水の添加量をコントロールされる。重合体粒子による洗濯過程は材料投入バルブを開けて、材料貯蔵箱の中の重合体固体粒子をロール内に入れて、同時に石鹸液体自動添加装置と水量定量添加装置でパイプを経由してロール内に入って、衣服を浸潤して、洗濯時間が１０−６０分間で、洗濯温度を５０−７０度に維持して、水蒸気加熱方式を採用することができて、衣服と固体粒子の質量比が１：０．５〜１：５であるが、質量比が１：１〜１：３が好ましい。洗濯後に、重合体粒子と衣服を分離するステップで、中高速で衣服と粒子の脱水と汚水の排出を含んで、脱水速度が１５０−１０００回転／分として、脱水時間が５−１０分とする。脱水後に洗いさらしステップに入って、設定した用水量によって取水して、洗ってさらして、洗いさらし時間が５−２０分間とする。洗いさらし後に脱水ステップを行って、脱水速度と時間が一回目の脱水条件を参考にして、衣服の汚い程度によって、二回目、三回目に洗ってさらす。洗いさらし後に衣服を脱水して、粒子と衣服の分離を行って、遠心分離方式を採用して、中高速で内筒を回して、回転速度が１５０−８００回転／分として、材料投入口を開けて、重合体固体粒子１が高速遠心の作用で、材料投入口を経由して材料貯蔵箱に入って、粒子の回収を実現して、次回の使用に備える。粒子の洗いさらし機能は、材料投入バルブを開けて、粒子をロール内に入れて、少量の水を入れて洗ってさらして、洗いさらし時間が１０−４０分間とする。洗いさらし後に脱水して、脱水速度が１００−８００回転／分とする。脱水後に材料投入バルブを開けて、高速回転遠心で粒子の回収を実現する。重合体固体粒子は洗濯待ちの衣類の洗濯中にまた中性非イオン表面活性剤を使ったが、このようにすると、洗濯効果が更に良くて、汚染物を更に取り除きやすいのである。

本実施例に述べられた重合体固体粒子を利用すると、重合体固体粒子の表面に大量の開放的泡穴が分布して、とても強い汚染物吸着と取り除き能力を有するので、親水性と疎水性汚染物の洗濯効果がとても理想的で、また色飛びを避けたのである。また、重合体の表面に多孔層があって、普通の重合と比べて、材料の使用を節約して、環境にやさしくて、コストダウンすることができる。

実施例二
本実施例に述べられる洗濯用重合体固体の表面構造が図１を、その断面図が図３を参照する。重合体固体粒子が汚染物を吸着した後に、汚染物が粒子表面の開放的泡穴の内部に入るので、また表層の泡穴から更に深層の泡穴に入る恐れがある。このように上記の固体粒子を繰り返して使う時に粒子を洗浄しなければならない。汚染物が粒子の深層に染み込むと、取り除きがとても困難なので、重合体固体の表面だけに開放的泡穴があって、内部に開放的泡穴がなくて、即ち、粒子の内部が詰まった構造でなければならない。このようにすると、重合体固体粒子は洗濯待ちの衣類を洗濯した後に汚染物が粒子の表面だけに付着して、取り除きやすくて、粒子も繰り返し利用されやすいのである。

表面だけに開放的泡穴を有する重合体固体粒子を得るために、粒子の膨脹後に強酸性溶液での浸漬時間をコントロールすることができる。時間が０．１〜０．５時間とする。このようにすると、表面だけに開放的泡穴がある。

実施例三
本実施例に述べられる洗濯用重合体固体の表面構造が図１を、その断面図が図４を参照する。重合体粒子表面と内部に大量の開放的泡穴があって、その製作方法は物理発泡や化学発泡方法を採用することができる。重合体溶融体に発泡剤を添加して、発泡剤の添加量と発泡温度、時間をコントロールすることで大きさと形が違った泡穴を得る。

本実施例では、重合体固体粒子の表面と内部に大量の泡穴があるので、材料を節約することができる。

実施例四
本実施例は上記の三つの実施例に対する改善であるが、洗濯後に衣服と粒子を分離するのに便宜を図るために、本実施例の固体粒子１には質量分の５％〜１０％の磁性材料を含んでいる。

重合体固体粒子を使って衣服を洗濯した後に重合体粒子と衣服を分離するが、表面活性剤と水の存在で重合体粒子と衣服の分離効果が理想的ではないが、特に洗濯機のようなオートメーション化設備の場合、手動分離方式を採用することができるが、洗濯効率が明らかに低減した。重合体固体粒子の中に磁場に吸引される磁性材料を入れた場合、洗濯機の内筒に磁場を追加する方式で重合体粒子が衣服と分離されて磁場の表面に固定されて、また粒子と衣服の分離後に再び粒子と互いに結合することを避けて、粒子と衣服の分離効率を高めることができる。粒子の表面の磁性材料がさびで洗濯待ちの衣類を汚染しないように、固体粒子の表面の磁性材料粒子を取り除く必要がある。そのため、固体粒子の表面に開放的穴が分布している。

磁性材料や磁場に吸引される材料は鉄、コバルト、ニッケルのいずれかや、鉄、コバルト、ニッケルの中の一種類、二種類、または三種類を含む合金とする。コストを下げて、同時に衣服と粒子の分離を保証する磁性材料は鉄や鉄合金が好ましい。

当該洗濯用固体粒子の加工生産に便宜を図るために、上記の磁性材料は粒子状で、粒子の径が０．０１ｍｍ〜２ｍｍである。同時に粒子の性能の均一を保証するために、上記の磁性材料の直径が０．１ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。

よい洗濯効果を得るために、洗濯用固体粒子の平均の直径が１ｍｍ〜５ｍｍにある。上記の固体粒子の平均粒子直径が１ｍｍ〜３ｍｍにある。

上記の固体粒子を衣服と容易に分離して、分離後の粒子を回収しやすいために、磁場が消えた後に粒子の磁性もそれに伴って消えたほうがよい。洗濯用固体粒子の磁性材料の質量分が５％〜１０％であるが、５％、６％、７％、８％、９％、１０％を選ぶことができる。重合体材料の質量分が５０％〜９５％で、具体的に５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％である。

本実施例では、洗濯用固体粒子の調合方法として、重量比７の鉄粒子と重量比９３のＰＡを均一に混合して、それから押出機で押し出して、更に造粒機で固体粒子を得る。固体粒子を強酸性溶液、例えば塩酸溶液の中に３０分間に浸して、このようにして粒子の表面の磁性材料粒子が溶解した後に穴を残して、最後に乾かすのである。固体粒子の製造が終わるが、図１、図２の通りである。

図４を結び付けて本実施例の洗濯方法を説明する。粒子と衣服の分離に便宜を図るために、洗濯機は洗濯機箱体１１、箱体内部に設けられた外筒１２、外筒の内部に設けられた内筒１３を含んで、内筒１３の外表面に固体粒子を外筒の底部に沿って上へ移動するように押すスクレーパー１４を設けて、外筒１２の内部に磁場があって、上記の磁場が電磁石１５から出て、固体粒子と衣服を分離しようとする場合、電磁石より磁場が出て、即ち、実施例一に述べられた洗濯待ちの衣類と固体粒子の分離ステップが磁場で行われるのである。

重合体粒子に磁場に吸引される磁性材料を入れた後に、外筒の内部の磁場は洗濯機の外筒の中の洗濯粒子を外筒の中の電磁石の磁極に対応する位置に引きつけることができ、その上磁場が電磁石によって出るので、磁場を必要としない場合、いつでも磁場の作用を取り除くことができる。

普通の重合体固体粒子と比べて、分離の時間を５０％〜８０％短縮して、その上色飛びを良く避けることができる。そのため、洗濯用固体粒子で衣服を洗濯した後に、粒子と衣服を容易に分離することができて、そして洗濯効率を高めたのである。

１．重合体固体粒子
２．泡穴
３．泡穴壁
５．粒子内部の詰まった構造
６．泡穴の間の通路
１１．箱体
１２．外筒
１３．内筒
１４．スクレーパー
１５．電磁石

Claims

固体粒子が重合体固体粒子で、粒子の表面に開放的泡穴が分布していることを特徴とする洗濯用固体粒子である。
前記固体粒子の表層が泡穴層で、粒子の内部が詰まった構造であることを特徴とする請求項１に記載の粒子。
前記固体粒子の内部に開放的泡穴が分布していることを特徴とする請求項１に記載の粒子。
前記固体粒子の内部に詰まった構造があることを特徴とする請求項１に記載の粒子。
前記固体粒子の泡穴の直径が１０ｎｍ〜１００ｕｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子の泡穴の密度が１０^３／ｃｍ^３〜１０^１２／ｃｍ^３であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子の密度が０．３ｇ／ｃｍ^３〜１ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子の形が球形、立方体、円柱形、カンラン形、または三日月形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子の平均粒子直径が１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子の中の重合体がＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＥＶＡ、ＰＡ、またはＰＥＴ、あるいは前記一種類や多種類の材料の混合物を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子に無機粉体を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記固体粒子に質量分が５％〜１０％の磁性材料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子。
前記磁性材料が鉄、コバルト、ニッケルの中の一種類であることを特徴とする請求項１２に記載の粒子。
前記磁性材料が鉄、コバルト、ニッケルの中の一種類、二種類や三種類を含む合金であることを特徴とする請求項１３に記載の粒子。
前記磁性材料が鉄や鉄合金であることを特徴とする請求項１４に記載の粒子。
前記磁性材料が粒状で、粒子の直径が０．０１ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１５に記載の粒子。
請求項の１−１６のいずれか１項に記載の固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップ：
洗濯待ちの衣類と固体粒子の分離ステップ；
洗濯待ちの衣類の洗いさらしステップ；
洗濯待ちの衣類の脱水ステップ；
を含むことを特徴とする固体粒子による洗濯方法。
前記固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップにまた中性非イオン表面活性剤を使ったことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップで、洗濯待ちの衣類と固体粒子の質量比が１：０．５〜１：５であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記固体粒子による洗濯待ちの衣類の洗濯ステップで、洗濯待ちの衣類と固体粒子の質量比が１：１〜１：３であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記洗濯待ちの衣類と固体粒子の分離ステップが磁場で行われることを特徴とする請求項１７に記載の方法。