KR20130106835A - 신규 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오염된 기재를 세정하기 위한 방법 및 제형을 제공하며, 본 방법은 적어도 하나의 항미생물제를 포함하는 다수의 중합체성 입자를 포함하는 제형으로 가습된 기재를 처리하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 1:0.1 내지 1:5 w/w의 기재 대 물 비율이 달성되도록 기재를 습윤시킨다. 임의로, 본 제형은 적어도 하나의 부가적 세정제를 부가적으로 포함하며, 이 실시양태에서는, 중합체성 입자를 적어도 하나의 부가적 세정제와 혼합하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 부가적 세정 재료는 계면활성제를 포함하며, 가장 바람직하게는, 이는 세제 특성을 가진다. 가장 바람직하게는, 기재는 텍스타일 섬유를 포함한다. 전형적으로, 중합체성 입자는 폴리에스테르 또는 나일론의 입자를, 가장 바람직하게는 비드의 형태로 포함한다. 얻어진 결과는 종래의 수성 세정 공정을 실행하는 경우에 관찰되는 것들과 매우 유사하며, 본 방법은 중합체 비드 내의 또는 중합체 비드 상의 항미생물제의 사용이 특히 낮은 온도에서 중합체 입자 표면 상의 곰팡이 및 박테리아 성장을 방지함으로써 세탁기 내의 전반적 위생을 크게 개선한다는 현저한 이점을 제공한다.

Description

신규 세정 방법 {NOVEL CLEANING METHOD}
본 발명은, 중합체성 입자를 포함하는 세정 시스템을 사용하는, 오염된 기재, 구체적으로는 텍스타일(textile) 섬유 및 직물의 수성 세정에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은, 중합체성 입자가 세탁 절차에 반복하여 사용된 후에 발생할 수 있는 입자 상의 곰팡이 및 박테리아 성장을 방지하는 항미생물제를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
수성 세정 공정은 가정용 및 산업용 텍스타일 직물 세탁 양자 모두의 주축이다. 목적하는 세정 수준이 달성된다는 가정 하에, 이러한 공정의 효능은 통상적으로 그들의 에너지, 물, 및 세제 소비 수준에 의해 특성화된다. 일반적으로, 이들 3개 구성요소에 대한 요구량이 적을수록, 세탁 공정은 더 효율적인 것으로 간주된다. 물 및 세제 소비의 절감에 의한 다운스트림(downstream) 효과 또한 중요하며, 이는 극도로 비용이 많이 들고 환경에 해로운 수성 유출액의 폐기에 대한 필요성이 최소화되기 때문이다.
이러한 세탁 공정은, 가정용 세탁기에서든 그의 산업용 균등물에서든(통상적으로 세탁 탈수기라고 지칭함), 직물의 수성 침지(aqueous submersion) 후에 오염물 제거(soil removal), 수성 오염물 현탁(aqueous soil suspension), 및 물 헹굼(water rinsing)을 포함한다. 일반적으로 사용되는 에너지(또는 온도), 물, 및 세제의 수준이 높을수록, 세정이 양호하다. 그러나, 주요 사안은 물 소비에 관한 것이며, 이는 그것이 (세탁수를 가열하기 위한) 에너지 요구량, 및 (목적하는 세제 농도를 달성하기 위한) 세제 용량을 설정하기 때문이다. 추가로, 물 사용 수준은 또 하나의 중요한 성능 변수인 직물에 대한 공정의 기계적 작용을 정의하며, 이는 세탁 중에 천 표면의 교반으로서, 포매된 오염물의 방출에 있어서 주요 역할을 담당한다. 수성 공정에서, 이러한 기계적 작용은 임의의 특정 세탁기에 있어서의 드럼 설계와 조합된 물 사용 수준에 의해 제공된다. 일반적인 관점에서, 드럼 내의 물 수준이 높을수록 기계적 작용이 양호한 것으로 확인된다. 그러므로, 전체적 공정 효율을 개선하는 목적(즉, 에너지, 물, 및 세제 소비의 절감), 및 세탁 중의 효율적인 기계적 작용의 필요성에 의해 발생하는 이분법이 있다. 가정용 세탁에 있어서는 특히, 이러한 사용에 연계된 명백한 비용 불이익에 부가하여, 이러한 더 높은 수준의 사용을 실제로 만류하도록 구체적으로 설계된, 정의된 세탁 성능 표준이 있다.
현재의 효율적인 가정용 세탁기는 그의 에너지, 물, 및 세제 소비를 최소화함에 있어서 현저한 진전을 보여왔다. EU 지침 92/75/CEE는, 효율적인 가정용 세탁기가 'A' 등급을 얻기 위해서는 전형적으로 <0.19 kWh/kg 세탁부하를 소비하도록, kWh/사이클(60 ℃에서 면 설정) 단위로 세탁기 에너지 소비를 정의하는 표준을 설정한다. 물 소비 또한 고려한다면, 'A' 등급을 받은 기계는 <9.7 리터/kg 세탁부하를 사용한다.
이어서, 세제 용량은 제조자 권고에 의해 주도되지만, 다시 가정용 시장에서, 농축 액체 제형에 있어서, 연수 및 중간 경도의 물 중의 4-6 kg 세탁부하에 대해 35 ml(또는 37 g)의 분량이고, 6-8 kg 세탁부하에 대해(또는 경수 중에, 또는 매우 더러운 품목에 대해) 52 ml(또는 55 g)로 증가되는 것이 전형적이다(예를 들어, Persil® Small & Mighty에 대한 Unilever 팩 용량 설명서 참조). 그러므로, 연수/중간 경도의 물 중의 4-6 kg 세탁부하의 경우 이는 7.4-9.2 g/kg의 세제 용량과 동일한 반면에, 6-8 kg 세탁부하의 경우(또는 경수 중에, 또는 매우 더러운 품목에 대해) 그 범위는 6.9-9.2 g/kg이다.
그러나, 산업용 세탁 공정(세탁-탈수기)에서의 에너지, 물, 및 세제 소비는 상당히 상이하며, 이들은 사이클 시간의 절감에 있어서 주요인이므로(이는 물론 가정용 용도의 경우보다 더 고려됨), 3개 자원 모두의 사용량이 덜 제한된다. 전형적인 산업용 세탁 탈수기(25 kg 세탁부하 등급 이상)에 있어서, 에너지 소비는 0.30-1.0 kWh/kg이고, 물은 20-30 리터/kg이며, 세제는 가정용 세탁의 경우보다 훨씬 더 많이 투입된다. 사용되는 세제의 정확한 수준은 오염의 양에 따라 달라질 것이나, 20-100 g/kg의 범위가 대표적이다.
따라서 상기 논의로부터, 효율적인 직물 세탁 공정을 위한 최고 표준을 설정하는 것은 가정용 부문에서의 성능 수준이며, 이들은 <0.19 kWh/kg의 에너지 소비, <9.7 리터/kg의 물 사용량, 및 대략 8.0 g/kg의 세제 용량임을 알 수 있다. 그러나, 이전에 관찰된 바와 같이, 순수한 수성 공정에서 물(및, 따라서 에너지 및 세제) 수준을 절감하는 것은 점점 어려워지고 있으며, 이는 직물을 완전히 적시기 위한 최소 요구량, 수성 리커(aqueous liquor) 중에 제거된 오염물을 현탁시키기에 충분한 과량의 물을 제공할 필요, 및 최종적으로 직물을 헹구는 필요성에 기인한다.
그러면 세탁수의 가열이 에너지의 주용도가 되며, 작업 세탁 온도에서 유효 농도에 도달하기 위한 세제의 최소 수준이 필요해진다. 그러므로, 사용되는 물 수준을 증가시키지 않으면서 기계적 작용을 개선하는 수단은 임의의 수성 세탁 공정을 현저하게 더욱 효율적으로 만든다(즉, 에너지, 물, 및 세제 소비의 추가 절감을 유발함). 물리적 힘을 통해 달성되는 오염물 제거의 수준이 클수록 세제 화학작용에 요구되는 것이 적으므로, 기계적 작용 자체가 세제 수준에 직접적인 영향을 미친다는 것에 유의해야 한다. 그러나, 순수한 수성 세탁 공정에서 기계적 작용을 증가시키는 것에는 소정의 연계된 단점이 있다. 이러한 공정 중에는 직물 주름이 쉽게 발생하며, 이는 기계적 작용으로부터의 응력을 각각의 주름에 집중시키는 작용을 하여, 국소적 직물 손상을 유발한다. 이러한 직물 손상의 방지(즉, 직물 보호)는 가정용 소비자 및 산업용 사용자에게 중요한 관심사이다.
수성 세탁 공정에 연계된 이러한 문제점의 관점에서, 본 발명자들은 선행 기술의 방법들이 나타내는 결점을 극복할 수 있는 새로운 문제 접근법을 이전에 고안한 바 있다. 제공되는 방법은 큰 부피의 물을 사용할 필요성을 제거하지만, 경제적 이익 및 환경적 이익 또한 유발하면서도, 여전히 세정 및 착색 제거의 효율적인 수단을 제공할 수 있다.
따라서, 국제 특허 공개 제2007/128962호에는, 방법이 다수의 중합체성 입자를 포함하는 제형으로 가습된(moistened) 기재를 처리하는 단계를 포함하며, 여기에서 제형에는 유기 용매가 없는, 오염된 기재의 세정을 위한 방법 및 제형이 개시된다. 바람직하게는 1:0.1 내지 1:5 w/w의 기재 대 물 비율이 달성되도록 기재를 습윤시키며, 임의로 제형은, 가장 바람직하게는 세제 특성을 가진 계면활성제를 전형적으로 포함하는 적어도 하나의 세정 재료를 부가적으로 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 기재는 텍스타일 섬유를 포함하고 중합체성 입자는, 예를 들어, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리알켄, 폴리우레탄 또는 그의 공중합체의 입자를 포함하나, 가장 바람직하게는, 나일론 비드의 형태이다.
그러나, 이 중합체성 세정 방법의 용도는, 세정 작업의 종료시에 세정 입자가 세정된 기재로부터 효율적으로 분리될 필요성을 제공하며, 이 문제는 독립적인 회전이 가능한 2개의 내부 드럼의 사용을 필요로 하고 산업용 및 가정용 세정 공정 양자 모두에 적용되는 세정 장치의 신규 설계를 제공하는 국제 특허 공개 제2010/094959호에 언급되어 있다.
동시계류중인 국제 특허 공개 제2011/064581호에는, 세정 작업의 종료시에 중합체성 세정 입자가 세정된 기재로부터 효율적으로 분리되는 것을 촉진하며, 유체 및 고체 입자성 물질이 드럼의 내부로부터 진입하거나 진출하는 것을 방지하도록 되어 있는 제거가능한 외측 드럼 스킨 및 천공 드럼(perforated drum)을 포함하고, 세정 방법은 세탁 사이클 중에 드럼에 외측 스킨을 부착하고 그 후에 세정 입자를 제거하는 분리 사이클의 작업 전에 스킨을 제거한 후 세정된 기재를 드럼으로부터 제거하는 단계를 필요로 하는, 추가의 장치가 제공된다.
국제 특허 공개 제2011/064581호의 장치를 추가로 개발하여, 동시계류중인 국제 특허 공개 제2011/098815호에는 세정 공정 중에 중합체성 세정 입자의 연속 순환을 제공함으로써 외측 스킨을 제공할 필요성을 생략하는 공정 및 장치가 개시된다.
국제 특허 공개 제2007/128962호에 원래 제시된 세정 방법을 위한 전력 및 소비재 요구량 절감의 관점에서의 추가 이익이, 동시계류중인 영국 특허 출원 제1018318.4호에 개시되어 있으며, 여기에서는 현저하게 절감된 세제 수준 및 훨씬 더 낮은 공정 온도를 채택하면서도 적어도 균등한 세정 성능을 달성하도록 기술을 개량하였다.
전기의 선행 기술 문헌에 개시된 장치 및 방법은 현저한 경제적 이익 및 환경적 이익 또한 유발하는 중합체성 세정 및 착색 제거의 효율적 수단을 제공함에 있어서 매우 성공적이었다. 훨씬 더 낮은 세탁 온도로의 이동은 이 점에 있어서 특히 유익했다. 그러나 이렇게 더 낮은 온도를 달성한 결과로서, 세탁기 내의 위생 관리의 필요성이 현저하게 더욱 중요해졌다. 열은 곰팡이 및 박테리아의 효율적인 파괴자이며 온도가 높을수록 점점 더 유익하므로, 더 뜨거운 세탁 온도(>60 ℃)는 열 살균을 통해 일부 수준의 위생 관리를 제공할 수 있다. 그러나, 이들 중합체성 세정 공정을 더 낮은 온도(<40 ℃)에서 실행할 경우, 중합체성 입자의 존재로 인하여, 균등한 수성 공정에 비해 위생적 고려사항이 확대된다. 상기 입자는 세탁기 내에 포함되는 큰 부가적 표면적을 제공하며, 그 위에 곰팡이 및 박테리아가 성장할 수 있다. 각각의 세탁 공정이 실행된 후에 상당한 시간 동안 입자가 습한 상태로 유지된다는 사실에 의해 여기서의 성장이 가속화될 수 있으며, 연장된 기간 동안 기계를 사용하지 않고 유지할 경우, 곰팡이 및 박테리아가 도달하는 전반적 수준이 추가로 증가할 수 있다.
물론, 중합체성 세정기에서의 위생 문제는 종래의 수성 가정용 또는 산업용 세탁에 사용되는 것과 유사한 수단, 즉, 상기 언급한 바와 같이 더 높은 세탁 온도의 사용, 및/또는 세탁수에 사용되는 화학적 첨가제에 의해 관리될 수 있다. 적합한 첨가제는 염소계 표백제(예를 들어, 소듐 하이포클로라이트) 또는 산소계 표백제(예를 들어, 과산화수소)를 포함하나, 이들 재료의 사용은, 그들이 일부 의복 유형을 탈색시킬 수 있고 일반적으로 화학적 공격을 통해 직물 손상을 촉진한다는 단점을 가지고 있다. 산소계 표백제는 또한, 적합한 활성제, 예를 들어 테트라아세틸 에틸렌 디아민과 조합하여 사용하는 경우에도, 더 낮은 세탁 온도(<40 ℃)에서 효과가 떨어지게 된다. 클로로 화합물계의 다른 첨가제(예를 들어, 액체 클로로페놀) 또한 사용될 수 있으나, 유사한 단점을 가지고 있다. 아마도 세탁수 내에서 항미생물 성능을 달성하는 가장 온화한 수단은 은-함유 재료(예를 들어, 은-함유 제올라이트 재료)의 첨가에 의한다. 그러나, 그들은 1회 세탁 용도로만 효과적으로 적용가능하므로, 이러한 접근방법은 고려하기에 고가이다. 추가로, 세탁수 내의 화학적 첨가제를 동반하는 모든 경우에서와 같이, 감안할 유출액 처리 고려사항이 있다.
그러므로, 국제 특허 공개 제2007/128962호 및 공동계류중인 영국 특허 출원 제1018318.4호로부터 세정 공정의 방법을 추가로 개발하기 위해 모색하는 중에, 본 발명자들은 이제, 특히 낮은 세탁 온도(<40 ℃)에서, 중합체성 세정을 동반하는 전술한 위생 결함의 극복을 가능하게 하는 공정을 제공하기 위해 시도하였다. 그러므로, 현재 특허청구하는 발명에서 본 발명자들은, 중합체성 입자에 항미생물제를 첨가함으로써, 세탁기 내에 곰팡이 및 박테리아 성장이 항상 더 낮은 수준으로 발생하는 공정을 제공하기 위해 시도하였다. 이 방식으로 항미생물제를 도입하는 것은 세탁수 내의 1회용 첨가에 연계될 단점(즉, 직물 손상, 가격, 유출물 처리 고려 사항)을 극복하고, 항미생물제의 작용이 중합체성 입자의 수명에 걸쳐 지속되며, 이 기술에 있어서 통상적인 일로서, 이는 후속의 세탁에 여러 번 재사용된다.
따라서, 본 발명의 제1 측면에 따라, 다수의 중합체성 입자를 포함하는 제형으로 가습된 기재를 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 중합체성 입자는 적어도 하나의 항미생물제를 포함하는, 오염된 기재의 수성 세정 방법이 제공된다.
상기 기재는, 예를 들어, 플라스틱 재료, 피혁, 종이, 카드보드, 금속, 유리, 또는 목재를 포함하는 광범위한 기재 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 그러나 실제로 가장 바람직하게는, 상기 기재는 면과 같은 천연 재료 또는 합성 텍스타일 재료, 예를 들어 나일론 6,6 또는 폴리에스테르를 포함할 수 있는 텍스타일 섬유 또는 직물을 포함한다.
상기 항미생물제는 곰팡이 또는 박테리아와 같은 미생물의 성장을 저해하며, 당업자에게 주지되고 이러한 목적에 적합한, 용이하게 구매가능한 임의의 산물을 포함할 수 있다. 특히 적합한 제제는 고체 클로로페놀 유도체, 예를 들어, Triclosan 또는 Microban®로서 구매가능한 5-클로로-2-(2,4-디클로로페녹시)페놀 또는 그의 유도체, 및 은-함유 재료, 가장 특히 은-함유 제올라이트 재료, 예를 들어, Bio-Gate™ Irgaguard® 또는 HyGate™ 시리즈로부터의 산물, 예를 들어 Bio-Gate™ BG-Tec Plus, Irgaguard® B 5000, Irgaguard® B 7000, HyGate™ 4000 및 HyGate™ 9000을 포함한다.
상기 중합체성 입자는 광범위한 상이한 중합체 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리알켄, 폴리에스테르, 및 폴리우레탄을 언급할 수 있다. 그러나 바람직하게는, 상기 중합체성 입자는 폴리에스테르 또는 폴리아미드 입자, 가장 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 및 나일론 6,6의 입자를, 가장 바람직하게는 비드의 형태로 포함한다. 상기 폴리에스테르 및 폴리아미드는 수성 착색/오염물 제거에 특히 효과적인 것으로 확인되는 반면에, 폴리알켄은 오일계 착색의 제거에 특히 유용하다. 임의로, 상기 중합체성 재료의 공중합체를 본 발명의 목적을 위해 채택할 수 있다.
구체적으로, 공중합체에 목적하는 특성을 부여하는 단량체 단위를 포함시킴으로써 중합체성 재료의 특성을 특정 요건에 맞출 수 있다. 따라서, 특히 이온성으로 하전되거나, 극성 부분 또는 불포화 유기 기를 포함하는 공단량체를 포함함으로써, 특정 착색 물질을 끌어당기도록 중합체를 개조할 수 있다. 이러한 기의 예는, 예를 들어, 산 또는 아미노 기, 또는 그의 염, 또는 펜던트 알케닐 기를 포함할 수 있다.
추가로, 중합체성 입자는 발포 또는 비발포 중합체성 재료를 포함할 수 있다. 부가적으로, 중합체성 입자는 선형이거나 가교결합된 중합체를 포함할 수 있으며, 상기 입자는 중실형 또는 중공형일 수 있다.
가장 편리하게는, 상기 항미생물제는 상기 중합체의 압출 중에 상기 중합체 입자 내로 도입된다. 따라서, 특히 바람직하게는, 항미생물제는 압출 전에 용융된 중합체에 첨가된다. 대안적인 실시양태에서, 상기 중합체 입자는 압출 후에 상기 항미생물제로 코팅될 수 있다.
바람직하게는, 상기 항미생물제를 0.1-5.0%,(w/w), 가장 바람직하게는 0.5-2.5%(w/w), 특히 바람직하게는 1.5-2.0%(w/w)의 수준으로 상기 중합체에 첨가한다.
한편, 한 실시양태에서는, 본 발명의 방법은 임의의 추가 첨가제의 부재 하에 적어도 하나의 항미생물제를 포함하는 다수의 중합체성 입자만으로 본질적으로 구성된 제형으로 가습된 기재를 처리하는 단계에 의한 오염된 기재의 세정을 제시하고, 임의로 다른 실시양태에서는, 채택된 제형이 적어도 하나의 부가적 세정제를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 부가적 세정제는 적어도 하나의 계면활성제를 포함한다. 바람직한 계면활성제는 세제 특성을 가진 계면활성제를 포함하며, 상기 부가적 세정제는, 바람직하게는 세제 제형을 포함한다. 상기 계면활성제는 음이온성, 비-이온성, 양이온성, 양쪽성(ampholytic), 양성(zwitterionic), 및/또는 반-극성 비-이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 임의로, 상기 적어도 하나의 부가적 세정제는 적어도 하나의 효소 및/또는 표백제를 포함한다. 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 부가적 세정제는 상기 중합체성 입자와 혼합되지만, 대안적인 실시양태에서는 각각의 상기 중합체성 입자를 상기 적어도 하나의 부가적 세정제로 코팅한다. 적절한 경우에는 상기 부가적 세정제와 함께 추가의 첨가제를 혼입시킬 수 있으며; 상기 첨가제는, 예를 들어 재부착 방지 첨가제(anti-redeposition additive), 형광 증백제(optical brightener), 향료, 유연제, 및 전분을 포함할 수 있고, 이는 세정된 기재의 외관 및 다른 특성을 향상시킬 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 및 나일론 6,6을 포함하는, 다양한 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드 단일- 또는 공중합체를 중합체성 입자에 사용할 수 있다. 바람직하게는, 나일론은 5000 내지 30000 달톤, 바람직하게는 10000 내지 20000 달톤, 가장 바람직하게는 15000 내지 16000 달톤 범위의 분자량을 갖는 나일론 6,6 단일중합체를 포함한다. 폴리에스테르는 전형적으로 ASTM D-4603과 같은 용액법에 의해 측정되는 0.3-1.5 dl/g 범위의 고유 점도 측정값에 상응하는 분자량을 가질 것이다.
중합체성 입자 대 기재의 비율은 일반적으로 0.1:1 내지 10:1 w/w의 범위이고, 바람직하게는 0.5:1 내지 5:1 w/w의 범위이며, 특히 바람직한 결과는 1:1 내지 3:1 w/w, 특히 2:1 w/w 부근의 비율에서 달성된다. 따라서, 본 발명의 한 실시양태에서는, 예를 들어 5 g의 기재, 전형적으로는 텍스타일 직물을 세정하는 경우, 임의로 계면활성제로 코팅된 10 g의 중합체성 입자가 채용될 것이다. 중합체성 입자 대 기재의 비율은 세탁 사이클 전반에 걸쳐 실질적으로 일정한 수준으로 유지된다.
중합체성 입자는, 전형적으로 텍스타일 섬유 또는 직물을 포함하는 오염된 기재와의 긴밀한 접촉 및 양호한 유동성을 가능하게 하는 형상 및 크기를 가진다. 원통형, 구형, 또는 직육면체와 같은 다양한 형상의 입자를 사용할 수 있으며; 예를 들어, 환상 고리, 도그-본(dog-bone), 및 원형을 포함하는 적절한 단면 형상을 채택할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 입자는 비드의 형태이며, 가장 바람직하게는, 원통형 또는 구형 비드를 포함한다.
입자는 평탄하거나 불규칙한 표면 구조를 가질 수 있으며, 중실형 또는 중공형 구조물일 수 있다. 입자는 1-50 mg, 바람직하게는 10-30 mg, 더욱 바람직하게는 12-25 mg의 평균 질량을 가진 크기이다.
원통형 비드의 경우, 바람직한 입자 직경은 1.0 내지 6.0 mm, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 4.0 mm, 가장 바람직하게는 2.0 내지 3.0 mm의 범위이며, 비드의 길이는 바람직하게는 1.0 내지 5.0 mm, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 3.5 mm, 가장 바람직하게는 약 2.0 내지 3.0 mm의 범위이다.
전형적으로, 구형 비드에 있어서, 바람직한 구의 직경은 1.0 내지 6.0 mm, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 4.5 mm, 가장 바람직하게는 2.5 내지 3.5 mm의 범위이다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법은 매우 다양한 기재에 적용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 그것은 천연 및 합성 텍스타일 섬유 및 직물의 범위에 걸쳐 적용가능하나, 나일론 6,6, 폴리에스테르, 및 면 직물에 대해 특히 적용된다.
본 발명의 방법에 따라 처리하기 전에, 기재를 물로 습윤시킴으로써 가습하여, 세정 시스템에 부가적인 윤활을 제공하고, 이에 의해 시스템 내의 수송 특성을 개선한다. 따라서, 적어도 하나의 세정 재료가 기재에 더욱 효율적으로 전달되는 것을 촉진하고, 기재로부터 오염 및 착색의 제거가 더욱 용이하게 일어난다. 가장 편리하게는, 기재를 단순히 상수도 또는 수돗물에 접촉시킴으로써 습윤시킬 수 있다. 바람직하게는, 1:0.1 내지 1:5 w/w의 기재 대 물 비율이 달성되도록 습윤 처리를 실행하며; 더욱 바람직하게는 비율이 1:0.2 내지 1:2이고, 특히 양호한 결과는 1:0.2, 1:1, 1:1.2, 및 1:2와 같은 비율에서 달성되었다. 그러나, 일부 상황에서는, 최대 1:50의 기재 대 물 비율로 성공적인 결과가 달성될 수 있으나, 발생되는 현저한 양의 유출액을 고려할 때 이러한 비율은 바람직하지 않다.
본 방법의 실행에 적합한 장치의 예는 국제 특허 공개 제2010/094959호, 국제 특허 공개 제2011/064581호, 및 국제 특허 공개 제2011/098815호에 개시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 특허청구된 방법은 중합체성 입자의 분리 및 회수를 부가적으로 제공하며, 이는 이어서 후속 세탁에 재사용된다.
본 발명의 세정 방법을 채택한 결과로서, 현저하게 절감된 수준의 세제 및 훨씬 더 낮은 공정 온도를 사용하면서도 우수한 세정 성능을 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 세정 작업은, 최대 95 ℃의 온도에서 가능하지만, 전형적으로는 65 ℃를 초과하지 않는 온도에서 실행되며, 최적 성능은 일반적으로 5-35 ℃에서 달성된다. 사용되는 세탁기 내에서 항미생물 중합체성 입자가 개선된 위생을 보장하는 것은 작업 온도 범위의 이 하한에서이다.
본 발명의 제2 측면에 따라, 오염된 기재의 수성 세정을 위한 제형이 제공되며, 상기 제형은 다수의 중합체성 입자를 포함하고, 여기서 상기 중합체성 입자는 적어도 하나의 항미생물제를 포함한다.
상기 기재는, 예를 들어 플라스틱 재료, 피혁, 종이, 카드보드, 금속, 유리, 또는 목재를 포함하는 광범위한 기재 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 그러나 실제로 가장 바람직하게는, 상기 기재는 텍스타일 섬유 또는 직물을 포함하며, 이는 면과 같은 천연 재료, 또는 합성 텍스타일 재료, 예를 들어 나일론 6,6 또는 폴리에스테르를 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 상기 제형은 적어도 하나의 항미생물제를 포함하는 상기 다수의 중합체성 입자만으로 필수적으로 구성될 수 있으나, 임의로, 다른 실시양태에서는, 상기 제형이 적어도 하나의 부가적 세정제를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 부가적 세정제는 적어도 하나의 계면활성제를 포함한다. 바람직한 계면활성제는 세제 특성을 가진 계면활성제를 포함하며, 상기 부가적 세정제는, 바람직하게는, 세제 제형을 포함한다. 상기 계면활성제는 음이온성, 비-이온성, 양이온성, 양쪽성, 양성, 및/또는 반-극성 비-이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 임의로, 상기 적어도 하나의 부가적 세정제는 또한, 적어도 하나의 효소 및/또는 표백제를 포함한다.
상기 제형은 본 발명의 제1 측면의 방법에 따라 바람직하게 사용되며, 그에 관하여 정의된 바와 같다. 적절한 경우에 상기 제형에 부가적 첨가제가 혼입될 수 있으며; 상기 첨가제는, 예를 들어 재부착 방지 첨가제, 형광 증백제, 향료, 유연제, 및 전분을 포함할 수 있고, 이는 세정된 기재의 외관 및 다른 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제형 및 방법은 회분식 및 연속식 변형 양자 모두의 소규모 또는 대규모 공정에 사용할 수 있으므로, 가정용 및 산업용 세정 공정 양자 모두에 적용된다. 우수한 성능은 또한 유동층의 사용으로부터 유발될 수 있으며, 이는 본 발명의 방법을 사용하여 습식 세정 공정을 실행할 때 특히 그러하다.
앞서 언급한 바와 같이, 가장 편리하게는, 항미생물제는 상기 중합체의 압출 중에 중합체 입자 내로 도입되며, 이 때에는 압출 전에 용융된 중합체에 적합한 양으로 첨가된다. 특히 적합한 제제는 고체 클로로페놀 유도체, 예를 들어 Triclosan 또는 Microban®으로서 구매가능한 5-클로로-2-(2,4-디클로로페녹시)페놀, 또는 그의 유도체, 및 은-함유 재료, 예를 들어 Bio-Gate™, Irgaguard® 또는 HyGate™ 시리즈로부터의 산물, 예를 들어 Bio-Gate™ BG-Tec Plus, Irgaguard® B 5000, Irgaguard® B 7000, HyGate™ 4000 및 HyGate™ 9000을 포함한다. 바람직하게는, 상기 항미생물제는 0.1-5.0%,(w/w), 가장 바람직하게는 0.5-2.5%(w/w), 특히 바람직하게는 1.5-2.0%(w/w)의 수준으로 상기 중합체에 첨가된다.
대안적인 실시양태에서, 중합체 입자는 압출 후에 항미생물제로 코팅될 수 있으며, 이 경우에는 입자를 적절한 양의 항미생물제와 함께 용기 내에 적합하게 넣고, 주위 온도 또는 이를 약간 초과하는 온도에서, 전형적으로는 15-30 분 동안, 바람직하게 밀봉된 용기를 교반한다. 이어서, 코팅된 입자를 용기로부터 수거하면, 세정 공정에 사용할 준비가 된다.
본 발명의 방법에 따른 세정 사이클의 전형적인 작업에서는 먼저, 국제 특허 공개 제2011/098815호에 기술된 방법에 따라 세정 장치의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 오염된 의복을 넣는다. 이러한 장치는 도 1(a) 및 1(b)에 예시되며, 여기에는 드럼(2)(천공은 나타내지 않음) 형태의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 내부에 장착된 제1 상위 챔버 및 상기 원통형 케이지 아래에 위치하는 배수조(3)를 포함하는 제2 하위 챔버를 가진 하우징 수단(1)을 포함하는 장치를 나타낸다. 장치는, 전형적으로 와이어 메쉬 형태의 필터 재료를 포함하는 비드 분리 용기(5)를 포함하는 분리 수단 내로 투입하는 비드 및 물 라이저 파이프(riser pipe)(4), 및 케이지 입구(7)에 장착된 비드 전달 튜브(6)를 포함하는 투입기 수단(feeder mean) 내로 투입하는 비드 방출 게이트 밸브를 제1 재순환 수단으로서 부가적으로 포함한다. 제1 재순환 수단은 비드 펌프(8)를 포함하는 펌핑 수단에 의해 구동된다. 부가적인 재순환 수단은 반송수 파이프(return water pipe)(9)를 포함하며, 이는 비드 분리 용기(5)로부터 배수조(3)로 중력의 영향 하에 물이 반송되는 것을 가능하게 한다. 장치는 또한, 로딩 도어(10)로 나타낸 접근 수단을 포함하며, 이를 통해 세정용 재료를 드럼(2) 내로 로딩할 수 있다. 드럼(2)의 구동을 담당하는, 장치의 주 모터(20) 또한 도시되어 있다.
상기 장치 내로 오염된 의복을 로딩한 후에, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지(2)에 중합체성 입자 및 필요량의 물을 임의의 필요한 부가적 세정제와 함께 첨가한다. 임의로, 상기 재료를 제1 재순환 수단(4)을 통해 원통형 케이지(2) 내로 도입하며, 이는 상기 장치의 제1 챔버 내에 위치한다. 대안적으로 상기 중합체성 입자를, 예를 들어, 물과 사전-혼합하고 상기 원통형 케이지(2)에 인접하여 위치하는 분리 수단(5)을 통해 첨가할 수 있다.
케이지(2)의 회전에 의한 교반 과정 중에, 유체 및 소정량의 중합체성 입자가 케이지(2) 내의 천공을 통해 장치의 제2 챔버(3) 내로 나온다. 그 후에, 중합체성 입자가 분리 수단(5)에 전달되고, 이로부터 그들이 세탁 작업의 계속을 위해 제어 수단에 의해 제어되는 방식으로 원통형 케이지(2)로 반송되도록, 중합체성 입자가 제1 재순환 수단(4)을 통해 재순환될 수 있다. 중합체성 입자의 이 연속 순환 공정은 세정이 완료될 때까지 세탁 작업 전반에 걸쳐 계속된다.
따라서, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지(2)의 벽에 있는 천공을 통해 상기 제2 챔버(3) 내로 나오는 중합체성 입자는 상기 분리 수단(5)을 통해, 그리고 제어 수단의 작동에 의해, 투입기 수단(6)을 통해 다시 상기 케이지(2) 내로 재순환되어 재도입됨으로써, 세정 작업을 계속한다.
전형적으로, 본 발명의 방법에 따른 세탁 사이클은 하기 단계들을 포함한다:
(a) 국제 특허 공개 제2011/098815호에 기술된 유형의 세정 장치의 제2 챔버 내로 중합체성 입자, 부가적 세정제, 및 물을 도입하는 단계;
(b) 상기 중합체성 입자, 부가적 세정제, 및 물을 교반하는 단계;
(c) 접근 수단을 통해 상기 장치의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 적어도 하나의 오염된 기재를 로딩하는 단계;
(d) 접근 수단을 폐쇄하여 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하는 단계;
(e) 상기 중합체성 입자, 부가적 세정제, 및 물을 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입하는 단계;
(f) 세탁 사이클을 위해 장치를 작동시키며, 여기서 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 회전시키고 유체 및 중합체성 입자가 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 천공을 통해 상기 제2 챔버 내로 제어된 방식으로 떨어지게 하는 단계;
(g) 펌핑 수단을 작동시켜 새로운 중합체성 입자를 전달하고 사용된 중합체성 입자를 분리 수단에 재활용하는 단계;
(h) 제어 수단을 작동시켜 상기 새로운 중합체성 입자 및 재활용 중합체성 입자를 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지에 제어된 방식으로 첨가하는 단계; 및
(i) 오염된 의복의 세정이 이루어지기에 필요한 만큼 단계 (f), (g), 및 (h)를 계속하는 단계.
임의로, 재순환 수단을 통해 상기 중합체성 입자, 부가적 세정제, 및 물을 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입할 수 있다. 그러나 더욱 바람직하게는, 예를 들어 고정적으로 장착된 노즐과 같은 투입 수단(dosing means)을 통해 상기 중합체성 입자, 부가적 세정제, 및 물을 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입한다. 가장 편리하게는, 상기 노즐은 상기 접근 수단 상에 고정적으로 장착될 수 있다.
하기에 추가로 논의되는 바와 같이, 부가적 세정제를 상기 방법에 유리하게 채택한다. 상기 부가적 세정제를 상기 중합체성 입자와 함께 상기 장치의 제2 챔버에 첨가하고, 제1 재순환 수단을 통해 원통형 케이지 내로 도입할 수 있다. 대안적으로는, 부가적 세정제를 물과 사전-혼합하고, 단계 (e) 중에 분리 수단을 통해 상기 원통형 케이지에 첨가한다. 그러나 더욱 바람직하게는, 상기 부가적 세정제를 상기 투입 수단을 통해 상기 원통형 케이지에 첨가한다. 본 발명의 방법은 상기 부가적 세정제의 사용량의 절감을 촉진한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 부가적 세정제는, 단일 투입 단계가 아니라 세정 작업 중의 다중 투입 단계로 상기 원통형 케이지에 첨가될 수 있다.
바람직하게는, 상기 새로운 중합체성 입자 및 재활용 중합체성 입자의 펌핑은, 세정 작업 전반에 걸쳐 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내에서 입자의 대략 동일한 수준을 유지하고, 세탁 사이클이 완료될 때까지 입자 대 오염된 의복의 비율이 실질적으로 일정하게 유지되도록 보장하기에 충분한 속도로 진행된다.
세탁 사이클의 완료시에, 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로의 중합체성 입자의 투입이 중지되고, 세정된 기재의 건조가 어느 정도 이루어지도록 케이지의 회전 속도가 점차 증가한다. 일부 중합체성 입자는 이 단계에서 제거된다. 전형적으로, 건조를 달성하기 위하여 케이지는 100 내지 800 rpm의 회전 속도로 회전하며; 98 cm 직경 케이지의 경우, 적합한 회전 속도는 약 300 rpm이 될 것이다. 그 후에, 중합체성 입자의 최종 제거가 가능하도록, 회전 속도가 감소하여 세탁 사이클의 속도로 복귀한다. 후속 세탁에 재사용이 가능하도록, 분리 후에 중합체성 입자를 회수한다.
임의로, 높은 rpm에서의 초기 건조 후에, 상기 방법은 헹궁 작업을 부가적으로 포함할 수 있으며, 여기에서 세정 작업에 채택된 임의의 부가적 세정제의 완전한 제거가 이루어지도록, 부가적 물을 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지에 첨가할 수 있다. 상기 분리 수단을 통하거나, 상기 투입 수단에 의하거나, 상기 장치의 제2 챔버를 물로 과충진하여 그것이 제1 챔버에 진입함으로써 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 진입하게 하는 단계에 의하여, 상기 원통형 케이지에 물을 첨가할 수 있다. 세탁 사이클 동안에서와 동일한 속도에서의 회전 후에, 기재의 건조가 어느 정도 달성되도록, 적절한 경우에는, 물 수준이 떨어지도록 하고 다시 회전 속도를 전형적으로는 100-800 rpm으로 증가시킴으로써 상기 케이지로부터 물을 제거하며; 이번에도 98 cm 직경 케이지의 경우, 약 300 rpm의 회전 속도가 적절할 것이다. 상기 헹굼 및 건조 사이클은 목적하는 횟수 만큼 반복될 수 있다.
임의로, 재부착 방지 첨가제, 형광 증백제, 향료, 유연제, 및 전분과 같은 처리제를 헹굼 물에 첨가하는 단계를 포함하는, 기재 처리의 목적으로 상기 헹굼 사이클을 사용할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 계면활성제, 효소, 및 표백제로부터 선택될 수 있는 세정제의 존재 또는 부재 하에 깨끗한 물로 상기 챔버를 슬루싱(sluicing)함으로써, 상기 제2 챔버 내에서 상기 중합체성 입자에 세정 작업을 적용한다. 대안적으로, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내에서 분리된 단계로서 중합체성 입자의 세정을 달성할 수 있다. 세정 후에, 중합체성 입자가 후속 세탁에서의 사용에 이용가능하도록 중합체성 입자를 회수한다.
일반적으로, 상기 의복 상의 임의의 잔류 중합체성 입자는 의복을 진탕함으로써 용이하게 제거될 수 있다. 그러나, 필요하다면, 바람직하게는 진공 완드(vacuum wand)를 포함하는 흡인 수단에 의해 추가의 잔류 중합체성 입자를 제거할 수 있다.
본 발명의 방법은 주로 텍스타일 섬유 및 직물을 포함하는 기재의 세정에 적용되며, 예를 들어, 면과 같은 천연 재료, 또는 인조 및 합성 텍스타일 재료, 예를 들어 나일론 6,6, 폴리에스테르, 셀룰로스 아세테이트, 또는 그의 섬유 혼방을 포함할 수 있는 텍스타일 직물의 효율적인 세정을 달성하기에 특히 성공적인 것으로 나타났다.
시스템에 첨가되는 세탁수의 부피는 바람직하게는 1:0.1 내지 1:5 w/w인 직물 대 세탁수 비율을 달성하도록 계산되며; 더욱 바람직하게는, 비율은 1:0.2 내지 1:2이고, 특히 바람직한 결과는 1:0.2, 1:1, 1:1.2, 및 1:2와 같은 비율에서 달성되었다. 가장 편리하게는, 상기 케이지 내로 오염된 기재를 로딩한 후에, 장치의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 필요량의 물을 도입한다. 중합체성 입자의 순환 중에 부가적 양의 물이 케이지 내로 이동할 것이나, 분리 수단의 작용에 의해 물 이월량이 최소화된다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법의 바람직한 실시양태는, 다수의 중합체성 입자를 포함하고 적어도 하나의 부가적 세정제를 추가로 포함하는 제형으로 가습된 섬유 또는 직물을 처리하는 단계에 의한, 오염된 텍스타일 섬유 또는 직물의 세정을 제시한다. 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 부가적 세정제는 적어도 하나의 세제 조성물을 포함한다.
세제 조성물의 주요 구성요소는 세정 구성요소 및 후처리 구성요소를 포함한다. 전형적으로, 세정 구성요소는 계면활성제, 효소, 및 표백제를 포함하는 반면에, 후처리 구성요소는, 예를 들어 재부착 방지 첨가제, 형광 증백제, 향료, 유연제, 및 전분을 포함한다.
그러나 세제 조성물은, 예를 들어 세탁조제(builder), 킬레이트화제, 염료 전달 저해제(dye transfer inhibiting agent), 분산제, 효소 안정화제, 촉매 재료, 표백 활성제, 중합체성 분산제, 점토 오염 제거제(clay soil removal agent), 비누거품 억제제(suds suppressor), 염료, 구조 탄성화제(structure elasticizing agent), 직물 유연제, 전분, 담체, 친수제(hydrotrope), 가공 보조제, 및/또는 안료와 같은 하나 이상의 다른 첨가제를 임의로 포함할 수 있다.
적합한 계면활성제의 예는 비-이온성 및/또는 음이온성 및/또는 양이온성 계면활성제 및/또는 양쪽성 및/또는 양성 및/또는 반-극성 비이온성 계면활성제로부터 선택될 수 있다. 계면활성제는 세정 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 99.9 중량%의 수준으로 존재할 수 있으나, 통상적으로는 세정 조성물의 약 1 중량% 내지 약 80 중량%, 더욱 전형적으로는 약 5 중량% 내지 약 35 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 30 중량%로 존재한다.
세제 조성물은, 세정 성능 및/또는 직물 보호 이익을 제공하는 하나 이상의 세제 효소를 포함할 수 있다. 적합한 효소의 예는, 헤미셀룰라아제, 퍼옥시다아제, 프로테아제, 다른 셀룰라아제, 다른 자일라나아제, 리파아제, 포스포리파아제, 에스테라아제, 큐티나아제, 펙티나아제, 케라타나아제, 리덕타아제, 옥시다아제, 페놀옥시다아제, 리폭시게나아제, 리그니나아제, 풀룰라나아제, 탄나아제, 펜토산나아제, 말라나아제, [베타]-글루카나아제, 아라비노시다아제, 히알루로니다아제, 콘드로이티나아제, 락카아제, 및 아밀라아제, 또는 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 전형적인 조합은 아밀라아제와 함께 프로테아제, 리파아제, 큐티나아제 및/또는 셀룰라아제와 같은 효소의 혼합물을 포함할 수 있다.
임의로, 세정 구성요소 중에 효소 안정화제 또한 포함될 수 있다. 이와 관련하여, 세제에 사용하기 위한 효소는 다양한 기술에 의해, 예를 들어 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 공급원을 조성물 내에 혼입함으로써 안정화될 수 있다.
세제 조성물은 하나 이상의 표백제 화합물 및 연계된 활성제를 포함할 수 있다. 이러한 표백제 화합물의 예는 과산소 화합물, 예를 들어 과산화수소, 무기 퍼옥시 염, 예를 들어 퍼보레이트, 퍼카보네이트, 퍼포스페이트, 퍼실리케이트, 및 모노퍼설페이트 염(예를 들어, 소듐 퍼보레이트 테트라하이드레이트 및 소듐 퍼카보네이트), 및 유기 퍼옥시 산, 예를 들어 퍼아세트산, 모노퍼옥시프탈산, 디퍼옥시도데칸디오산, N,N'-테레프탈로일-디(6-아미노퍼옥시카프로산), N,N'-프탈로일아미노퍼옥시카프로산 및 아미도퍼옥시산을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 표백 활성제는 카복실산 에스테르, 예를 들어 테트라아세틸에틸렌디아민 및 소듐 노나노일옥시벤젠 설포네이트를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
적합한 세탁조제가 제형 내에 포함될 수 있으며, 이들은 폴리포스페이트의 알칼리 금속, 암모늄, 및 알칸올암모늄 염, 알칼리 금속 실리케이트, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속 카보네이트, 알루미노실리케이트, 폴리카복실레이트 화합물, 에테르 하이드록시폴리카복실레이트, 말레산 무수물과 에틸렌 또는 비닐 메틸 에테르의 공중합체, 1,3,5-트리하이드록시벤젠-2,4,6-트리설폰산, 및 카복시메틸-옥시숙신산, 폴리아세트산의 다양한 알칼리 금속, 암모늄 및 치환된 암모늄 염, 예를 들어 에틸렌디아민 테트라아세트산 및 니트릴로트리아세트산과 더불어, 폴리카복실레이트, 예를 들어 멜리트산, 숙신산, 옥시디숙신산, 폴리말레산, 벤젠 1,3,5-트리카복실산, 카복시메틸옥시숙신산, 및 그의 가용성 염을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
세제 조성물은 또한, 하나 이상의 구리, 철, 및/또는 망간 킬레이트화제, 및/또는 하나 이상의 염료 전달 저해제를 임의로 포함할 수 있다. 적합한 중합체성 염료 전달 저해제는 폴리비닐피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 폴리비닐옥사졸리돈 및 폴리비닐이미다졸 또는 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
임의로, 세제 제형은 또한 분산제를 포함할 수 있다. 적합한 수용성 유기 재료는 단일- 또는 공중합체성 산 또는 그의 염이며, 여기에서 폴리카복실산은 2개 이하의 탄소 원자에 의해 서로 분리된 적어도 2개의 카복실 라디칼을 포함할 수 있다.
적합한 재부착 방지 첨가제는 그의 작용이 물리-화학적이며, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴레이트, 및 카복시메틸 셀룰로스와 같은 재료를 포함한다.
임의로, 세제 조성물은 또한 향료를 포함할 수 있다. 적합한 향료는 일반적으로 다중-구성요소 유기 화학적 제형이며, 그의 적합한 예는 Symrise® AG에 의해 공급되는 Amour Japonais이다.
적절한 형광 증백제는 몇몇 유기 화학적 부류로 나뉘며, 그의 가장 일반적인 것은 스틸벤 유도체이고, 한편 다른 적합한 부류는 벤즈옥사졸, 벤즈이미다졸, 1,3-디페닐-2-피라졸린, 쿠마린, 1,3,5-트리아진-2-일 및 나프탈이미드를 포함한다. 이러한 화합물의 예는 4,4'-비스[[6-아닐리노-4(메틸아미노)-1,3,5-트리아진-2-일]아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 4,4'-비스[[6-아닐리노-4-[(2-하이드록시에틸)메틸아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 디소듐 염, 4,4'-비스[[2-아닐리노-4-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-1,3,5-트리아진-6-일]아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 디소듐 염, 4,4'-비스[(4,6-디아닐리노-1,3,5-트리아진-2-일)아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 디소듐 염, 7-디에틸아미노-4-메틸쿠마린, 4,4'-비스[(2-아닐리노-4-몰폴리노-1,3,5-트리아진-6-일)아미노]-2,2'-스틸벤디설폰산, 디소듐 염, 및 2,5-비스(벤즈옥사졸-2-일)티오펜을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제제는 단독으로 사용되거나 임의의 목적하는 조합으로 사용될 수 있으며, 세정 사이클 중의 적절한 단계에서 세정 시스템에 첨가되어 그의 효과를 최대화할 수 있다.
본 발명의 방법은 소규모 또는 대규모 회분식 또는 연속식 공정에 사용될 수 있으며, 가정용 및 산업용 세정 공정 양자 모두에 적용된다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법은 텍스타일 섬유 및 직물의 세정에 특히 적용된다. 그러나, 이러한 세정 시스템에 채택되는 조건은 텍스타일 섬유 및 직물의 종래의 습식 세정에 전형적으로 적용되는 것보다 현저하게 감소된 온도의 사용을 가능하게 하며, 결과적으로 현저한 환경적 이익 및 경제적 이익을 제공한다. 따라서, 세탁 사이클을 위한 전형적인 절차 및 조건은, 섬유 및 직물이 본 발명의 방법에 따라, 예를 들어, 5 내지 35 ℃의 온도에서 5 내지 45 분의 지속기간 동안, 최적으로는 실질적으로 밀봉된 시스템 내에서, 일반적으로 처리될 것을 필요로 한다. 그 후에, 전반적 공정의 비드 분리 단계 및 헹굼의 완료를 위한 부가적 시간이 필요하므로, 전체 사이클의 총 지속기간은 전형적으로 약 1 시간 정도이다.
현재 특허청구하는 발명의 최대 효능은 이들 더 낮은 세탁 온도에 있다. 사용되는 중합체성 입자에 항미생물제를 첨가함으로써, 본 발명자들은 세탁기 내에 곰팡이 및 박테리아 성장이 항상 더 낮은 수준으로 발생하는 공정을 제공하기 위해 시도하였다. 이 방식으로 항미생물제를 도입하는 것은 세탁수 내의 1회용 첨가에 연계된 단점(즉, 직물 손상, 가격, 유출물 처리 고려 사항)을 극복하며, 이 기술에 있어서 통상적인 일로서, 상기 입자는 후속의 세탁에 여러 번 재사용되므로, 항미생물제의 작용은 중합체성 입자의 수명에 걸쳐 지속된다.
이하, 하기의 실시예 및 연계된 예시를 참조하여 본 발명을 추가로 예시할 것이나, 이는 어떤 방식으로든 그의 범위를 제한하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시양태를 추가로 기술한다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 방법의 수행에 사용하기에 적합한 장치를 나타낸다.
대략 80 kg의 나일론 6,6 비드가 프랑스 오베르빌리에 소재의 Rhodia Operations에 의해 공급되었다(등급 24FE3). 이 재료를 대략 20 kg의 개별적인 샘플로 분할한 후, 이들 각각을 3.5 시간 동안 80 ℃에서 건조기 내에 건조시켰다. 중합체 비드 및 적당량의 은 제올라이트 항미생물제(Bio Gate™ BG-Tec Plus)(사용되는 경우)를 밀봉된 용기 내에서 그들을 함께 진탕함으로써 긴밀하게 혼합한 후, Rondol 21 mm 직경 트윈 스크류 압출기(twin screw extruder)(영국 쇼버리 소재의 Smithers-RAPRA)를 사용하여 압출하였다. 중합체 비드의 제조된 4개 샘플은 각각 0%(대조군, 비교예로서), 및 1.0, 1.5, 및 2.0% w/w 수준의 Bio Gate™ BG-Tec Plus를 포함하였다. 400 rpm의 스크류 속도, 및 배럴 아래로 하기의 8개의 순차적 온도 설정으로 트윈 스크류 압출기를 작동시켰다: 240 ℃의 구역 1, 250 ℃의 구역 2, 260 ℃의 구역 3, 265 ℃의 구역 4, 265 ℃의 구역 5, 265 ℃의 구역 6, 및 265 ℃의 구역 7. 다이 플레이트(구역 8) 또한 265 ℃에서 유지하였다. 압출된 레이스를 이어서 수조에 통과시켜 냉각시키고 연속적인 고체 가닥을 형성시킨 후, 절단하여 근사 치수가 4.0 x 1.7 x 1.7 mm인 중합체 비드를 형성시켰다.
이들 비드의 항미생물 효율을 시험하기 위하여, 각각의 비드 샘플의 25 g 분획을 대략 3.1 x 103 cfu/ml(콜리니 형성 단위/밀리리터)의 슈도모나스 아에루기노사(pseudomonas aeruginosa )(pa), 또는 대략 1.4 x 103 cfu/ml의 아스페르길루스 브라질리엔시스(aspergillus brasiliensis )(ab) 6 ml로 접종하였다. 이어서, 접종된 비드를 (31±1) ℃에서 연구의 지속기간 동안 보관하였으며, 다양한 시점(t)에서, 1 ml의 접종원을 대표하는 비드의 샘플(즉, 5.17 g의 비드/접종원 혼합물)을 9 ml의 희석제에 수거하고 격렬하게 진탕하였다. 얻어진 현탁액을 표준 평판 계수법을 사용하여 시험하였다. pa 기반 현탁액의 경우에는 트립톤 소야 아가 성장 배지 중에 (31±1) ℃에서 5 일 동안 배양하였고, ab 기반 현탁액의 경우에는 사부로 덱스트로스 아가 성장 배지 중에 (24±1) ℃에서 5 일 동안 배양하였다. 결과는 표 1에 나타낸다.
접종된 비드 샘플에 대한 pa 및 ab cfu/ml 결과
비드 샘플 t=0에서의
계수(cfu/ml)
 t=24 시간에서의
계수(cfu/ml)		 t=4 일에서의
계수(cfu/ml)		 t=7 일에서의
계수(cfu/ml)		 t=14 일에서의
계수(cfu/ml)
24FE3 대조군 pa = 3.1x103
ab = 1.4x103 		pa = >106
ab = 1.5x103 		pa = >106
ab = 측정하지 않음		 pa = >106
ab = 2.1x104 		pa = >106
ab = 1.8x104
24 FE3 + 1.0% w/w BG-Tec Plus pa = 3.1x103
ab = 1.4x103 		pa = 1.3x105
ab = 1.5x103 		pa = >106
ab = 측정하지 않음		 pa = >106
ab = 1.4x102 		pa = >106
ab = 10
24 FE3 + 1.5% w/w BG-Tec Plus pa = 3.1x103
ab = 1.4x103 		pa = 2.1x105
ab = 1.3x103 		pa = 5.3x105
ab = 측정하지 않음		 pa = 3.6x105
ab = 1.6x102 		pa = >106
ab = <10
24 FE3 + 2.0% w/w BG-Tec Plus pa = 3.1x103
ab = 1.4x103 		pa = <10
ab = 1x103 		pa = <10
ab = 측정하지 않음		 pa = <10
ab = 1.5x102 		pa = <10
ab = <10
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 2.0% w/w BG-Tec Plus 항미생물제와 함께 압출된 24FE3 비드에는 뚜렷한 항미생물 효과가 있다. 이는 국제 특허 공개 제2011/098815호에 기술된 바와 같은 장치 내에서 이들 항미생물 비드를 동반하는 반복 사용 세탁 중에 곰팡이 및 박테리아 성장의 억제를 유발하였다.
본 명세서의 상세한 설명 및 특허청구범위 전반에 걸쳐, 단어 "포함하다" 및 "함유하다" 및 그들의 변형은 "포함하나 이에 한정되지 않음"을 의미하며, 그들은 다른 부분, 첨가제, 구성요소, 정수, 또는 단계를 배제하고자 하는 것이 아니다(그리고 배제하지 않음). 본 명세서의 상세한 설명 및 특허청구범위 전반에 걸쳐, 문맥상 달리 필요하지 않는 한, 단수형은 복수형을 포괄한다. 특히, 부정관사가 사용되는 경우, 문맥상 달리 필요하지 않는 한, 본 명세서는 단수형과 더불어 복수형을 고려하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 특정 측면, 실시양태, 또는 실시예와 함께 기술된 특징부, 정수, 특징, 화합물, 화학적 부분 또는 기는 본 명세서에 기술된 임의의 다른 측면, 실시양태, 또는 실시예에, 그들과 비상용성이 아닌 한, 응용가능한 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에 개시된 모든 특징부(임의의 첨부된 특허청구범위, 요약서, 및 도면을 포함함), 및/또는 그렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 모든 단계는, 이러한 특징부 및/또는 단계의 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는, 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 본 발명은 전기의 실시양태의 상세 사항으로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(임의의 첨부된 특허청구범위, 요약서, 및 도면을 포함함)에 개시된 특징부 중의 임의의 신규한 하나, 또는 임의의 신규한 조합, 또는 그렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계 중의 임의의 신규한 하나, 또는 임의의 신규한 조합에까지 연장된다.
본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 또는 그 이전에 출원되고, 본 명세서와 함께 공람에 개방된 모든 문헌 및 문서에 독자의 관심이 유도되며, 이러한 모든 문헌 및 문서의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (47)

  1. 다수의 중합체성 입자를 포함하는 제형으로 가습된(moistened) 기재를 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 중합체성 입자는 적어도 하나의 항미생물제를 포함하는, 오염된 기재의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 항미생물제가 고체 클로로페놀 유도체 또는 은-함유 재료를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고체 클로로페놀 유도체가 5-클로로-2-(2,4-디클로로페녹시)페놀 또는 그의 유도체를 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 은-함유 재료가 은-함유 제올라이트 재료를 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항미생물제가 상기 중합체의 압출 중에 상기 중합체 입자 내로 도입되거나, 상기 중합체 입자가 압출 후에 상기 항미생물제로 코팅되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항미생물제가 0.1-5.0%(w/w)의 수준으로 상기 중합체에 첨가되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가 플라스틱 재료, 피혁, 종이, 카드보드, 금속, 유리, 또는 목재를 포함하는 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가 천연 또는 합성 섬유 또는 직물인 텍스타일 섬유 또는 직물을 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 천연 또는 합성 섬유 또는 직물이 면, 나일론 6,6, 또는 폴리에스테르를 포함하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상수도(mains) 또는 수돗물(tap water)에 접촉시킴으로써 상기 기재를 습윤시키는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    1:0.1 내지 1:5 w/w의 기재 대 물 비율이 달성되도록 상기 기재를 습윤시키는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제형이 적어도 하나의 부가적 세정제를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 적어도 하나의 계면활성제를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 계면활성제가 세제 특성을 가진 적어도 하나의 계면활성제를 포함하며, 상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 적어도 하나의 세제 제형을 포함하는 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 계면활성제가 적어도 하나의 음이온성, 비-이온성, 양이온성, 양쪽성(ampholytic), 양성(zwitterionic), 및/또는 반-극성 비-이온성 계면활성제를 포함하는 방법.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 상기 중합체성 입자와 혼합되거나 상기 적어도 하나의 부가적 세정제로 코팅되는 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 적어도 하나의 효소 및/또는 표백제도 포함하는 방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세제 제형이 재부착 방지 첨가제(anti-redeposition additive), 형광 증백제(optical brightener), 향료, 유연제, 및 전분으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 부가적으로 포함하는 방법.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세제 제형이 세탁조제(builder), 킬레이트화제, 염료 전달 저해제(dye transfer inhibiting agent), 분산제, 효소 안정화제, 촉매 재료, 표백 활성제, 중합체성 분산제, 점토 오염 제거제(clay soil removal agent), 비누거품 억제제(suds suppressor), 염료, 구조 탄성화제(structure elasticizing agent), 직물 유연제, 전분, 담체, 친수제(hydrotrope), 가공 보조제, 및/또는 안료로부터 선택된 하나 이상의 다른 첨가제를 포함하는 방법.
  20. 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자 대 기재의 비율이 0.1:1 내지 10:1 w/w의 범위인 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 폴리알켄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 또는 폴리우레탄, 또는 그의 공중합체의 입자를 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 폴리아미드 입자가 나일론 비드를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 나일론이 5000 내지 30000 달톤 범위의 분자량을 가진 나일론 6,6 단일중합체를 포함하는 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 구, 정육면체, 또는 원통의 형상이며, 상기 입자가 중실형(solid) 또는 중공형(hollow)인 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 원통형 입자가 1.0 내지 6.0 mm 범위의 평균 입자 직경을 가지며, 상기 입자의 길이가 1.0 내지 5.0 mm의 범위인 방법.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자가 1 내지 50 mg 범위의 평균 질량을 가지는 방법.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 발포 또는 비발포 중합체성 재료를 포함하며, 상기 중합체가 선형이거나 가교결합된 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    회분식 공정 또는 연속식 공정을 포함하는 방법.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정이 유동층에서 실행되는 방법.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리가 5° 내지 35 ℃의 온도에서 실행되는 방법.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리가 5 내지 45 분의 지속기간 동안 실행되는 방법.
  32. 적어도 하나의 항미생물제를 포함하는 다수의 중합체성 입자를 포함하는, 오염된 기재의 세정을 위한 제형.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 항미생물제가 고체 클로로페놀 유도체 또는 은-함유 재료를 포함하는 제형.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 고체 클로로페놀 유도체가 5-클로로-2-(2,4-디클로로페녹시)페놀 또는 그의 유도체를 포함하는 제형.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 은-함유 재료가 은-함유 제올라이트 재료를 포함하는 제형.
  36. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항미생물제가 상기 중합체의 압출 중에 상기 중합체 입자 내로 도입되거나, 상기 중합체 입자가 압출 후에 상기 항미생물제로 코팅되는 제형.
  37. 제32항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항미생물제가 0.1-5.0%(w/w)의 수준으로 상기 중합체에 첨가되는 제형.
  38. 제32항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 폴리알켄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 또는 폴리우레탄, 또는 그의 공중합체의 입자를 포함하는 제형.
  39. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 구, 정육면체, 또는 원통의 형상이며, 상기 입자가 중실형 또는 중공형인 제형.
  40. 제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 발포 또는 비발포 중합체성 재료를 포함하며, 상기 중합체가 선형이거나 가교결합된 제형.
  41. 제32항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 부가적 세정제를 추가로 포함하는 제형.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 적어도 하나의 계면활성제를 포함하는 제형.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 계면활성제가 세제 특성을 가진 적어도 하나의 계면활성제를 포함하며, 상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 적어도 하나의 세제 제형을 포함하는 제형.
  44. 제42항 또는 제43항에 있어서,
    상기 계면활성제가 적어도 하나의 음이온성, 비-이온성, 양이온성, 양쪽성, 양성, 및/또는 반-극성 비-이온성 계면활성제를 포함하는 제형.
  45. 제41항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적 세정제가 적어도 하나의 효소 및/또는 표백제도 포함하는 제형.
  46. 제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세제 제형이 재부착 방지 첨가제, 형광 증백제, 향료, 유연제, 및 전분으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 부가적으로 포함하는 제형.
  47. 제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세제 제형이 세탁조제, 킬레이트화제, 염료 전달 저해제, 분산제, 효소 안정화제, 촉매 재료, 표백 활성제, 중합체성 분산제, 점토 오염 제거제, 비누거품 억제제, 염료, 구조 탄성화제, 직물 유연제, 전분, 담체, 친수제, 가공 보조제, 및/또는 안료로부터 선택된 하나 이상의 다른 첨가제를 포함하는 제형.
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