KR20140005940A - 개선된 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비중합체성 고체 입자성 세정 재료 및 세탁수로 기재를 처리하며, 처리는 천공된 측벽을 포함하고 세탁 부하 중의 직물 kg 각각에 대해 5 내지 50 리터 용량을 갖는 드럼을 포함하는 장치 내에서 실행되는 단계를 포함하며, 여기에서 고체 입자성 세정 재료는 0.1:1-10:1 질량비의 입자 대 직물 첨가 수준으로 다수의 비중합체성 입자를 포함하고, 입자 각각은 실질적으로 원통형 또는 구형의 형상이며, 여기에서 천공된 측벽을 포함하는 드럼이 0.05 내지 900 G 범위의 G 포스를 발생하는 속도로 회전하는, 오염된 기재의 세정 방법을 제공한다. 비중합체성 입자는 유리, 실리카, 돌, 목재 또는 임의의 다양한 금속 또는 세라믹 재료의 입자를 포함할 수 있다. 바람직하게, 고체 입자성 세정 재료는 부가적으로 다수의 중합체성 입자를 포함하며, 이들 각각은 실질적으로 원통형 또는 구형의 형상이다. 바람직하게, 적어도 하나의 세제가 세정 공정에 사용된다. 본 발명은 기재와 세정 매체 사이의 개선된 기계적 상호작용의 결과 최적의 세정 성능을 제공하며, 바람직하게 텍스타일 직물의 세정에 사용된다. 본 방법은 텍스타일 직물의 통상적인 습윤 세정과 비교하여 세제, 물 및 에너지 소비의 현저한 절감을 허용하며, 또한 세탁-관련 텍스타일 직물 손상의 감소를 촉진한다. 본 발명은 또한 고체 입자성 세정 조성물 및 적어도 하나의 부가적인 세정제를 포함하는 세정 조성물을 제공한다.

Description

개선된 세정 방법{IMPROVED CLEANING METHOD}
본 발명은 비중합체성 입자 또는 중합체성 및 비중합체성 입자의 혼합물을 포함하는 세정 시스템을 사용하는, 오염된 기재, 구체적으로는 텍스타일(textile) 섬유 및 직물의 수성 세정에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 상기 입자 및 기재 사이의 기계적 상호작용을 최적화하고, 세정 완료 후 상기 기재로부터 상기 입자가 쉽게 제거되도록 촉진함으로써 후속 세정 작업에서 입자의 재사용을 촉진하기 위해 채용된 시스템에서의 이러한 입자의 용도에 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 옷감 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 세탁 부하를 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 세탁 부하를 사용한다.
그러나, EU에서의 가장 최근 시스템(2011년 12월 20일부터 도입된 위원회 위임된 규정 1061/2010에 의해 발의됨)은 가정용 세탁기에 대해 신규 등급 시스템으로의 전환을 고려하고 있다. 이는 연간으로 환산된 에너지 및 물 소비를 고려하며, 세탁 사이클의 정의된 주간 설정(총 부하에서 3 오프(off) 60 ℃, 절반 부하에서 2 오프 60 ℃, 및 절반 부하에서 2 오프 40 ℃)에 기초하여 에너지 효율 지수(energy efficiency index; EEI)를 산출한다. 그 다음에 이들 세탁의 총 에너지 소비('오프 모드' 및 '레프트-온' 모드 전력 소비에 대한 플러스 편중된(weighted) 수치)의 평균을 구하여 매일의 수치를 얻는다(7로 나눔). 그 다음, 얻어진 수치에 220(연간 추정된 평균 세탁 회수)을 곱하여 연간 에너지 소비(AEc)를 KWh로 계산한다. AEc를 표준 연간 에너지 소비(SAEc = [47 x c] + 51.7)로 나누어 EEI 값을 계산하며, 여기에서 c는 기계에 대한 세탁 부하 수용력이다. < 46의 EEI 값은 A+++ 에너지 효율 등급을 초래한다. 물 소비에 대해서도 유사하게 접근하면 AWc에 도달한다(세탁 사이클의 동일한 주간 설정에 대한 물 소비로서, 평균하여 일일 소비 및 연간으로 환산한 수치를 얻는다). 그러나, 이 수치는 리터/년 단위의 연간 소비로서 단순히 표시된다.
이어서, 세제 용량은 제조자 권고에 의해 주도되지만, 다시 가정용 시장에서, 농축 액체 제형에 있어서, 연수 및 중간 경도의 물 중의 4-6 kg 세탁 부하에 대해 35 ml(또는 37 g)의 분량이고, 6-8 kg 세탁 부하에 대해(또는 경수 중에, 또는 매우 더러운 품목에 대해) 52 ml(또는 55 g)로 증가되는 것이 전형적이다(예를 들어, Persil® Small & Mighty의 경우 Unilever 팩 용량 설명서 참조). 그러므로, 연수/중간 경도의 물 중의 4-6 kg 세탁 부하의 경우 이는 7.4-9.2 g/kg의 세제 용량과 동일한 반면에, 6-8 kg 세탁 부하의 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 공정의 경우보다 더 고려됨), 3개 자원 모두의 사용량이 덜 제한된다. 전형적인 산업용 세탁 탈수기(25 kg 세탁 부하 등급 이상)에 있어서, 에너지 소비는 >0.30 kWh/kg이고, 물 사용량은 ~20 리터/kg이며, 세제는 가정용 세탁의 경우보다 훨씬 더 많이 투입된다. 사용되는 세제의 정확한 수준은 오염의 양에 따라 달라질 것이나, 18-70 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 또는 <46의 EEI, <9.7 리터/kg의 물 사용량, 및 대략 8.0 g/kg(8.5 ml/kg)의 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, 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 포함할 수 있으나, 가장 바람직하게는, 나일론 비드의 형태이다.
그러나, 이 입자를 기본으로 하는 세정 방법의 용도는, 세정 작업의 종료시에 세정 입자가 세정된 기재로부터 효율적으로 분리될 필요성을 제시하며, 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 세정 입자가 세정된 기재로부터 효율적으로 분리되는 것을 촉진하며, 유체 및 고체 입자성 물질이 드럼의 내부로부터 진입하거나 진출하는 것을 방지하도록 채용된 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 작동 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 세정 입자의 연속 순환을 제공함으로써 외측 스킨을 제공할 필요성을 생략하는 공정 및 장치가 개시된다.
전기의 선행 기술 문헌에 개시된 장치 및 방법은 현저한 경제적 이익 및 환경적 이익 또한 유발하는 세정 및 착색 제거의 효율적 수단을 제공함에 있어서 매우 성공적이었다.
동시계류중인 PCT 특허 출원 제PCT/GB2011/052117호에 의하면, 중합체성 입자를 기본으로 하는 세정 방법과 세정된 기재로부터 상기 세정 입자를 분리하는 것이 모두 중합체성 입자 크기, 형상 및 밀도, 그리고 공정 파라미터의 주의깊은 제어에 의해 추가로 개선되었다. 놀랍게 낮은 세정 온도(즉, 낮은 에너지) 및 절감된 수준의 첨가 세제에서 우수한 세정 성능을 촉진하면서도 본래의 낮은 물 소비를 유지하는 세정 공정이 달성되었다. 본 발명에서는, 중합체성 세정 입자만을 사용하는 것으로부터 나아가 증진된 방법을 사용함에 의해 이 세정 공정의 추가 개선을 달성하였다.
이제 본 발명자들은 특정 비중합체성 입자가 가장 특히 중합체성 입자와 조합하여 세탁 공정에서 기계적 작용을 증진시켜 전반적인 세정 성능에 있어서 놀라운 이점이 얻어질 수 있음을 확인하였다. 구체적으로, PCT 특허 출원 번호 제PCT/GB2011/052117호에 기재된 것과 유사한 크기 및 형상을 갖는 고 밀도(> 3.5 g/㎤) 비중합체성 입자가 이와 같이 증진된 효과를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 비중합체성 입자는 사용된 상이한 재료의 성질로 인하여(비중합체성 입자의 구체적인 예는 유리 및 금속이다) 이들이 혼합되는 중합체성 입자에 비해 상당히 더욱 밀도가 높다. 따라서, 본 발명의 이점은 PCT 특허 출원 번호 제PCT/GB2011/052117호에이미 개시된 낮은 세정 온도, 첨가되는 세제의 절감된 수준 및 적은 물 소비에서도 여전히 추가로 증진된 세정 성능에 있다.
앞에서 논의한 바와 같이, 이러한 절약에 대한 효과적인 목표는 0.19 kWh/kg의 에너지 소비 또는 < 46의 EEI, < 9.7 리터/kg의 물 사용 및 약 8.0 g/kg(8.5 ml/kg)의 세제 용량 아래로 유의한 절감을 이루는 것이다. 본 발명은 이러한 목표를 달성할 수 있는 새로운 세탁 공정을 허용하면서도 입자와 직물 표면 사이의 기계적 작용의 균일성 증가에 의해 세탁된 기재 내의 국소적 직물 손상의 감소를 촉진한다.
부가적으로, 세정 공정의 종료시 직물 세탁 부하로부터 비중합체성 입자의 제거 수준이 적어도 PCT 특허 출원 번호 제PCT/GB2011/052117호에서 중합체성 입자의 제거 만큼이나 효율적이다.
본 발명은 매체(media)의 표면에 대한 오염물의 제어된 흡착 및 흡수 뿐아니라 기재와 세정 매체 사이의 개선된 기계적 상호작용의 결과로서 최적의 세정 성능이 달성될 수 있다는 발명자들의 공감으로부터 유래한다. 이는 회전 속도에 따른 G 포스(G force)에 추가하여, 세정 매체 중 입자의 화학 조성, 수, 크기, 형상 및 밀도, 및 이에 따른 질량과 세정 작업이 일어나는 용기 내 자유 부피(free volume)의 함수로 나타낼 수 있다. 이러한 맥락에서 자유 부피는 세탁 부하 또는 입자성 세정 매체에 의해 점유되지 않은 용기 내 공간을 나타내고, G 포스는 작용하는 구심력을 기초로 하여 정의된다.
입자 자체에 있어서, 기재와의 기계적 상호작용은 그의 크기, 형상 및 밀도의 함수이다. 형상은 이차적인 효과로서, 원형 단면의 원통은 그들의 원형 앞면의 원주에서 정의된 모서리로 인하여 예를 들어 완벽한 구체보다 더 많은 기계적 작용을 제공한다. 매우 넓은 입자를 사용한 결과 더 적은 수의 입자를 사용해도 동일한 전체 입자 질량을 제공하기 때문에, 개별적인 입자 크기 및 이에 따른 질량의 증가에 따라 입자의 기계적 작용도 증가하지만 세정 성능과의 균형이 이루어진다. 중합체성 입자의 경우, 이는 또한 입자 표면에 대한 오염물의 흡착 및 흡수가 발생할 수 있는 표면적의 감소를 초래한다.
비중합체성 입자, 예를 들어, 유리 및 금속은 일반적으로 세정 효과를 나타냄에 있어서 오염물 흡착 및 흡수보다는 기계적 작용에 의존한다. 예를 들어, 유리, 세라믹 및 금속은 화학적으로 불활성인 표면을 지니고 있어서 입자 표면에 오염물의 흡착이 적고 흡수가 없다. 그러나, 이러한 비중합체성 입자의 이점은 이들이 동일한 크기 및 형상의 중합체성 입자보다 훨씬 더 밀도가 크다는 점이므로; 이들은 훨씬 더 강한 기계적 작용을 나타낸다. 따라서 이와 같은 두 가지 유형의 입자를 혼합함에 있어서, 당업자는 중합체성 입자의 기계적 작용이 상대적으로 열등한 경우에 비중합체성 입자를 첨가하면 세정 성능이 어느 정도 개선될 것이라고 예측할 수 있다. 이와 같은 개선은 중합체성 입자 대 비중합체성 입자의 비율에 의해 통제되며 혼합물 규칙(즉, 100% 중합체성 입자로부터 100% 비중합체성 입자로 혼합비가 변화함에 따른 선형 관계)이 적용될 수 있으리라 예측할 수도 있다. 그러나, 중합체가 이미 합리적으로 양호한 기계적 작용을 나타내는 경우에는 비중합체성 입자의 첨가에 의한 효과가 많이 나타나지 않을 것이다.
그러나, 놀랍게도, 중합체성 입자가 상대적으로 열등한 기계적 작용을 나타내기 때문에 비중합체성 입자의 첨가가 합리적으로 예측될 수 있는 정도를 훨씬 넘어선 세정 성능의 증가를 나타내는 것으로 확립되었다. 실제로, 상기 혼합물 접근법의 규칙에 의해 예측되는 것을 크게 초과하는 개선이 달성되었다. 또한, 비중합체성 입자의 성질 자체가 이러한 개선을 발생함에 있어서 주요 인자임이 밝혀졌다. 구체적으로, 밀도 > 3.5 g/㎤(질량 > 190 mg)의 비중합체성 입자만이 사용된 입자 크기 범위에 대해 유의한 세정 이익을 보여준다. 합리적으로 양호한 기계적 작용을 가진 중합체(이들의 세정 성능은 첨가된 비중합체성 입자의 세정 성능을 초과하는 정도)의 경우에도 두 가지 유형의 입자를 혼합함에 의해 세정 성능의 매우 상당한 개선이 여전히 달성될 수 있다. 따라서, 중합체성 입자의 세정 효능이 특정 비중합체성 입자의 첨가로 인하여 당업자에 의해 합리적으로 예측될 수 있는 것을 초과하는 정도로 상당히 증진될 수 있음이 명백해졌다.
비중합체성 입자를 단독으로 사용함에 의해서도 통상의 수성 세탁 공정보다 세정 성능을 증진시킬 수 있지만, 비중합체성 입자 및 중합체성 입자의 혼합물을 사용하여 달성되는 것보다 더 낮은 정도이다.
따라서, 본 발명의 한 측면에 따르면, 고체 입자성 세정 재료 및 세탁수로 기재를 처리하며, 상기 처리는 천공된 측벽을 포함하고 세탁 부하 중의 직물 kg 각각에 대해 5 내지 50 리터 용량을 갖는 드럼을 포함하는 장치 내에서 실행되는 단계를 포함하는 오염된 기재의 세정 방법이 제공되며, 여기에서 상기 고체 입자성 세정 재료는 0.1:1-10:1 질량비의 입자 대 직물 첨가 수준으로 다수의 비중합체성 입자를 포함하고, 상기 입자 각각은 실질적으로 원통형 또는 구형의 형상이며 3.5-12.0 g/㎤ 범위의 평균 밀도 및 5-275 ㎣ 범위의 평균 부피를 가지고, 여기에서 천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼이 0.05 내지 900 G 범위의 G 포스를 발생하는 속도로 회전한다.
본 발명의 특히 유리한 실시양태에서, 상기 고체 입자성 세정 재료는 부가적으로 다수의 중합체성 입자를 포함하며, 상기 입자 각각은 실질적으로 원통형 또는 구형의 형상이고 0.5-2.5 g/㎤ 범위의 평균 밀도 및 5-275 ㎣ 범위의 평균 부피를 가진다.
비중합체성 입자는 유리, 실리카, 돌, 목재 또는 임의의 다양한 금속 또는 세라믹 재료의 입자를 포함할 수 있다. 적합한 금속은 아연, 티타늄, 크로뮴, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 텅스텐, 알루미늄, 주석 및 납, 및 이들의 합금을 포함하지만 이로 제한되지는 않는다. 적합한 세라믹은 알루미나, 지르코니아, 텅스텐 카바이드, 실리콘 카바이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하지만 이로 제한되지는 않는다.
중합체성 입자는 발포 또는 비발포 중합체성 재료를 포함할 수 있다. 또한, 중합체성 입자는 선형이거나 가교결합된 중합체를 포함할 수 있다.
중합체성 입자는 바람직하게 폴리알켄, 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄을 포함한다. 그러나, 바람직하게, 상기 중합체성 입자는 폴리아미드 또는 폴리에스테르 입자, 가장 특히 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 입자를, 가장 바람직하게 비드의 형태로 포함한다. 상기 폴리아미드 및 폴리에스테르는 수성 착색/오염 제거에 특히 효과적인 것으로 밝혀진 반면, 폴리알켄은 오일계 착색의 제거에 특히 유용하다.
임의로, 상기 중합체성 재료의 공중합체가 본 발명의 목적에 사용될 수 있다. 구체적으로, 공중합체에 특정 물성을 부여하는 단량체성 단위를 포함시킴으로써 중합체성 재료의 물성을 구체적 요구조건에 맞출 수 있다. 따라서, 단량체, 그중에서도 특히 이온성으로 하전되거나 극성인 부위 또는 불포화 유기기를 포함하는 단량체를 포함시켜 특정 착색 물질을 유인하도록 공중합체를 조정할 수 있다.
상기 고체 입자성 세정 재료가 다수의 비중합체성 입자 및 다수의 중합체성 입자를 포함하는 본 발명의 실시양태에서, 상기 중합체성 입자는 임의의 양, 전형적으로 0.1% 내지 99.9%의 양으로 존재할 수 있다. 결론적으로, 본 발명의 실시양태에서 비중합체성 입자 대 중합체성 입자의 비율은 99.9%:0.1% 내지 0.1%:99.9% 중의 어느 위치에 있을 것으로 예상된다. 특정 실시양태에서, 비중합체성 입자 대 중합체성 입자는 90.0%:10.0% 내지 25.0%:75.0%, 또는 85.0%:15.0% 내지 40.0%:60.0%의 비율을 나타낸다.
본 발명의 추가 실시양태에서, 상기 비중합체성 입자는 코팅된 비중합체성 입자를 포함할 수 있다. 가장 특히, 상기 비중합체성 입자는 비중합체성 중심 재료와 중합체성 재료의 코팅을 포함하는 외피를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 중심은 금속 중심, 전형적으로 강철 중심을 포함할 수 있고, 상기 외피는 폴리아미드 코팅, 예를 들어, 나일론 코팅을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 천공된 측벽을 포함하는 드럼은 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 포함한다.
시스템에 첨가된 세탁수의 부피는 전형적으로 5.0:1 내지 0.1:1 w/w의 세탁수 대 직물 비율을 제공하며, 사용되는 전체 물 부피(헹굼수를 포함하여)는 통상적인 세탁 공정과 비교하여 현저히 적다.
본 발명의 전형적인 실시양태에서, 제형은 가장 바람직하게 적어도 하나의 세제 조성물을 포함하는 적어도 하나의 부가적인 세정제를 부가적으로 포함한다.
고체 입자성 세정 재료의 작용과 조합하여 적합한 G 포스의 발생은 오염된 기재에 적당한 수준의 기계적 작용을 달성하는데 있어서 중요한 인자이다. G는 드럼 크기와 드럼의 회전 속도의 함수이며, 구체적으로 세탁 부하의 고정 중량에 대한 케이지 내측 표면에 발생한 구심력의 비율이다. 따라서, 내측 반경이 r(m)이고 R(rpm)으로 회전하는 케이지, 질량 M(kg)의 세탁 부하 및 케이지의 순간 탄젠트 속도 v(m/s)인 경우, 9.81 m/s2의 중력에 의한 가속도로 g를 고려할 때
구심력 = Mv2/r
세탁 부하 고정 중량 = Mg
v = 2πrR/60이므로,
G = 4π2r2R2/3600rg = 4π2rR2/3600g = 1.18 x 10-3rR2이다.
통상의 경우에, r이 미터보다는 센티미터로 표현되며, 그런 경우
G = 1.118 x 10-5rR2이므로
800 rpm으로 회전하는 반경 48 cm의 드럼의 경우, G = 350.6이다.
본 발명의 실시양태에서, 98 cm의 직경을 갖는 원통형 드럼은 세정 공정 중의 상이한 단계에서 0.49-350.6의 G 포스를 발생하기 위하여 30-800 rpm의 속도로 회전한다. 본 발명의 대안적 실시양태의 실시예에서, 1600 rpm으로 회전하는 48 cm 직경 드럼은 688 G를 발생할 수 있는 반면, 동일 회전 속도의 60 cm 직경 드럼은 860 G를 발생한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 청구된 방법은 비중합체성 입자, 및 바람직하게 존재하는 중합체성 입자의 분리 및 회수를 부가적으로 제공하며, 그 후 이들은 후속 세탁에서 재사용될 수 있다.
비중합체성 입자 및 바람직하게 존재하는 중합체성 입자는 양호한 유동성 및 전형적으로 텍스타일 직물을 포함하는 오염된 기재와의 긴밀한 접촉을 허용하는 형상 및 크기를 지닌다. 원통형, 구형 또는 직육면체와 같은 다양한 입자 형상이 사용될 수 있으며; 예를 들어 고리형, 개-뼈형 및 원형을 포함하는 적당한 단면 형상이 채용될 수 있다. 자연적으로 발생하는 물질, 예를 들어, 돌을 포함하는 비중합체성 입자는 제조과정 중에 다양하게 상이한 방식으로 쪼개지는 이들의 경향에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 그러나, 가장 바람직하게, 상기 입자는 원통형 또는 구형 비드를 포함한다.
입자와 직물의 기계적 작용이 최적화되도록 입자 크기, 형상 및 밀도가 조합되면 효과적인 세정을 제공하기에 충분히 격렬하지만 동시에 통상의 수성 공정과 비교하여 직물 손상을 감소시키기에 충분히 균일하고 온화하게 되는 것으로 밝혀졌다. 특히, 이와 관련하여 중요한 인자는 전체 직물 표면에 걸쳐 선택된 입자들에 의해 발생하는 기계적 작용의 균일성이다. 입자 파라미터 또한, 세탁 공정의 종료시 직물 세탁 부하로부터 입자가 쉽게 분리될 수 있도록 제어된다. 따라서, 입자 크기 및 형상은 직물과의 얽힘을 최소화하기 위하여 제어될 수 있으며, 세탁기 텀블링 공정 중의 높은 자유 부피 및 낮은 G(<1)와 함께 적합한 입자 밀도의 조합은 드럼 측벽 내의 천공을 통해 중력 하에 입자 제거를 촉진한다.
모든 입자는 매끄럽거나 불규칙한 표면 구조를 가질 수 있으며, 중실(solid) 또는 중공(hollow) 구조일 수 있다. 비중합체성 입자는 3.5-12.0 g/㎤, 바람직하게 5.0-10.0 g/㎤, 더욱 바람직하게 6.0-9.0 g/㎤ 범위의 평균 밀도를 나타낸다. 중합체성 입자는 0.5-2.5 g/㎤, 바람직하게 0.55-2.0 g/㎤, 더욱 바람직하게 0.6-1.9 g/㎤ 범위의 평균 밀도를 나타낸다. 비중합체성 입자 및 중합체성 입자 모두의 평균 부피는 5-275 ㎣, 바람직하게 8-140 ㎣, 더욱 바람직하게 10-120 ㎣ 범위이다.
타원형 단면의 원통형 입자(비중합체성 및 중합체성 모두)의 경우, 주 단면 축 길이(a)는 전형적으로 2.0-6.0 mm, 더욱 전형적으로 2.2-5.0 mm, 가장 전형적으로 2.4-4.5 mm 범위이며, 종 단면 축 길이(b)는 전형적으로 1.3-5.0 mm, 더욱 전형적으로 1.5-4.0 mm, 및 가장 전형적으로 1.7-3.5 mm 범위이다(a>b). 이러한 입자의 길이(h)는 전형적으로 1.5-6.0 mm, 더욱 전형적으로 1.7-5.0 mm, 및 가장 전형적으로 2.0-4.5 mm이다(h/b는 전형적으로 0.5-10의 범위이다).
원형 단면의 원통형 입자(비중합체성 및 중합체성 모두)의 경우, 전형적인 단면 직경(dc)은 1.3-6.0 mm, 더욱 전형적으로 1.5-5.0 mm, 및 가장 전형적으로 1.7-45.5 mm 범위이다. 이러한 입자의 전형적인 길이(hc)는 다시 1.5-6.0 mm, 더욱 전형적으로 1.7-5.0 mm, 및 가장 전형적으로 2.0-4.5 mm이다(hc/dc는 전형적으로 0.5-10 범위이다).
비중합체성 및 중합체성 구형 입자(완벽한 구체는 아님) 양자 모두의 경우, 직경(ds)은 전형적으로 2.0-8.0 mm, 더욱 전형적으로 2.2-5.5 mm, 및 가장 전형적으로 2.4-5.0 mm 범위이다.
입자가 비중합체성이건 중합체성이건 무관하게 완벽한 구체인 실시양태에서, 직경(dps)은 전형적으로 2.0-8.0 mm, 더욱 전형적으로 3.0-7.0 mm, 및 가장 전형적으로 4.0-6.5 mm 범위이다.
본 발명에 따라, 소정의 세정 작업에 대해 특이적 입자 유형(사용되는 경우 비중합체성 및 중합체성)의 선택은 직물 보호를 최적화하는데 특히 중요하다. 따라서, 세정될 특정 기재와 관련하여 입자 크기, 형상, 질량 및 재료가 모두 주의 깊게 고려됨으로써, 입자의 선택이 세정될 의복의 성질, 즉, 이들이 면, 폴리에스테르, 폴리아미드, 실크, 울, 또는 보통 사용되는 기타 통상의 텍스타일 섬유 또는 혼방을 포함하는지 여부에 좌우되어야 한다.
상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 하우징 및 상기 원통형 케이지 내부로의 접근을 허용하는 접근 수단을 포함하는 임의의 적합한 세정 장치 내에 포함되며, 적합한 예가 국제 특허 공개 제2010/094959호, 국제 특허 공개 제2011/064581호 및 국제 특허 공개 제2011/098815호에 개시되어 있다.
임의로, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 케이지보다 큰 직경을 가지며 회전가능하게 장착된 원통형 드럼 내부에 동심원적으로 위치할 수 있으며, 여기에서 상기 케이지 및 상기 드럼은 상기 회전가능하게 장착된 드럼보다 큰 직경을 가지는 정지된 원통형 드럼 내부에 동심원적으로 위치하고, 여기에서 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 및 상기 회전가능하게 장착된 원통형 드럼은 독립적으로 회전하도록 채용된다.
그러나, 더욱 바람직하게, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 하우징 수단 내부의 제1 챔버 내에 장착되고, 하우징 수단은 또한 상기 원통형 케이지에 인접하여 위치한 제2 챔버를 포함한다. 상기 장치는 또한 전형적으로 적어도 하나의 재순환 수단과 다수의 전달 수단을 포함한다.
본 발명의 특정 실시양태에서, 상기 장치는 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외측 표면에 제거가능하게 부착되고 상기 케이지의 내부로부터 유체 및 고체 입자성 물질의 진입 또는 진출을 방지하도록 채용된 밀봉 수단을 부가적으로 포함한다.
본 발명의 대안적인 실시양태에서, 상기 장치는 부가적으로 펌핑 수단을 포함하며, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 천공된 측벽을 포함하는 드럼을 포함하고, 여기에서 상기 측벽의 표면적의 60% 이하가 천공들을 포함하며, 상기 천공들은 25.0 mm 이하의 직경을 갖는 구멍들을 포함한다.
본 발명의 세정 방법을 사용한 결과, 절감된 수준의 세제 및 훨씬 낮은 세정 온도(즉, 더 낮은 에너지 소비)를 사용하고 낮은 물 소비 수준을 유지하면서도 우수한 세정 성능이 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 세정 작업은 95 ℃ 이하의 온도에서도 가능하지만 전형적으로 75 ℃를 초과하지 않는 온도에서 실행되며, 최적 성능은 일반적으로 5-40 ℃에서 달성된다. 대략적인 지침으로서, 통상의 수성 세정 공정이 T ℃의 세탁 온도를 요구한다면 본 발명에 따른 공정은 T-10 ℃ 내지 T-25 ℃ 범위의 온도에서 탁월한 세정을 제공할 것으로 밝혀졌다.
비드가 후속 세정 공정에서 재사용될 수 있도록 하기 위해, 사용된 입자의 특이적 크기, 형상 및 밀도에 기초하여 또한 공정 파라미터의 제어에 의해 세정 공정의 종료시 직물 세탁 부하로부터 입자를 신속히 제거한다.
따라서, 본 발명자들은 세정 성능의 개선, 세정할 기재에 대한 손상의 감소, 및 에너지, 세제 및 물 소비의 현저한 절감을 제공하는, 오염된 기재의 세정 공정을 제공하였다. 세정 재료와 기재 사이의 기계적 상호작용이 개선됨에 따라 이러한 개선이 이루어졌으며, 이는 앞에서 정의된 바와 같은 장치 파라미터와 고체 입자성 세정 재료의 물성 양자 모두의 주의 깊은 선택의 결과이다. 또한, 이와 같은 파라미터 및 물성의 선택에 의해, 후속 세정 절차에서 재사용될 수 있도록 공정 완료 후에 고체 입자성 세정 재료의 효율적인 회수가 가능하다.
본 발명의 추가의 측면은 고체 입자성 세정 조성물 및 적어도 하나의 부가적인 세정제를 포함하는, 상기 정의된 바와 같은 세정 조성물에 관한 것이다. 전형적으로, 상기 적어도 하나의 부가적인 세정제는 적어도 하나의 세제 조성물을 포함한다.
상기 고체 입자성 세정 재료는 다수의 비중합체성 입자를 포함하며, 특히 본 발명의 유리한 실시앙태에서, 상기 고체 입자성 세정 재료는 다수의 중합체성 입자를 부가적으로 포함한다.
도 1은 원통형, 구형 및 완벽한 구체의 크기 파라미터를 나타낸다.
도 2a는 모든 ΔE의 합계 대 강철 중의 중합체 1 혼합물 %w/w를 나타낸다.
도 2b는 모든 ΔE의 합계 대 강철 중의 중합체 2 혼합물 %w/w를 나타낸다.
본 발명의 방법에 채용된 장치에서, 접근 수단은 전형적으로 하우징 내에 장착된 경첩이 달린 문을 포함하며, 이는 원통형 케이지 내부로의 접근을 허용하기 위해 개방될 수 있고 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있다. 바람직하게, 문은 창문을 포함한다.
상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 하우징 수단 내부에서 수직으로 장착될 수 있지만, 가장 바람직하게는 상기 하우징 수단 내부에서 수평으로 장착된다. 결과적으로, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 접근 수단은 장치 앞에 위치하여 전면-로딩 시설을 제공한다. 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 하우징 수단 내부에서 수직으로 장착된 경우, 접근 수단은 장치 상단에 위치하여 상단-로딩 시설을 제공한다.
상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 회전은 구동 수단을 사용하여 실행되며, 이는 전형적으로 전기 모터 형태의 전기 구동 수단을 포함한다. 상기 구동 수단의 작동은 작업자(operative)에 의해 프로그래밍될 수 있는 제어 수단에 의해 실행된다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게 하기 단계들을 순서대로 실행함을 포함한다:
(a) 세탁;
(b) 과량의 물의 제1 추출;
(c) 고체 입자성 세정 재료의 입자의 제1 분리;
(d) 헹굼;
(e) 과량의 물의 제2 추출;
(f) 임의로, 적어도 한번 단계 (d) 및 (e)의 반복; 및
(g) 고체 입자성 세정 재료의 입자의 제2 분리.
상기 고체 입자성 세정 재료는 전형적으로 다수의 비중합체성 입자를 포함하며, 본 발명의 특히 유리한 실시양태에서 상기 고체 입자성 세정 재료는 부가적으로 다수의 중합체성 입자를 포함한다.
상기 세정 입자의 제1 분리는 전형적으로 입자의 >50%를 제거하는 한편, 세정 입자의 제2 분리는 이들 입자의 >99%의 제거를 보장한다. 임의로, 세정 입자의 제1 분리를 입자의 >99.9%의 제거를 제공하도록 연장할 수 있지만, 단계 (d) 및 (e)도 내재적으로 일부 입자를 제거하므로 최종 분리를 위해 단계 (g)로 이동하기 전에 이들 단계의 이점을 취하는 것이 더욱 효율적이다. 이는 단계 (d) 및 (e)가 반복되는 경우 특히 그러하다.
바람직하게 단계 (d) 및 (e)는 수회 반복되며, 전형적으로 적어도 2-3회 반복되지만 가능하게는 10회 이하이다.
상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 더욱 바람직하게 세탁 부하 내 직물 각 kg 당 5 내지 50 리터의 부피를 갖는다. 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 바람직한 회전 속도는 0.05 내지 900 G의 G 포스를 제공하기에 충분한 것이다. 전형적으로 세탁 공정은 0.05 내지 0.95 G에서 실행되며, 더 높은 G 포스, 전형적으로 5.5 내지 350 G에서 과량의 물을 추출하기 전에 유사한 조건 하에 헹굼수를 첨가한다. 직물로부터의 입자 분리를 0.05 내지 0.95 G에서 실행한다. 분리 후, 후속 세정 공정에서 재사용하기 위해 입자를 회수한다.
따라서, 98 cm 직경 케이지의 경우, 회전 속도는 유리하게 10-800 rpm의 범위에 있다. 전형적으로 세탁 공정은 10 내지 42 rpm에서 실행되며, 100-800 rpm에서 과량의 물을 추출하기 전에 유사한 조건 하에 헹굼수를 첨가한다. 직물로부터의 입자 분리를 10-42 rpm에서 실행하며, 후속 세정 공정에서 재사용하기 위해 분리된 입자를 회수한다.
본 발명의 방법에 따라, 상기 장치는 다수의 비중합체성 입자의 형태이며 바람직하게는 부가적으로 다수의 중합체성 입자를 포함하는 고체 입자성 재료를 포함하는 세정 매체 및 오염된 기재와 함께 작동된다. 이들 입자는 최적의 세정 성능을 촉진하기 위하여 효율적으로 순환될 것이 요구되며, 따라서 장치는 바람직하게 순환 수단을 포함한다. 따라서, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 내측 표면은 공간적으로 분리되고 상기 내측 표면에 대해 본질적으로 직각으로 접사된 다수의 신장된 돌출부를 바람직하게 포함한다. 바람직하게, 상기 돌출부는 전형적으로 기학상으로 구동되며 상기 케이지 내부에서 공기 흐름의 순환을 증진하도록 채용된 공기 증폭기를 부가적으로 포함한다. 전형적으로 상기 장치는 3 내지 10, 가장 바람직하게 4개의 상기 돌출부(보통 리프터로 지칭됨)를 포함한다.
작업 중, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 회전시켜 교반을 제공한다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 세정 작업의 마무리에 잔류 고체 입자성 재료의 효율적인 제거를 촉진하기 위하여 부가적인 교반 수단이 또한 제공된다. 바람직하게, 상기 교반 수단은 공기 분사(air jet)를 포함한다.
상기 하우징 수단은 표준 배관 특징부에 연결됨으로써 다수의 전달 수단에 부가하여 바람직하게는 적어도 하나의 재순환 수단을 제공하며, 이에 의해서 적어도 물 및, 임의로, 계면활성제, 효소 및 표백제와 같은 세정제가 장치 내로 도입될 수 있다. 상기 장치는 상기 하우징 수단 내부에서 공기를 순환시키고 그 안의 온도 및 습도를 조정하기 위한 수단을 부가적으로 포함할 수 있다. 상기 수단은, 예를 들어, 재순환 팬(fan), 공기 가열기, 물 분무기 및/또는 증기 발생기를 전형적으로 포함할 수 있다. 부가적으로, 장치 내부의 온도 및 습도 수준을 결정하고 이 정보를 제어 수단에 소통시키기 위한 감지(sensing) 수단도 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 측면에 따라, 적어도 하나의 재순환 수단이 상기 고체 입자성 재료가 제2 챔버로부터 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지로 재순환되어 후속 세정 공정에서 재사용되는 것을 촉진한다. 바람직하게, 제1 재순환 수단은 상기 챔버 및 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 연결하는 도관을 포함한다. 더욱 바람직하게, 상기 도관은 상기 고체 입자성 재료를 물과 분리하기 위한 분리 수단, 및 상기 고체 입자성 재료를 상기 원통형 케이지 내로 도입하는 것을 제어하도록 채용된 제어 수단을 포함한다.
고체 입자성 물질이 상기 챔버로부터 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지로 재순환하는 것은 상기 제1 재순환 수단 내에 포함된 펌핑 수단을 사용하여 달성되며, 여기에서 상기 펌핑 수단은 상기 고체 입자성 물질이 상기 분리 수단 및 상기 고체 입자성 물질이 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 재도입하는 것을 제어하도록 채용된 상기 제어 수단으로 전달되도록 채용된다.
바람직하게, 상기 장치는 제2 재순환 수단을 부가적으로 포함하여 상기 분리 수단에 의해 분리된 물이 상기 제2 챔버로 반환되도록 하며, 이에 의해 환경에 유익한 방식으로 상기 물의 재사용을 촉진한다. 바람직하게, 상기 챔버는 그 안의 내용물이 순환하고 혼합되는 것을 증진하기 위한 부가적인 펌핑 수단을 포함한다.
본 발명의 방법에 따른 세정 사이클의 전형적인 작동 중에, 오염된 의복은 먼저 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내에 위치한다. 텀블링이 시작된 다음(G<1), 필요량의 세탁수가 임의로 요구되는 부가적인 세정제와 함께 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지에 첨가된다. 기재가 균일하게 가습되었을 때(전형적으로 1-2분), 고체 입자성 세정 재료도 회전가능하게 장착된 원통형 케이지에 첨가된다. 임의로, 상기 재료는 제1 재순환 수단을 통해 원통형 케이지 내로 도입된다. 대안적으로, 상기 부가적인 세정제는, 예를 들어, 상기 세탁수와 예비-혼합되고 상기 원통형 케이지에 인접하여 위치한 상기 분리 수단을 통해 첨가될 수 있다.
케이지의 회전에 의한 교반 과정 중에, 유체 및 일정량의 고체 입자성 재료가 케이지 내의 천공을 통해 배출되어 장치의 제2 챔버 내로 들어간다. 그 후, 고체 입자성 재료가 상기 분리 수단으로 이동되도록 제1 재순환 수단을 통해 재순환될 수 있으며, 이로부터 상기 제어 수단에 의해 제어되는 방식으로 세탁 작업의 지속성을 위해 원통형 케이지로 반환된다. 이와 같은 고체 입자성 재료의 지속적인 순환 공정은 세정이 완료될 때까지 세탁 작업 전반에 걸쳐 계속된다.
따라서, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 벽 내의 천공을 통해 배출되어 상기 제2 챔버로 진입한 고체 입자성 재료는 재순환되고 상기 분리 수단을 통해 재도입되며, 제어 수단의 작동에 의해 상기 공급장치(feeder) 수단을 통해 상기 케이지 내로 돌아감으로써 세정 작업이 계속된다.
전형적으로, 본 발명의 방법에 따른 세탁 사이클은 하기 단계들을 포함한다:
(i) 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 포함하며 상기 기재한 바와 같은 장치의 제2 챔버 내로 고체 입자성 세정 재료와 물을 도입하는 단계;
(ii) 상기 고체 입자성 세정 재료와 물을 교반하는 단계;
(iii) 적어도 하나의 오염된 기재를 접근 수단을 통해 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 로딩하는 단계;
(iv) 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 접근 수단을 폐쇄하는 단계;
(v) 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 회전하도록 하는 한편 세탁수 및 임의로 요구되는 부가적인 세정제를 도입하여 기재를 균일하게 가습하는 단계;
(vi) 상기 고체 입자성 세정 재료를 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입하고 세탁 사이클 동안 장치를 작동시키며, 여기에서 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 지속적으로 회전시키고 여기에서 유체 및 고체 입자성 세정 재료가 제어되는 방식으로 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 천공을 통해 제2 챔버 내로 떨어지도록 하는 단계;
(vii) 깨끗한 고체 입자성 세정 재료를 이동시키고 사용된 고체 입자성 세정 재료가 분리 수단으로 재순환하도록 펌핑 수단을 작동시키는 단계;
(viii) 상기 깨끗하고 재순환된 고체 입자성 세정 재료가 제어되는 방식으로 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지로 첨가되도록 제어 수단을 작동시키는 단계; 및
(ix) 오염된 기재의 세정이 이루어지기에 필요한 만큼 단계 (vi), (vii) 및 (viii)을 지속하는 단계.
임의로, 상기 고체 입자성 세정 재료와 물은 재순환 수단을 통해 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입될 수 있다. 그러나, 더욱 바람직하게, 상기 고체 입자성 세정 재료와 물은 투입 수단, 예를 들어, 고정적으로 장착된 분무 노즐을 통해 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입된다. 가장 편리하게, 상기 분무 노즐은 상기 접근 수단 상에 고정적으로 장착될 수 있다.
바람직하게, 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 상기 방법에서 부가적인 세정제가 사용된다. 상기 부가적인 세정제를 상기 고체 입자성 세정 재료와 함께 상기 장치의 상기 제2 챔버에 첨가하고, 제1 재순환 수단을 통해 원통형 케이지 내로 도입할 수 있다. 대안적으로, 부가적인 세정제가 물과 예비-혼합되고, 단계 (v) 중에 분리 수단을 통해 상기 원통형 케이지로 첨가된다. 그러나, 더욱 바람직하게는, 상기 부가적인 세정제가 상기 투입 수단을 통해 상기 원통형 케이지로 첨가된다. 본 발명의 방법은 절감된 양의 상기 부가적인 세정제의 사용을 촉진한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 세정제는 단일 투입 단계보다는 세정 작업 중의 다중 투입 단계 중에 상기 원통형 케이지로 첨가될 수 있다.
바람직하게, 상기 깨끗하고 재순환된 고체 입자성 세정 재료의 펌핑은 세정 작업 전반에 걸쳐 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내에 세정 재료를 거의 동일한 수준으로 유지하고, 세탁 사이클이 완료될 때까지 세정 재료 대 오염된 기재의 비율이 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 보장하기에 충분한 속도로 진행된다.
세탁 사이클의 완료시, 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로의 고체 입자성 세정 재료의 공급이 중지되고, 세정된 기재의 건조가 어느 정도 이루어지도록 케이지의 회전 속도가 점차 증가한다. 일부 고체 입자성 재료는 이 단계에서 제거된다. 전형적으로, 건조를 달성하기 위하여 케이지는 100 내지 800 rpm의 회전 속도로 회전하며; 98 cm 직경 케이지의 경우, 적합한 회전 속도는 약 600 rpm이 될 것이다. 그 후에, 고체 입자성 세정 재료의 최종 제거가 가능하도록, 회전 속도가 감소하여 세탁 사이클의 속도로 복귀한다. 후속 세정 공정에 재사용이 가능하도록, 분리 후에 고체 입자성 세정 재료를 회수한다.
임의로, 높은 rpm에서의 초기 건조 후에, 상기 방법은 헹굼 작업을 부가적으로 포함할 수 있으며, 여기에서 세정 작업에 사용된 임의의 부가적 세정제의 완전한 제거가 이루어지도록, 부가적 물을 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지에 첨가할 수 있다. 상기 분리 수단을 통하거나, 투입 수단, 예를 들어, 고정적으로 장착된 분무 노즐을 통해 상기 원통형 케이지로 물을 첨가할 수 있다. 가장 편리하게는, 상기 분무 노즐이 상기 접근 수단 위에 고정적으로 장착될 수 있다. 상기 장치의 제2 챔버를 물로 과충진하여 그것이 제1 챔버에 진입함으로써 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 진입하게 하는 단계에 의해, 물을 첨가할 수도 있다. 세탁 사이클 동안과 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; 다시 한번 98 cm 직경 케이지의 경우, 약 600 rpm의 회전 속도가 적절할 것이다. 상기 헹굼 및 건조 사이클은 목적하는 횟수만큼 반복될 수 있다.
임의로, 형광 증백제, 향료, 유연제 및 전분과 같은 처리제를 헹굼수에 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 고체 입자성 세정 재료에 세정 작업을 적용한다. 대안적으로, 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 분리된 단계로서 고체 입자성 세정 재료의 세정을 달성할 수 있다. 세정 후에, 후속 세정 공정에서의 사용에 이용가능하도록 고체 입자성 세정 재료를 회수한다.
일반적으로, 상기 적어도 하나의 기재 상의 임의의 잔류 고체 입자성 세정 재료는 적어도 하나의 기재를 진탕함으로써 용이하게 제거될 수 있다. 그러나, 필요하다면, 바람직하게는 진공 완드(vacuum wand)를 포함하는 흡인 수단에 의해 추가의 잔류 고체 입자성 세정 재료를 제거할 수 있다.
본 발명의 방법은, 예를 들어, 플라스틱 재료, 피혁, 종이, 카드보드, 금속, 유리 또는 목재를 포함하는 임의의 광범위한 기재의 세정에 적용될 수 있다. 그러나, 실제로, 상기 방법은 주로 텍스타일 섬유 및 직물을 포함하는 기재의 세정에 적용되며, 예를 들어, 면과 같은 천연 섬유, 또는 인조 및 합성 텍스타일 섬유, 예를 들어 나일론 6,6, 폴리에스테르, 셀룰로스 아세테이트, 또는 그의 섬유 혼방을 포함할 수 있는 텍스타일 직물의 효율적인 세정을 달성하기에 특히 성공적인 것으로 나타났다.
고체 입자성 세정 재료는 전형적으로 유리, 실리카, 돌, 목재 또는 임의의 다양한 금속 또는 세라믹 재료의 입자를 포함하는 다수의 비중합체성 입자를 포함하며, 입자는 중실 또는 중공 구조일 수 있다.
본 발명의 특정의 유리한 실시양태에서, 고체 입자성 세정 재료는 중실 또는 중공 구조일 수도 있고 폴리아미드 또는 폴리에스테르 입자, 가장 특히 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 그의 공중합체의 입자를 포함하는 다수의 중합체성 입자를 부가적으로 포함한다. 중합체는 발포 또는 비발포된 것일 수 있으며, 선형 또는 가교결합된 것일 수 있다. 나일론 6, 나일론 6,6, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함하지만 이로 제한되지는 않는 다양한 나일론 또는 폴리에스테르 단일중합체 또는 공중합체가 사용될 수 있다. 바람직하게, 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.
임의로, 예를 들어, 중합체 쇄 내에 특히 이온성으로 하전되거나 극성인 부분 또는 불포화 유기기를 포함하는 단량체 단위를 포함시킴으로써 특정 착색 물질을 유인하도록 공중합체 물성을 채용할 수 있다. 이러한 기의 예는, 예를 들어, 산 또는 아미노기, 또는 그의 염, 또는 펜던트 알케닐기를 포함할 수 있다.
상기 고체 입자성 세정 재료가 다수의 중합체성 입자를 부가적으로 포함하는 상기 실시양태에서, 상기 중합체성 입자는 임의의 양으로, 전형적으로 0.1% 내지 99.9%로 존재함으로써 비중합체성 입자 대 중합체성 입자의 비율이 일반적으로 99.9%:0.1% 내지 0.1%:99.9% 중의 어느 지점에 존재할 수 있다. 특이적 실시양태에서, 90.0%:10.0% 내지 25.0%:75.0% 또는 85.0%:15.0% 내지 40.0%:60.0% 비율의 비중합체성 입자 대 중합체성 입자가 채용될 수 있다.
시스템에 첨가되는 세탁수의 부피는 바람직하게 5.0:1 내지 0.1:1 w/w; 더욱 바람직하게 2.0:1 내지 0.8:1의 세탁수 대 직물 비율이 달성되도록 계산하며, 1.75:1, 1.5:1, 1.2:1 및 1.1:1과 같은 비율에서 특히 양호한 결과가 달성된다. 가장 편리하게는, 장치의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 오염된 기재를 로딩한 후에 요구되는 양의 물을 상기 케이지 내로 도입한다. 고체 입자성 세정 재료의 순환 중에 케이지 내로 부가적인 양의 물이 이동되지만, 이월량은 분리 수단의 작용에 의해 최소화된다.
한편, 본 발명의 방법은 임의의 추가 첨가제의 부재 하에 다수의 비중합체성 입자만으로 또는 다수의 비중합체성 입자 및 중합체성 입자로 본질적으로 구성된 제형으로 가습된 기재를 처리하는 단계에 의한 오염된 기재의 세정을 제시하고, 더욱 바람직한 실시양태에서는, 제형이 적어도 하나의 부가적 세정제를 추가로 포함한다. 상기 적어도 하나의 세정제는 적어도 하나의 세제 조성물을 바람직하게 포함한다.
세제 조성물의 주요 구성요소는 세정 구성요소 및 후-처리 구성요소를 포함한다. 전형적으로, 세정 구성요소는 계면활성제, 효소 및 표백제를 포함하는 한편, 후-처리 구성요소는 예를 들어 재부착 방지 첨가제(anti-redeposition additive), 향료 및 형광 발광제(optical brightener)를 포함한다.
그러나, 세제 제형은 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%, 약 1 중량%, 또는 약 5 중량%에서부터 세정 조성물의 약 99.9 중량%, 약 80 중량%, 약 35 중량%, 또는 약 30 중량%까지의 수준으로 전형적으로 존재한다.
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, 펜토사나아제, 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.
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, 폴리아세트산, 예를 들어 에틸렌디아민 테트라아세트산 및 니트릴로트리아세트산의 다양한 알칼리금속, 암모늄 및 치환된 암모늄 염과 더불어, 폴리카복실레이트, 예를 들어 멜리트산, 숙신산, 옥시디숙신산, 폴리말레산, 벤젠 1,3,5-트리카복실산, 카복시메틸옥시숙신산, 및 그의 가용성 염을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
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 폴리비닐이미다졸의 공중합체 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.
상기 재부착 방지 첨가제는 그의 작용이 물리-화학적이며, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴레이트 및 카복시메틸 셀룰로스와 같은 재료를 포함한다.
임의로, 조성물은 또한 향료를 포함할 수 있다. 적합한 향료는 일반적으로 다중-구성요소 유기 화학적 제형이며, 이는 알콜, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르 및 니트릴 알켄, 및 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 잔류 향기를 제공하기에 충분한 직접성을 제시하는 상업적으로 이용가능한 화합물은 갈락솔리드 (1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-4,6,6,7,8,8-헥사메틸사이클로펜타(g)-2-벤조피란), 리랄 (3- 및 4-(4-하이드록시-4-메틸-펜틸)사이클로헥센-1-카복스알데히드 및 암브록산 ((3aR,5aS,9aS,9bR)-3a,6,6,9a-테트라메틸-2,4,5,5a,7,8,9,9b-옥타하이드로-1H-벤조[e][1]벤조푸란)을 포함한다. 상업적으로 이용가능하고 완전히 제형화된 향료의 한가지 예는 Symrise® AG에 의해 공급되는 Amour Japonais이다.
적합한 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.
그러나, 본 발명의 방법이 적어도 하나의 부가적 세정제 존재하에 실행되는 어떤 경우에도, 만족스러운 세정 성능을 달성하기 위해 요구되는 상기 세정제의 양은 선행기술의 방법에서 요구되는 양으로부터 유의적으로 감소된다.
고체 입자성 세정 재료 대 기재의 비율은 일반적으로 0.1:1 내지 10:1 w/w의 범위이고, 바람직하게 0.5:1 내지 5:1 w/w의 범위이며, 특히 양호한 결과는 1:1 내지 3:1 w/w, 특히 2:1 w/w 부근의 비율에서 달성된다. 따라서, 예를 들어, 5 g의 직물을 세정하는 경우, 임의로 계면활성제로 코팅된, 10 g의 비중합체성 입자 또는 동일 질량의 비중합체성 및 중합체성 입자 혼합물이 채용될 것이다. 고체 입자성 세정 재료 대 기재의 비율은 세탁 사이클 전반에 걸쳐 실질적으로 일정한 수준으로 유지된다.
본 발명의 방법은 소규모 또는 대규모 회분식 공정에 사용할 수 있으며, 가정용 및 산업용 세정 공정 양자 모두에 적용된다.
앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법은 텍스타일 직물의 세정에 특별히 적용된다. 그러나, 이러한 세정 시스템에서 사용되는 조건은 텍스타일 직물의 통상적인 습윤 세정에 전형적으로 적용되는 것보다 현저히 낮은 온도를 사용할 수 있도록 하며, 그 결과 현저한 환경적 및 경제적 이익을 제공한다. 따라서, 세탁 사이클에 대한 전형적인 절차 및 조건은 직물이 예를 들어 실질적으로 밀봉된 시스템 내에서 5 내지 40 ℃의 온도에서 5 내지 45 분 동안 본 발명의 방법에 따라 일반적으로 처리되는 것을 필요로 한다. 대략적인 지침으로서, 통상의 수성 세정 공정이 T ℃의 세탁 온도를 요구한다면 본 발명에 따른 공정은 T-10 ℃ 내지 T-25 ℃ 범위의 온도에서 현저한 세정을 제공할 것으로 밝혀졌다. 그 후에, 전반적 공정의 헹굼 및 입자 분리 단계의 완료를 위한 부가적 시간이 필요하므로, 전체 사이클의 총 지속기간은 전형적으로 1 시간 정도이다.
얻어진 결과는 텍스타일 직물을 사용하여 통상적인 습윤 (또는 건조) 세정 절차를 실행하였을 때 관찰되는 것과 매우 많이 유사하다. 본 발명의 방법에 의해 처리된 직물에서 달성되는 세정 및 착색 제거의 정도는 매우 양호한 것으로 보이며, 종종 제거하기 어려운 소수성 착색 및 수성 착색 및 오염에 대하여 특히 탁월한 결과가 달성된다. 본 발명에 따른 방법의 에너지 요구량, 사용된 물의 총 부피 및 세제 소비는 모두 통상적인 수성 세탁 절차의 사용과 연계된 이들 수준보다 상당히 낮으며, 다시금 비용 및 환경적 유익의 측면에서 현저한 이점을 제공한다.
본 발명의 방법은 또한 세탁-관련된 직물 손상의 측면에서 유익하다. 앞에서 관찰된 바와 같이, 통상적인 수성 세탁 중에는 직물 주름이 쉽게 발생하며, 이는 세탁의 기계적 작용으로부터의 응력을 각각의 주름에 집중시키는 작용을 하여, 국소적 직물 손상을 유발한다. 이러한 직물 손상의 방지(또는, 직물 보호)는 가정용 소비자 및 산업용 사용자에게 일차적인 관심사이다. 본 발명의 방법에 따른 비중합체성 입자 또는 비중합체성 및 중합체성 입자의 혼합물을 첨가하면 접혀지는 작용의 방지를 돕기 위하여 직물 표면상의 피닝(pinning) 층으로 작용하여 세탁 중의 주름을 효과적으로 감소시킨다. 입자는 또한 분리 또는 간격(spacing) 층으로 작용하여 세탁 중에 직물의 분리된 조각 사이의 상호작용을 저해함으로써 국소 직물 손상의 또 다른 주요 원인인 얽힘을 감소시킨다. 본원에 개시된 방법에서, 기계적 작용은 여전히 존재하지만, 결정적으로, 이는 비중합체성 입자의 작용의 결과 훨씬 더 균일하게 분포한다. 많은 세탁 하에 의복의 수명을 결정짓는 것은 국소적인 측면의 손상이다.
따라서, 본 발명의 방법은 균등한 에너지, 물 및 세제 조건에서 선행기술의 방법과 비교하여 세정 성능의 증진을 제공하며; 그렇지 않으면, 본원에 첨부된 실시예에 설명된 바와 같이, 에너지, 물 및 세제 모두의 더 적은 수준에서 직물 손상의 감소와 함께 균등한 세정 성능이 달성될 수 있다. 또한, 후속 세정 공정에서 입자를 재사용할 수 있도록, 세정 공정의 완료시 직물 세탁 부하로부터 입자의 제거는 사용된 입자의 특이적 크기, 형상 및 밀도에 기초하여, 또한 공정 파라미터의 제어에 의해 신속히 처리된다.
본 발명의 특이적인 바람직한 실시양태에서, 오염된 기재는 98 cm 직경의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내에 놓여지며 계면활성제 및 효소를 포함하는 세제 제형이 소량의 세탁수와 함께 주변 온도에서 장치의 문 위에 장착된 분무 노즐을 통해 첨가된다. 케이지는 40 rpm으로 회전하여 0.88의 G 포스를 제공한다. 그 후, 고체 입자성 세정 재료가 상기 제2 챔버로부터 상기 케이지 내로 도입되고, 상기 재료의 연속적인 재순환을 포함하는 공정이 5-50 분간 지속된다. 표백제를 함유하는 세탁수의 추가 량이 이 기간 동안 주변 온도 또는 상승된 온도에서 첨가된다(전자의 경우, 표백제는 저온 활성화된 화합물이다). 표백제 용액이 첨가된 후 수 분 동안 회전을 지속한다. 그 후, 세탁 공정을 종료하기 위해 순환을 중단한다.
그 후, 시스템으로부터 물을 제거하기 위해 5.5 초과의 높은 G 포스에서 약 2분간 회전함으로써 사이클의 추출 단계를 실행하며; 바람직하게는, 약 197.2의 G 포스를 발생하기 위해 약 600 rpm으로 상기 케이지를 회전시킨다. 그 후 고속 회전을 중단하고, 세탁 부하 중에 잔류한 대부분(>50%)의 고체 입자성 세정 재료를 제거하기 위해 약 5 분간 낮은 G 텀블(약 40 rpm에서)을 실행한다. 그 후, 몇 분간 노즐을 통해 상기 케이지 내로 헹굼수를 분무한 다음 헹굼수를 제거하기 위해 약 600 rpm에서 케이지를 추가로 회전시킨다. 헹굼 공정은 수회, 일반적으로 10회 이하, 더욱 바람직하게 5회 이하, 전형적으로 약 3회 반복할 수 있다. 첨가되는 헹굼수는 물에 직물을 침지시키기에 충분하지 않으며, 다음 추출 단계 전에 직물을 재포화시킬 정도로만 사용된다. 임의로, 최종 분무 헹굼 과정 중에 형광 증백제, 향료, 컨디셔너 등을 첨가할 수 있으며, 그 후에 잔류 고체 입자성 세정 재료의 제거를 허용하기 위해 낮은 G(40 rpm)에서 케이지를 다시 회전시킨다. 그 다음, 깨끗한 직물을 장치로부터 제거할 수 있다.
추가로, 본 발명의 방법에 따른 작업 사이클의 전형적인 실시예에서, 고체 입자성 세정 재료의 초기 첨가량(약 43 kg)이 98 cm 직경의 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 오염된 기재의 세탁 부하(15 kg)에 첨가되는 한편, 0.88 G(40 rpm)를 발생하기 위해 회전시킨다. 그 후, 추가로 고체 입자성 세정 재료(10 kg)가 전형적으로 약 30 분간 지속될 수 있는 세탁 사이클의 지속기간 전반에 걸쳐 대략 매 30 초마다 분리 수단 및 제어 수단을 통해 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 펌핑된다. 이에 의해, 시스템은 세탁 전반에 걸쳐 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 고체 입자성 세정 재료의 대략 동일한 수준(43 kg의 비드 및 15 kg의 직물의 경우 약 2.9:1 중량비)을 유지하기에 충분한 속도로 고체 입자성 세정 재료를 펌핑 및 첨가하도록 설계된다.
따라서, 세탁 사이클 중에, 고체 입자성 세정 재료는 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 밖으로 그의 천공들을 통해 지속적으로 떨어지며, 깨끗한 세정 재료와 함께 분리 수단 및 제어 수단을 통해 재순환되고 첨가된다. 이 공정은 수동으로 제어될 수 있거나 자동으로 작동될 수 있다. 회전가능하게 장착된 원통형 케이지로부터 고체 입자성 세정 재료의 퇴거 속도는 본질적으로 그의 특이적 설계에 의해 제어된다. 이와 관련하여 중요한 파라미터는 천공 크기, 천공 수, 케이지 내의 천공 배열 및 채용된 G 포스(또는 회전 속도)를 포함한다.
일반적으로, 천공은 고체 입자성 세정 재료의 평균 입경의 약 2-3배의 크기를 가지며, 이는 전형적인 실시예에서 천공이 25.0 mm 이하의 직경을 갖도록 한다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 케이지의 원통형 벽 표면적의 약 34% 만이 천공을 포함하도록 드릴로 뚫을 것이다. 바람직하게, 천공은 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 벽에 걸쳐 줄무늬로 띠를 두르거나 고르게 분포되지만, 예를 들어, 케이지의 이분의 일 내에 전적으로 위치할 수 있다.
회전가능하게 장착된 원통형 케이지로부터 고체 입자성 세정 재료가 나오는 속도는 상기 케이지의 회전 속도에 의해서도 영향을 받아서 회전 속도가 높을수록 G 포스가 증가하지만, G>1에서는 직물이 케이지의 측면에 부착하여 세정 재료가 나오는 것을 막는다. 따라서, 이와 관련하여 더 느린 회전 속도가 최적의 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌는데, 텀블링 중에 직물이 더욱 펼쳐짐에 따라 비드가 직물로부터 천공을 통해 떨어질 수 있기 때문이다. 따라서 <1의 G 포스를 초래하는 회전 속도가 필요하다(98 cm 직경 케이지에서 10-42 rpm). G 포스(또는 회전 속도)는 또한 기재 위 세정 재료의 기계적 작용의 유익한 효과를 최대화하도록 제어되며, 가장 적합한 G는 일반적으로 약 0.9 G(98 cm 직경 케이지에서 40 rpm)인 것으로 밝혀졌다.
또한, 세탁 중의 가습 수준도 효과를 나타내어, 더 가습된 기재는 더 건조한 기재보다 더 오랜 시간 동안 세정 재료를 보유하는 경향이 있다. 결과적으로, 고체 입자성 세정 재료가 나오는 속도를 추가로 제어하기 위하여, 필요하다면, 기재의 과가습도 채용될 수 있다.
세탁 사이클이 완료되면, 회전가능하게 장착된 원통형 케이지로 고체 입자성 세정 재료를 첨가하는 것을 멈추고, 일부 액체를 추출하고 기재를 어느 정도 건조시키기 위하여 약 2 분간 케이지 rpm을 점진적으로 증가시켜 약 197.2의 G 포스(98 cm 직경 원통형 케이지에서 600 rpm)를 제공한다. 그 후 고속 회전을 멈추고 약 5 분간 낮은 G 텀블(약 40 rpm)을 실행하여 세탁 부하에 남아있는 대부분의(>50%) 고체 입자성 세정 재료를 제거한다. 그 후, 상기 기재한 바와 같이, 헹굼 사이클을 실행하고, 세정 재료의 제거를 완료하기 위하여 세탁 사이클에서와 동일한 <1 및 낮은(40) rpm 값으로 회전 G 및 회전 속도를 최종적으로 복귀시키며; 이러한 입자의 제거는 일반적으로 약 20 분간 수행되는데, 전형적인 작업에서 세탁 및 헹굼 사이클 각각을 실행하여 약 1 시간의 총 전체적인 사이클 시간을 제공하기 때문이다.
본 발명의 방법은 공정 후 세정된 기재로부터 세정 재료를 성공적으로 제거하는 것으로 나타났으며, 시험 결과 비드 분리 사이클 종료시 의복당 평균 <20 입자가 세탁 부하에 잔류하는 입자 제거 효능을 나타내었다. 일반적으로 이는 의복당 평균 <10 입자까지 추가로 감소될 수 있으며, 20분 분리 사이클이 채용되는 최적화된 경우에 의복당 평균 <5 입자가 전형적으로 달성된다. 공정의 물 추출 단계 중에 더 높은 G 포스를 사용하여 달성된 더 건조한 의복의 경우, 이러한 의복당 입자의 수치는 훨씬 더 감소될 수 있다.
부가적으로, 비록 성능의 일부 저하가 재활용된 입자에서 일반적으로 관찰되기는 하지만, 기재된 방식으로 비중합체 입자 및 사용되는 경우 중합체성 입자의 재-이용이 잘 작동되어 입자가 세정 절차 중에 만족스럽게 재-사용될 수 있는 것으로 입증되었다.
이제 본 발명을 하기 실시예 및 관련된 설명을 참조하여 설명하지만 어떤 방식으로든 그의 범위가 제한되지는 않는다.
실시예
실시예 1 - 비중합체성 입자
두 가지의 쉽게 이용가능한 비중합체성 입자성 세정 재료의 효능을 첨가된 입자가 없는 대조군과 비교하여 테스트하기 위하여 세정 시험을 수행하였다(표 1 및 도 1 참조).
입자성 세정 재료 및 대조군
입자 유형 입자 형상 입자 직경
(mm)		 입자
부피
(㎣)		 입자
밀도
(g/㎤)		 입자
질량
(mg)
유리 완벽한 구체 dps = 4.7 54.4 3.5 191
강철 완벽한 구체 dps = 4.4 44.6 7.9 351
없음 (대조군) N/A N/A N/A N/A N/A
표 2에 기재된 조건에 따라 밀봉된 세탁 장치(wash rig)(10 cm 높이의 리프터가 장착된 50 cm 직경 및 70 cm 깊이의 회전가능하게 장착된 드럼)에서 세탁을 수행하였다.
세탁 조건
입자 유형 세탁 부하 질량
(kg)		 세탁 온도
(℃)		 세탁 기간 (분) 입자:옷감 비율 (w/w) 물:옷감 비율 (w/w) 세제
(g/kg)		 헹굼
유리 4.0 주변
(20 ℃)		 20 1:1 1.2:1 30.0 유
강철 4.0 주변
(20 ℃)		 20 1:1 1.2:1 30.0 유
없음
(대조군)		 4.0 주변
(20 ℃)		 20 N/A 1.2:1 30.0 유
세탁 부하는 1 WFK PCMS-55_05-05x05 전문가용 세탁물 착색 모니터, 및 4 SBL-2004 피지 옷감과 함께 면 밸러스트로 만들어진 나머지 세탁 부하를 포함하여 총 4.0 kg을 포함하였다. 세제로서 제조자의 권장 용량으로 Procter & Gamble Professional Ariel® 액체를 사용하였다. 20분간의 세탁 사이클 종료시, 가정용 세탁기(BEKO WM5120W - 표준 헹굼 사이클)에서 부하를 헹구고, 착색 모니터가 공기 건조되도록 하였다. 각각의 세탁을 2회 반복하였다. 세탁 사이에 입자를 깨끗하게 헹구었다.
Konica Minolta CM-3600A 분광광도계를 사용하여 WFK PCMS-55_05-05x05 착색 모니터 상의 다양한 착색의 CIE Lab L, a 및 b 색채 좌표(co-ordinates)를 기록하였고, 그 후 이들을 사용하여 세탁되지 않은 균등물에 대해 달성된 세정 정도의 측정치로서 ΔE를 계산하였다(ΔE 값이 더 높을수록 세정이 더 양호하였다). 결과를 표 3에 나타내었고(반복된 세탁의 평균치), ΔE에 있어서 1 단위의 차이는 눈에 의해 식별가능하다는 사실을 기초로 하여 코멘트하였다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 대조군과 비교하여 유리 입자를 사용함에 따른 유의한 세정 이익은 없었다. 단지 1 가지 착색(10D)이 양성 결과를 나타내었고, 7 가지는 동등한 성능을 나타내었으며, 5 가지는 더 열등한 성능을 나타내었다. 그러나, 강철 입자는 6 가지 착색(10C, 10D, 90RM, 90PB, 10N 및 90MF)에 있어서 개선을 나타낸 한편, 5 가지 착색에 대해서는 동등한 성능을 달성하고, 단지 2 가지에 있어서 더 열등한 성능을 보였다.
세탁 테스트 결과
WFK 착색 모니터
코딩		 착색 유형 입자 없음ΔE
(대조군)		 유리 입자 ΔE 강철 입자 ΔE 유리 입자 ΔE - 입자 ΔE 없음 강철 입자 ΔE - 입자 ΔE 없음
10C 면 위의
안료/라놀린		 7.3 7.7 8.9 < 1 +1.6
20C 폴리에스테르/면 위의 안료/라놀린 4.7 3.4 3.9 -1.3 < 1
90LI 면 위의 적포도주, 노화 (IEC 456) 17.1 16.8 15.6 < 1 -1.5
10D 면 위의
피지/안료		 8.5 9.7 12.4 +1.2 +3.9
20D 폴리에스테르/면 위의 피지/안료 11.2 8.5 11.8 -2.7 < 1
10U 면 위의 카레 9.6 9.6 9.7 < 1 < 1
10M 면 위의
모터오일/안료		 4.7 5.6 3.6 < 1 < 1
90RM 면 위의
그을음/광유
(IEC 456)		 4.6 4.9 7.6 < 1 +3.0
90PB 면 위의 혈액,
노화
(IEC 456)		 47.8 37.0 51.0 -10.8 +3.2
10N 면 위의
계란/안료		 18.8 15.2 21.1 -3.6 +2.3
10R 면 위의
전분/안료		 4.1 4.2 3.2 < 1 < 1
10PPM 면 위의 식물 지방/우유/안료 9.4 5.0 6.7 -4.4 -2.7
90MF 면 위의 코코아, 노화
(IEC 456)		 7.6 7.8 9.1 < 1 +2.5
여기에서, 유리 및 강철 입자는 본질적으로 동일한 크기 및 형상을 지니고 있으므로, 주요 인자는 이들의 밀도(및 이에 따른 이들의 질량) 차이이다. 강철 입자의 더 큰 밀도(및 질량)은 자명하게 이들의 기계적 작용을 증가시키며, 이에 따라 세정 능력을 증가시킨다. 따라서, 입자가 개선된 세정 성능을 보여주기에 충분한 기계적 작용을 발생시키기 위하여 소정의 비중합체성 입자 크기 및 형상에 대한 임계치 밀도가 있는 것으로 결론지을 수 있다. 여기에서 테스트된 특이적 비중합체성 입자의 경우, 이러한 임계치가 > 3.5 g/㎤(또는, 유사하게, 입자 질량 임계치는 > 190 mg에 존재함)임은 명백하다.
실시예 2 - 비중합체성 입자와 중합체성 입자의 혼합물
비중합체성 및 중합체성 입자성 세정 재료 혼합물의 효능을 100 중량% 비중합체성 및 100 중량% 중합체성 옵션 및, 다시금, 첨가된 입자가 없는 대조군과 비교하여 테스트하기 위하여 세정 시험을 수행하였다(표 4 및 도 1 참조).
입자성 세정 재료 및 대조군
입자 유형 입자
형상		 입자
직경
(mm)		 a
(mm)		 b
(mm)		 h
(mm)		 입자
부피
(㎣)		 입자
밀도
(g/㎤)		 입자
질량 (mg)
강철 완벽한 구체 dps = 4.4 N/A N/A N/A 44.6 7.9 351
중합체 1 (BASF Ultramid®B36, 나일론 6) 구형 ds = 2.7 N/A N/A N/A 10.4 1.1 13
중합체 2 (INVISTA Polyclear®1101, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 원통형
(타원형 단면)		 N/A 3.0 2.2 2.1 11.1 1.4 16
없음 (대조군) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
표 5에 기재된 조건에 따라 밀봉된 세탁 장치(wash rig)(10 cm 높이의 리프터가 장착된 50 cm 직경 및 70 cm 깊이의 회전가능하게 장착된 드럼)에서 세탁을 수행하였다.
세탁 조건
입자 유형 세탁 부하 질량
(kg)		 세탁 온도 (℃) 세탁 시간 (분) 입자:옷감 비율
(w/w)		 물:옷감 비율 (w/w) 세제 (g/kg) 헹굼
강철 4.0 주변
(20 ℃)		 20 2:1 1.2:1 30.0 유
중합체 1
(BASF Ultramid® B36, 나일론 6)		 4.0 주변
(20 ℃)		 20 2:1 1.2:1 30.0 유
중합체 1/강철 혼합물 (w/w)
20%/80%
40%/60%
60%/40%
20%/80%		 4.0 주변
(20 ℃)		 20 2:1 1.2:1 30.0 유
중합체 2
(INVISTA Polyclear® 1101, 폴리에틸렌 테레프탈레이트)		 4.0 주변
(20 ℃)		 20 2:1 1.2:1 30.0 유
중합체 2/강철 혼합물 (w/w)
20%/80%
40%/60%
60%/40%
20%/80%		 4.0 주변
(20 ℃)		 20 2:1 1.2:1 30.0 유
없음 (대조군) 4.0 주변
(20 ℃)		 20 N/A 1.2:1 30.0 유
명확을 기하기 위하여, 테스트된 세탁 전부에서 입자:옷감 비율이 일정하게 유지된 것을 지적하여야 한다. 따라서, 예를 들어, 20%/80% 중합체/강철 입자 혼합물(w/w)은 중합체 입자 1.6 kg과 강철 입자 6.4 kg(총 8.0 kg, 즉, 2:1의 입자:옷감)을 함유하였다. 60%/40% 중합체/강철 입자 혼합물(w/w)은 중합체 입자 4.8 kg과 강철 입자 3.2 kg 등을 함유하였다.
세탁 부하는 1 WFK PCMS-55_05-05x05 전문가용 세탁물 착색 모니터, 및 4 SBL-2004 피지 옷감과 함께 면 밸러스트로 만들어진 나머지 세탁 부하를 포함하여 총 4.0 kg을 포함하였다. 세제로서 제조자의 권장 용량으로 Procter & Gamble Professional Ariel® 액체를 사용하였다. 20분간의 세탁 사이클 종료시, 가정용 세탁기(BEKO WM5120W - 표준 헹굼 사이클)에서 부하를 헹구고, 착색 모니터가 공기 건조되도록 하였다. 각각의 세탁을 2회 반복하였다. 세탁 사이에 입자를 깨끗하게 헹구었다.
Konica Minolta CM-3600A 분광광도계를 사용하여 WFK PCMS-55_05-05x05 착색 모니터 상의 다양한 착색의 CIE Lab L, a 및 b 색채 좌표(co-ordinates)를 기록하였고, 그 후 이들을 사용하여 세탁되지 않은 균등물에 대해 달성된 세정 정도의 측정치로서 ΔE를 계산하였다(ΔE 값이 더 높을수록 세정이 더 양호하였다). 결과를 표 6 및 표 7에 나타내었고(반복된 세탁의 평균치), ΔE에 있어서 1 단위의 차이는 눈에 의해 식별가능하다는 사실을 기초로 하여 코멘트하였다.
세탁 테스트 결과
WFK 착색 모니터 코딩 착색 유형 입자
없음
ΔE
(대조군)		 강철 입자 ΔE 중합체 1 입자
ΔE		 중합체 1/강철
혼합물
ΔE		 중합체 2 입자
ΔE		 중합체 2/강철
혼합물
ΔE
10C 면 위의
안료/라놀린		 7.3 10.6 9.4 20%/80% = 12.8
40%/60% = 11.3
60%/40% = 10.1
80%/20% = 9.1		 11.5 20%/80% = 11.7
40%/60% = 12.5
60%/40% = 11.8
80%/20% = 11.3
20C 폴리에스테르/면 위의 안료/라놀린 4.7 3.3 4.7 20%/80% = 5.7
40%/60% = 4.9
60%/40% = 4.6
80%/20% = 3.9		 4.5 20%/80% = 4.6
40%/60% = 6.3
60%/40% = 4.8
80%/20% = 4.3
90LI 면 위의 적포도주,
노화
(IEC 456)		 17.1 15.9 16.3 20%/80% = 17.0
40%/60% = 16.5
60%/40% = 15.8
80%/20% = 16.1		 14.0 20%/80% = 15.7
40%/60% = 16.8
60%/40% = 15.7
80%/20% = 15.3
10D 면 위의
피지/안료		 8.5 10.6 11.2 20%/80% = 14.1
40%/60% = 11.9
60%/40% = 11.9
80%/20% = 11.5		 11.7 20%/80% = 13.0
40%/60% = 12.9
60%/40% = 12.1
80%/20% = 11.7
20D 폴리에스테르/면 위의
피지/안료 		11.2 13.0 13.1 20%/80% = 17.6
40%/60% = 14.6
60%/40% = 12.5
80%/20% = 10.3		 11.0 20%/80% = 12.4
40%/60% = 14.4
60%/40% = 14.0
80%/20% = 12.0
10U 면 위의 카레 9.6 9.9 10.1 20%/80% = 10.4
40%/60% = 10.2
60%/40% = 9.7
80%/20% = 8.2		 8.9 20%/80% = 9.0
40%/60% = 10.6
60%/40% = 9.2
80%/20% = 9.3
10M 면 위의
모터오일/안료		 4.7 5.4 5.6 20%/80% = 8.0
40%/60% = 6.8
60%/40% = 5.6
80%/20% = 5.5		 7.4 20%/80% = 7.8
40%/60% = 6.8
60%/40% = 6.9
80%/20% = 7.3
90RM 면 위의
그을음/광유
(IEC 456)		 4.6 4.1 6.8 20%/80% = 10.6
40%/60% = 6.8
60%/40% = 6.1
80%/20% = 4.4		 7.2 20%/80% = 9.8
40%/60% = 8.5
60%/40% = 9.8
80%/20% = 8.1
90PB 면 위의 혈액, 노화
(IEC 456)		 47.8 49.4 51.5 20%/80% = 51.8
40%/60% = 49.7
60%/40% = 50.2
80%/20% = 42.4		 47.3 20%/80% = 47.1
40%/60% = 51.9
60%/40% = 50.1
80%/20% = 49.5
10N 면 위의
계란/안료		 18.8 16.1 17.2 20%/80% = 22.1
40%/60% = 18.4
60%/40% = 18.6
80%/20% = 17.2		 18.6 20%/80% = 17.1
40%/60% = 19.2
60%/40% = 20.0
80%/20% = 21.2
10R 면 위의
전분/안료		 4.1 3.3 2.3 20%/80% = 7.1
40%/60% = 5.1
60%/40% = 3.7
80%/20% = 3.0		 5.3 20%/80% = 5.2
40%/60% = 7.3
60%/40% = 7.7
80%/20% = 5.5
10PPM 면 위의
식물지방/우유/
안료		 9.4 7.7 9.2 20%/80% = 24.2
40%/60% = 14.2
60%/40% = 16.0
80%/20% = 6.3		 18.9 20%/80% = 15.8
40%/60% = 24.9
60%/40% = 22.3
80%/20% = 20.8
90MF 면 위의 코코아, 노화
(IEC 456)		 7.6 9.4 7.8 20%/80% = 13.5
40%/60% = 9.7
60%/40% = 9.6
80%/20% = 8.2		 10.6 20%/80% = 9.4
40%/60% = 13.0
60%/40% = 11.8
80%/20% = 7.9
모든 ΔE의 합계 155.4 158.7 165.2 20%/80% = 214.9
40%/60% = 180.1
60%/40% = 174.4
80%/20% = 146.1		 176.9 20%/80% = 178.6
40%/60% = 205.1
60%/40% = 196.2
80%/20% = 184.2
세탁 테스트 결과
WFK
착색
모니터 코딩 		착색 유형 입자
없음
ΔE
(대조군)		 강철
입자 ΔE-입자없음
ΔE		 중합체1 입자 ΔE-입자없음
ΔE		 중합체 1/강철
혼합물 ΔE -
입자없음 ΔE		 중합체2 입자 ΔE-입자없음
ΔE		 중합체 2/강철
혼합물 ΔE -
입자없음 ΔE
10C 면 위의
안료/라놀린		 7.3 +3.3 +2.1 20%/80% = +5.5
40%/60% = +4.1
60%/40% = +2.9
80%/20% = +1.8		 4.2 20%/80% = +4.4
40%/60% = +5.3
60%/40% = +4.5
80%/20% = +4.1
20C 폴리에스테르/면 위의 안료/라놀린 4.7 -1.4 < 1 20%/80% = +1.0
40%/60% = < 1
60%/40% = < 1
80%/20% = < 1		 < 1 20%/80% = < 1
40%/60% = +1.6
60%/40% = < 1
80%/20% = < 1
90LI 면 위의 적포도주, 노화
(IEC 456)		 17.1 -1.2 < 1 20%/80% = < 1
40%/60% = < 1
60%/40% = -1.3
80%/20% = -1.0		 -3.1 20%/80% = -1.4
40%/60% = < 1
60%/40% = -1.4
80%/20% = -1.8
10D 면 위의
피지/안료		 8.5 +2.1 +2.7 20%/80% = +5.6
40%/60% = +3.5
60%/40% = +3.4
80%/20% = +3.0		 +3.2 20%/80% = +4.5
40%/60% = +4.4
60%/40% = +3.6
80%/20% = +3.2
20D 폴리에스테르/면 위의
피지/안료 		11.2 +1.8 +1.9 20%/80% = +6.3
40%/60% = +3.4
60%/40% = +1.3
80%/20% = < 1		 < 1 20%/80% = +1.2
40%/60% = +3.2
60%/40% = +2.7
80%/20% = < 1
10U 면 위의 카레 9.6 < 1 < 1 20%/80% = < 1
40%/60% = < 1
60%/40% = < 1
80%/20% = -1.4		 < 1 20%/80% = < 1
40%/60% = +1.0
60%/40% = < 1
80%/20% = < 1
10M 면 위의
모터오일/안료		 4.7 < 1 < 1 20%/80% = +3.3
40%/60% = +2.1
60%/40% = < 1
80%/20% = < 1		 2.8 20%/80% = +3.2
40%/60% = +2.1
60%/40% = +2.2
80%/20% = +2.6
90RM 면 위의
그을음/광유
(IEC 456)		 4.6 < 1 +2.2 20%/80% = +6.0
40%/60% = +2.2
60%/40% = +1.5
80%/20% = < 1		 2.6 20%/80% = +5.2
40%/60% = +3.9
60%/40% = +5.2
80%/20% = +3.5
90PB 면 위의 혈액,
노화
(IEC 456)		 47.8 +1.6 +3.7 20%/80% = +4.0
40%/60% = +1.9
60%/40% = +2.4
80%/20% = -5.4		 < 1 20%/80% = < 1
40%/60% = +4.1
60%/40% = +2.3
80%/20% = +1.7
10N 면 위의
계란/안료		 18.8 -2.7 -1.6 20%/80% = +3.3
40%/60% = < 1
60%/40% = < 1
80%/20% = -1.6		 < 1 20%/80% = -1.6
40%/60% = < 1
60%/40% = +1.2
80%/20% = +2.5
10R 면 위의
전분/안료		 4.1 < 1 -1.8 20%/80% = +3.0
40%/60% = +1.0
60%/40% = < 1
80%/20% = -1.1		 +1.2 20%/80% = +1.1
40%/60% = +3.2
60%/40% = +3.6
80%/20% = +1.4
10PPM 면 위의
식물지방/우유/
안료		 9.4 -1.7 < 1 20%/80% =+14.8
40%/60% = +4.8
60%/40% = +6.6
80%/20% = -3.1		 +9.5 20%/80% =+6.4
40%/60% =+15.6
60%/40% =+13.0
80%/20% =+11.4
90MF 면 위의 코코아,
노화
(IEC 456)		 7.6 +1.8 < 1 20%/80% = +5.9
40%/60% = +2.1
60%/40% = +2.0
80%/20% = +1.6		 +3.0 20%/80% = +1.8
40%/60% = +5.4
60%/40% = +4.2
80%/20% = < 1
따라서, 표 6 및 표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 강철 입자는 다시금 입자가 없는 대조군과 비교하여 세정 이익을 보였다(5 가지 착색 -10C, 10D, 20D, 90PB 및 90MF에 대해서는 개선된 성능, 4 가지 착색에 대해서는 동등한 성능, 그리고 4 가지 착색에 대해서는 더 열등한 성능을 보였다). 여기에서 입자:옷감의 중량비가 높으면 착색 범위에 대한 세정 성능의 균형을 약간 변화시켰지만, 여전히 전체적인 세정 개선이 명백하였다. 중합체 1 입자는 또한 입자가 없는 대조군과 비교하여 세정 이익을 보였다(5 가지 착색 -10C, 10D, 20D, 90RM 및 90PB에 대해서는 개선된 성능, 6 가지 착색에 대해서는 동등한 성능, 그리고 2 가지 착색에 대해서는 더 열등한 성능을 보였다). 따라서, 강철 및 중합체 1 입자의 혼합물이 개별적인 입자를 단독으로 사용한 경우에 잘 세정되는 착색에 대해서만이 아니라 전반적인 착색 범위에 대해 잘 작용한다는 것은 놀라운 일이다. 예를 들어, 중합체 1 입자 20 중량%/강철 입자 80 중량% 혼합물이 고려되는 경우에, 세정 성능은 동등한 성능을 보인 90LI 및 10U를 제외한 모든 착색에 대해 개선되었다. 실제로, 개별적인 입자에 대해 이익을 나타낸 중합체 1/강철 입자 혼합물의 범위는 도 2a에서 볼 수 있다. 여기에는 모든 착색 유형에 대한 ΔE 값의 합계가 입자 혼합 조성에 대해 도시되어 있다(표 6 참조). 명백히, 이들 입자를 혼합함에 따라 이들의 개별적인 성능으로부터 합리적으로 예상되는 것을 넘어서는 상승효과가 나타났다. 100 중량% 강철 입자의 데이터 포인트와 100 중량% 중합체 1 입자의 데이터 포인트를 연결하는 선은 예상될 수 있는 것을 보여주기 위한 혼합물의 단순한 규칙을 나타낸다. 이 선 밑으로 떨어지는 80 중량% 중합체 1 입자/20 중량% 강철 입자의 포인트는 이례적인 것으로 생각된다(도 2b 참조).
이 패턴은 강철 및 중합체 2 입자의 혼합물에 있어서도 반복된다. 예를 들어, 중합체 2 입자 40 중량%/강철 입자 60 중량% 혼합물이 고려되는 경우에, 세정 성능은 동등한 성능을 보인 90LI 및 10N를 제외한 모든 착색에 대해 개선되었다. 개별적인 입자에 대해 이익을 나타낸 중합체 2/강철 입자 혼합물의 범위는 도 2b에서 볼 수 있다. 여기에서도 모든 착색 유형에 대한 ΔE 값의 합계가 입자 혼합 조성에 대해 도시되어 있다(표 6 참조). 여기에서의 개선은 매우 뚜렷하여 이들 두 가지 입자 유형의 모든 혼합물이 혼합물 규칙으로부터 예상될 수 있는 것과 비교하여 개선된 세정 성능을 나타내는 것으로 보인다.
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 (73)

  1. 비중합체성 고체 입자성 세정 재료 및 세탁수로 기재를 처리하며, 상기 처리는 천공된 측벽을 포함하고 세탁 부하 중의 직물 kg 각각에 대해 5 내지 50 리터 용량을 갖는 드럼을 포함하는 장치 내에서 실행되는 단계를 포함하며, 여기에서 상기 고체 입자성 세정 재료는 0.1:1-10:1 질량비의 입자 대 직물 첨가 수준으로 다수의 비중합체성 입자를 포함하고, 상기 입자 각각은 실질적으로 원통형 또는 구형의 형상이며 3.5-12.0 g/㎤ 범위의 평균 밀도 및 5-275 ㎣ 범위의 평균 부피를 가지고, 여기에서 천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼이 0.05 내지 900 G 범위의 G 포스를 발생하는 속도로 회전하는, 오염된 기재의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비중합체성 입자가 유리, 실리카, 돌, 목재 또는 임의의 다양한 금속 또는 세라믹 재료의 입자를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속이 아연, 티타늄, 크로뮴, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 텅스텐, 알루미늄, 주석 및 납, 및 이들의 합금 중에서 선택되는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 세라믹 재료가 알루미나, 지르코니아, 텅스텐 카바이드, 실리콘 카바이드 및 실리콘 니트라이드 중에서 선택되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료가 부가적으로 다수의 중합체성 입자를 포함하며, 상기 입자 각각은 실질적으로 원통형 또는 구형의 형상이고 0.5-2.5 g/㎤ 범위의 평균 밀도 및 5-275 ㎣ 범위의 평균 부피를 가지는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 발포 중합체성 재료를 포함하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 비발포 중합체성 재료를 포함하는 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 선형 중합체를 포함하는 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 가교결합된 중합체를 포함하는 방법.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 비드를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 폴리아미드가 나일론 6 또는 나일론 6,6을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 폴리아미드가 5000 내지 30000 달톤 범위의 분자량을 갖는 나일론 6,6 단일중합체를 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 폴리에스테르가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 방법.
  14. 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비중합체성 입자 대 상기 중합체성 입자의 비율이 99.9%:0.1% 내지 0.1%:99.9%인 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 비율이 90.0%:10.0% 내지 25.0%:75.0%의 비중합체성 입자 대 중합체성 입자인 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 비율이 85.0%:15.0% 내지 40.0%:60.0%의 비중합체성 입자 대 중합체성 입자인 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료에 포함된 상기 입자가 원통형이고 타원형 단면을 가지며, 여기에서 주 단면 축 길이가 2.0-6.0 mm 범위이고 종 단면 축 길이가 1.3-5.0 mm 범위인 방법.
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료에 포함된 상기 입자가 원통형이고 원형 단면을 가지며, 여기에서 단면 직경이 1.3-6.0 mm 범위인 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 입자의 길이가 1.5-6.0 mm 범위인 방법.
  20. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료에 포함된 상기 입자가 구형이고 직경이 2.0-8.0 mm 범위인 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 입자가 완벽한 구체는 아니며 직경이 2.2-5.5 mm 범위인 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 입자가 완벽한 구체이며 직경이 3.0-7.0 mm 범위인 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료가 중실(solid) 구조를 갖는 입자를 포함하는 방법.
  24. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료가 중공(hollow) 구조를 갖는 입자를 포함하는 방법.
  25. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비중합체성 입자가 코팅된 비중합체성 입자를 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 비중합체성 입자가 비중합체성 중심(core) 재료와 중합체성 재료의 코팅을 포함하는 외피를 포함하는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 중심이 강철 중심을 포함하고, 상기 외피가 나일론 코팅을 포함하는 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼이 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 포함하는 방법.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    95 ℃를 초과하지 않는 온도에서 실행되는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 온도가 75 ℃를 초과하지 않는 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 온도가 5-40 ℃ 범위인 방법.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    세탁 공정 완료시 고체 입자성 세정 재료를 기재로부터 분리하고, 상기 고체 입자성 세정 재료를 회수하여 상기 재료를 후속 세탁에서 재사용하는 단계를 부가적으로 포함하는 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    분리 및 회수 후, 재사용하기 전에 상기 고체 입자성 세정 재료에 세정 작업을 적용하는 방법.
  34. 제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 하우징 및 상기 원통형 케이지 내부로의 접근을 허용하는 접근 수단을 포함하는 세정 장치 내에 포함되는 방법.
  35. 제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 상기 케이지보다 큰 직경을 가지며 회전가능하게 장착된 원통형 드럼 내부에 동심원적으로 위치하며, 여기에서 상기 케이지 및 상기 드럼은 상기 회전가능하게 장착된 드럼보다 큰 직경을 가지는 정지된 원통형 드럼 내부에 동심원적으로 위치하고, 여기에서 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 및 상기 회전가능하게 장착된 원통형 드럼이 독립적으로 회전하도록 채용된 방법.
  36. 제28항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 상기 하우징 수단 내부의 제1 챔버 내에 장착되고, 하우징 수단은 또한 상기 원통형 케이지에 인접하여 위치한 제2 챔버를 포함하는 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    적어도 하나의 재순환 수단과 다수의 전달 수단을 부가적으로 포함하는 방법.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서,
    상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외측 표면에 제거가능하게 부착되고 상기 케이지의 내부로부터 유체 및 고체 입자성 물질의 진입 또는 진출을 방지하도록 채용된 밀봉 수단을 부가적으로 포함하는 방법.
  39. 제36항 또는 제37항에 있어서,
    부가적으로 펌핑 수단을 포함하며, 여기에서 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지는 천공된 측벽을 포함하는 드럼을 포함하고, 여기에서 상기 측벽의 표면적의 60% 이하가 천공들을 포함하며, 상기 천공들은 25.0 mm 이하의 직경을 갖는 구멍들을 포함하는 방법.
  40. 제34항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접근 수단이 하우징 내에 장착된 경첩이 달린 문을 포함하며, 이는 원통형 케이지의 내부로의 접근을 허용하기 위해 개방될 수 있고 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있는 방법.
  41. 제28항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치가 상기 고체 입자성 세정 재료의 순환을 증진하기 위해 채용된 순환 수단을 포함하는 방법.
  42. 제28항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 98 cm 직경의 케이지를 포함하며, 회전 속도가 30-800 rpm 범위인 방법.
  43. 제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 단계들을 순서대로 실행함을 포함하는 방법:
    (a) 세탁;
    (b) 과량의 물의 제1 추출;
    (c) 고체 입자성 세정 재료의 입자의 제1 분리;
    (d) 헹굼;
    (e) 과량의 물의 제2 추출;
    (f) 임의로, 적어도 한번 단계 (d) 및 (e)의 반복; 및
    (g) 고체 입자성 세정 재료의 입자의 제2 분리.
  44. 제43항에 있어서,
    단계 (d) 및 (e)가 10회 이하 반복되는 방법.
  45. 제43항 또는 제44항에 있어서,
    상기 세탁 공정을 0.05 내지 0.95 G에서 실행하며, 유사한 조건 하에 헹굼수를 첨가한 다음 5.5 내지 350 G의 더 높은 G 포스에서 추출하고, 직물로부터의 상기 입자 분리를 0.05 내지 0.95 G에서 실행하는 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼이 98 cm 직경을 갖는 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 포함하고, 상기 세탁 공정이 10 내지 42 rpm의 회전 속도에서 실행되며, 유사한 조건 하에 헹굼수를 첨가한 다음 100-800 rpm의 회전 속도에서 추출하고, 직물로부터의 상기 입자 분리를 10-42 rpm의 회전 속도에서 실행하는 방법.
  47. 제28항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    세탁 사이클이 하기 단계들을 포함하는 방법:
    (i) 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 포함하는 장치의 제2 챔버 내로 고체 입자성 세정 재료와 물을 도입하는 단계;
    (ii) 상기 고체 입자성 세정 재료와 물을 교반하는 단계;
    (iii) 적어도 하나의 오염된 기재를 접근 수단을 통해 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 로딩하는 단계;
    (iv) 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 접근 수단을 폐쇄하는 단계;
    (v) 회전가능하게 장착된 원통형 케이지가 회전하도록 하는 한편 세탁수 및 임의로 요구되는 부가적인 세정제를 도입하여 기재를 균일하게 가습하는 단계;
    (vi) 상기 고체 입자성 세정 재료와 물을 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입하고 세탁 사이클 동안 장치를 작동시키며, 여기에서 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지를 지속적으로 회전시키고 여기에서 유체 및 고체 입자성 세정 재료가 제어되는 방식으로 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 천공을 통해 제2 챔버 내로 떨어지도록 하는 단계;
    (vii) 깨끗한 고체 입자성 세정 재료를 이동시키고 사용된 고체 입자성 세정 재료가 분리 수단으로 재순환하도록 펌핑 수단을 작동시키는 단계;
    (viii) 상기 깨끗하고 재순환된 고체 입자성 세정 재료가 제어되는 방식으로 상기 회전가능하게 장착된 원통형 케이지로 첨가되도록 제어 수단을 작동시키는 단계; 및
    (ix) 오염된 기재의 세정이 이루어지기에 필요한 만큼 단계 (vi), (vii) 및 (viii)을 지속하는 단계.
  48. 제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 부가적인 세정제가 채용되는 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료와 물이 재순환 수단을 통해 천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼 내로 도입되는 동안, 상기 적어도 하나의 부가적인 세정제가 물과 예비-혼합되어 분리 수단을 통해 천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼에 첨가되는 방법.
  50. 제48항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적인 세정제가 투입 수단을 통해 천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼에 첨가되는 방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 투입 수단이 임의로 접근 수단 위에 장착되고 고정적으로 장착된 분무 노즐을 포함하는 방법.
  52. 제48항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적인 세정제가 세정 작업 중에 다수의 투입 단계에서 천공된 측벽을 포함하는 상기 드럼에 첨가될 수 있는 방법.
  53. 제48항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적인 세정제가 세정 구성요소 및 후-처리 구성요소를 포함하는 세제 조성물을 포함하는 방법.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 세정 구성요소가 계면활성제, 효소 및 표백제 중에서 선택되는 방법.
  55. 제53항 또는 제54항에 있어서,
    상기 후-처리 구성요소가 재부착 방지 첨가제(anti-redeposition additive), 향료 및 형광 발광제(optical brightener) 중에서 선택되는 방법.
  56. 제53항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
    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 안료 중에서 선택된 하나 이상의 다른 첨가제를 포함하는 방법.
  57. 제43항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
    처리제를 헹굼수에 첨가하는 단계를 부가적으로 포함하는 방법.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 처리제가 적어도 하나의 형광 증백제(fluorescent brightener), 향료, 유연제 및 전분 중에서 선택되는 방법.
  59. 제1항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
    5.0:1 내지 0.1:1 w/w의 세탁수 대 기재 비율에서 실행되는 방법.
  60. 제1항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
    소규모 또는 대규모 회분식 공정에 사용하기 위한 방법.
  61. 고체 입자성 세정 조성물 및 적어도 하나의 부가적인 세정제를 포함하며, 여기에서 상기 고체 입자성 세정 재료가 다수의 비중합체성 입자를 포함하는 세정 조성물.
  62. 제61항에 있어서,
    상기 비중합체성 입자가 유리, 실리카, 돌, 목재 또는 임의의 다양한 금속 또는 세라믹 재료의 입자를 포함하는 세정 조성물.
  63. 제62항에 있어서,
    상기 금속이 아연, 티타늄, 크로뮴, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 텅스텐, 알루미늄, 주석 및 납, 및 이들의 합금 중에서 선택되는 세정 조성물.
  64. 제62항에 있어서,
    상기 세라믹 재료가 알루미나, 지르코니아, 텅스텐 카바이드, 실리콘 카바이드 및 실리콘 니트라이드 중에서 선택되는 세정 조성물.
  65. 제61항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료가 부가적으로 다수의 중합체성 입자를 포함하는 세정 조성물.
  66. 제65항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 발포 또는 비발포 중합체성 재료를 포함하는 세정 조성물.
  67. 제65항 또는 제66항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 선형 또는 가교결합된 중합체를 포함하는 세정 조성물.
  68. 제65항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 비드를 포함하는 세정 조성물.
  69. 제61항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가적인 세정제가 적어도 하나의 세제 조성물을 포함하는 세정 조성물.
  70. 제61항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 입자성 세정 재료가 중실 또는 중공 구조를 갖는 입자를 포함하는 세정 조성물.
  71. 제61항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비중합체성 입자가 코팅된 비중합체성 입자를 포함하는 세정 조성물.
  72. 제71항에 있어서,
    비중합체성 중심 재료와 중합체성 재료의 코팅을 포함하는 외피를 포함하는 세정 조성물.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 중심이 강철 중심을 포함하고, 상기 외피가 나일론 코팅을 포함하는 세정 조성물.
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