KR20160030290A - 신규 세정 제형 및 방법 - Google Patents

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로버트 앤드류 버드
스티븐 데렉 젠킨스
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Abstract

본 발명은 기재의 처리를 위한 제형 및 방법을 제공하며, 본 방법은 제형으로 기재를 처리하는 단계를 포함하고, 본 제형은 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자를 포함하며, 투입 입자는 하나 이상의 호스트 물질 및 하나 이상의 방출성(releasable) 물질을 포함하며, 호스트 물질은 하나 이상의 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질을 투입 입자의 쉘로서 포함하며, 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제 또는 세정후 제제(post-cleaning agent) 또는 기재의 처리를 위한 다른 처리 첨가제를 포함하는, 투입 입자의 코어 물질을 포함하고, 세정 입자는 중합체성 세정 입자 및/또는 비-중합체성 세정 입자이며, 중합체성 고체 세정 입자는 평균 밀도가 0.5 g/cm3 내지 2.5 g/cm3 범위이고 평균 부피가 5 mm3 내지 275 mm3 범위이다. 본 방법 및 제형은 텍스타일 직물의 세정에 유리하게 적용된다.

Description

신규 세정 제형 및 방법{NEW CLEANING FORMULATION AND METHOD}
본 발명은, 고체 세정 입자 및 투입 입자(dosing particle)를 포함하는 제형을 사용한, 기재(substrate)의 처리에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은, 고체 세정 입자와 혼합된 투입 입자를 사용한 기재의 처리 동안 첨가제를 투입하는 단계를 포함하는 방법, 및 상기 방법에 사용되는 제형을 개시한다. 투입 입자는 하나 이상의 세정제 및/또는 세정후 제제(post-cleaning agent) 및/또는 다른 처리 첨가제를 포함하는 하나 이상의 방출성 물질을 포함할 수 있다. 본 방법은 특히 깨끗하고 위생적인 세탁물과 같은 기재를 제공하는 데 특히 적합하다.
수성 세정 공정은, 가정용 및 산업용 텍스타일 직물 세척 양자 모두에서 주축이 되는 공정이다. 일반적으로, 이러한 세척은, 일반적으로 상승된 온도에서, 세제 수용액에서 직물을 교반하는 단계를 포함한다. 종종 세제와 함께, 직물 컨디셔너(fabric conditioner), 염료 전사 억제제(dye transfer inhibitor), 재부착 방지 첨가제(anti-redeposition agent), 향제(perfume) 또는 위생 증진용 제품(product for enhancing hygiene)과 같은, 보조 첨가제는 별도의 투입 작업에 따라 첨가된다.
원하는 세정 수준이 달성된다는 가정 하에, 이러한 텍스타일 직물 세척 공정의 효능은 통상 공정과 관련된 에너지, 물, 및 세제의 소비 수준에 의해 특정된다. 일반적으로, 이들 3개 변수(parameter)에 대한 요구량이 적을수록, 세척 공정은 더 효율적인 것으로 간주된다. 물 및 세제 소비의 절감에 의한 다운스트림(downstream) 효과 또한, 비용이 매우 많이 들고 환경에 해로운 수성 유출액의 폐기에 대한 필요성을 최소화하기 때문에, 중요하다. 마찬가지로, 원하는 효과를 제공하면서도, 사용되는 보조 첨가제의 양이 적을수록 더 효율적인 공정이다.
이러한 세척 공정은, 가정용 세척기든 그의 산업용 등가물이든(전형적으로 세척 탈수기라고 함), 직물의 수성 침지(aqueous submersion) 후에 오염물 제거(soil removal), 수성 오염물 현탁(aqueous soil suspension), 및 물 헹굼(water rinsing)을 포함한다. 에너지(또는 온도), 물, 및 세제의 수준이 높을수록, 일반적으로 세정이 양호해진다. 그러나, 한 가지 주요 사안은 물 소비에 관한 것이며, 이는 물 소비가 (세척수를 가열하기 위한) 에너지 요구량, 및 (원하는 세제 농도를 달성하기 위한) 세제 용량 수준을 결정하기 때문이다. 또한, 물 사용 수준은 또 다른 중요한 성능 변수인, 직물에 대한 공정의 기계적 작용에 큰 영향을 미치며, 이는 세척 중에 옷감 표면의 교반으로서, 포매된 오염물의 방출에 있어서 주요 역할을 담당한다. 수성 세척 공정에서, 이러한 기계적 작용은 임의의 특정 세척기에 있어서의 드럼 디자인과 함께 물 사용 수준에 의해 제공된다. 일반적으로, 드럼 내의 물 수준이 높을수록 기계적 작용이 더 양호해지는 것으로 확인된다. 그러므로, 전체적 공정 효율을 개선하고자 하는 요구(즉, 에너지, 물, 및 세제 소비의 절감), 및 세척 중의 효율적인 기계적 작용의 필요성으로 이원화되어 있다.
WO-A-2007/128962는, 여전히 세정에 필요한 기계적 작용을 제공하면서, 물, 에너지 및 세제의 사용량을 크게 감소시키는, 오염된 기재의 세정 방법 및 제형을 개시하고 있다. 이 방법은, 유기 용매를 함유하지 않으며, 다수의 중합체성 입자를 포함하는 제형을 사용한, 습윤(moistened) 기재의 처리를 포함한다. 바람직하게는, 1:0.1 내지 1:5 w/w 의 기재:물 비율이 달성되도록 기재가 습윤되며(wetted), 선택적으로 제형은, 가장 바람직하게는 세제 특성을 가진 계면활성제를 전형적으로 포함하는 하나 이상의 세정 물질을 부가적으로 포함한다. 바람직한 구현예에서, 기재는 텍스타일 섬유를 포함하고, 중합체성 입자는, 예를 들어, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리알켄, 폴리우레탄 또는 이의 코폴리머를 포함할 수 있으나, 가장 바람직하게는, 나일론 비드의 형태이다. WO-A-2012/056252는, 세정 공정에서 이러한 중합체성 입자의 가장 효율적인 사용과 제거에 대한 방법을 개시하고, WO-A-2012/095677은, 이 방법을 비-중합체성 세정 입자 및 비-중합체성 세정 입자와 중합체성 세정 입자의 혼합물을 사용하는 것까지 확장시킨다.
세정 작업 종료 시에, 세정된 기재로부터 중합체성 세정 입자 또는 비-중합체성 세정 입자를 분리하는데 필요한 장치는, WO-A-2010/094959에 기술되어 있다. 이는, 독립적인 회전이 가능한 2개의 내부 드럼의 사용을 필요로 하고, 산업용 및 가정용 세정 공정 양자 모두에 적용되는, 새로운 디자인의 세정 장치를 제공한다.
WO-A-2011/064581에는, 세정 작업의 종료시에, 세정된 기재로부터 세정 입자를 용이하게 효율적으로 분리시키며, 천공 드럼(perforated drum), 및 유체 및 고체 입자성 물질이 드럼의 내부로 드나드는 것을 방지하도록 되어있는, 분리형 외측 드럼 스킨을 포함하는 추가적인 장치가 제공되는데, 그 세정 방법은 세척 사이클 중에 드럼에 외측 스킨을 부착한 다음, 세정 입자를 제거하기 위한 분리 사이클의 작동 전에 스킨을 제거한 후, 세정된 기재를 드럼으로부터 제거하는 단계를 필요로 한다.
장치를 추가로 개발하여, WO-A-2011/098815에는, 세정 공정 중에, 세정 입자를 연속적으로 순환시킴으로써 외측 스킨을 구비하지 않아도 되는, 공정 및 장치가 개시되어 있다.
WO-A-2007/128962, WO-A-2012/056252, WO-A-2012/095677, WO-A-2010/094959, WO-A-2011/064581, 및 WO-A-2011/098815에 개시된, 텍스타일 직물 세정에 대한 개선은, 세정 작업에서 사용되는 물, 에너지 및 세제의 수준을 감소시킨다. WO-A2011/128680은, 이러한 입자 세정 시스템에 상기 세제를 투입함으로써, 이 입자 세정 시스템에서, 세제는 이를 구성하는 화학적 성분들로 나누어지며(split), 이러한 성분들은 세정 작용 중에 서로 다른 시간에 첨가된다. 구체적으로는, 요구되는 얼룩 제거 정도를 제공하기 위해, 세정 제형 중의 세정 성분을 주 세척 사이클 이전 또는 주 세척 사이클 중에 첨가하고, 나머지 더 고가의 - 이런 이유로 더 높은 가치를 부여하는 - 성분은 세척 공정으로부터 중합체성 입자를 제거한 다음, 후-처리(post-treatment)로서 전형적으로 헹굼 중에 첨가될 필요가 있다. 전형적으로, 세정 성분은 계면활성제, 효소 및 산화제(oxidising agent) 또는 표백제(bleach)를 포함하지만, 후-처리 성분은 예를 들어 재부착 방지 첨가제, 향제 및 형광증백제(optical brightener)를 포함한다. 이러한 방식으로, 세정 성분 및 후-처리 성분을 첨가함으로써, 사용 수준이 더 감소될 수 있고, 그로 인해 통상의 일체형(all-in-one) 세제 제형과 비교하여 현저한 비용 절감이 가능하다.
WO-A-2011/128680의 방법은, 세정 작업 동안 세제 제형 중의 세정 성분과 후-처리 성분이 서로 다른 시간에 사용될 수 있게 허용하지만, 여전히 직물 표면으로 각 성분의 수송을 요구한다. 이는 전형적으로 상당한 양의 물에 희석한 다음 이 희석 용액을 세척 적재물(washload)에 분무함으로써 달성된다. 이 방법에서의 희석이 종래의 세척 공정에서의 희석보다 훨씬 낮은 수준이기는 하지만, 다양한 세제 성분을 투입하기에는 여전히 근본적으로 비효율적인 수단이다. 게다가, 세척 사이클에서 투입을 위한 별도의 투입 시간이 요구되고, 이는 전체적 사이클 시간에 불이익이 된다.
WO-A-2011/128676에 기술된, 카트리지(cartridge) 투입 시스템도 이러한 목적으로 사용될 수 있다. 이 시스템에서, 각 세제 성분은 일반적으로 농축되어, 복수의 투입분이 카트리지 내에 포함되고, 이들은 복수의 세척 사이클을 통해 점진적으로 사용된다. 그러므로, 각 세척에 개별적으로 투입할 필요가 없다는 점에서, 사용자에게 편리한 장점이 있다. 그러나, 카트리지 자체와 이를 세정 장치에 삽입하기 위한 도킹(docking) 시스템은, 구성이 복잡하고, 이런 이유로 인해 많은 비용이 든다.
따라서, 본 발명의 일 측면에서, 발명자들은, 전술한 희석 및 세제 성분의 전달에 대한 문제점을 해결하는 방법을 제공한다. 그러므로, 세척 사이클에 걸쳐서, 고체 세정 입자와 함께 사용되는, 첨가제를 방출하는 투입 입자가 제공된다. 첨가제의 방출은, 코어-쉘(core-shell) 입자 형태의 투입 입자의 외층(outer layer)의 용해를 통해 일어난다. 투입 입자는, 효과적인 세정 및 후-처리에 바람직한 세제 성분을 포함할 수 있고, 고체 세정 입자와 함께 긴밀하게 혼합되어 있기 때문에, 직물 표면으로 직접적으로 전달됨으로써, 가장 목표지향적인 방식으로 세척 적재물에 세제 성분이 운반될 수 있다. 그러므로, 세제 성분을 전달하기 위한, 별도의 물에 의한 희석 및 분무가 필요 없고 복잡한 카트리지 투입 시스템도 필요하지 않다.
본 발명은 또한 투입 입자를 사용하여 다른 유익한 첨가제의 투입을 포함한다. 예를 들어, 직물을 살균하기 위한 항균제(antimicrobial agent)의 첨가 및 증진된 수준의 형광증백제, 재부착 방지 첨가제, 향제 또한 염료 수송 억제제의 첨가를 포함한다. 각 경우에, 투입 입자의 장점은, 고체 세정 입자와의 부가 혼합물 같은, 특히 아취가 있고(elegant) 효과적인 수단을 사용하여, 직물 표면으로 특정 첨가제의 직접적이고, 목표지향적인 운반이 가능하다는 것이다.
기재 처리 공정에서 세정 물질 및 후-처리 물질의 전달을 위한 코어-쉘 입자의 사용은 종래로부터 알려져 있다. 따라서, WO-A-2011/150138은 캡슐화된, 고체형 수용성 유효 작용제(benefit agent), 이러한 캡슐화제를 포함하는 생성물뿐만 아니라 캡슐화제 및 생성물의 제조 및 사용 방법을 개시하고 있다. 바람직한 구현예에서, 멜라민 포름알데하이드 및/또는 우레아 포름알데하이드 캡슐화 공정이 기술되어 있다.
US-A-2004/242133은, 수지 접착제에 의해 3차원의 비-부직포 섬유 웹에 결합된 우레아-포름알데하이드 벽(wall)에 함유된 방향 성분의 확산성 마모 입자(spread abrasive particle) 및 미세캡슐화된 입자를 포함하는 마모성 세정 물품을 교시하고 있으며, 또한, 마모성 세정 물품의 제조 공정에 관한 것이다.
US-A-2011/245136은 캡슐화된, 고체형 수용성 유효 작용제, 이러한 캡슐화제를 포함하는 생성물뿐만 아니라 캡슐화제 및 생성물의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다. 개시된 발명은 보호성 현탁제를 사용함으로써, 유화 문제를 극복하고, 입자 제조 및 가공 동안에 유효 작용제와 쉘 물질 간의 부정적인 상호작용을 최소화하고자 하는 것이다.
WO-A-2010/079466은 캡슐화된 유효 작용제, 이러한 캡슐화제를 포함하는 조성물, 및 이 조성물의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다. 선행 기술의 캡슐화된 유효 작용제와 연관된 단점은 예를 들어, 향제 전달의 향상을 제공하여 해소되거나 최소화된다.
GB-A-2432844는, 향제, 폴리머, 및 세탁 동안에 직물에 전달되어 향제의 직물에의 부착을 오랫동안 지속시키는 양이온성 증착 보조제(deposition aid)를 포함하는 폴리머 입자를 기술하고 있다. 이러한 조성물을 통해 향제를 기재 상으로 증착시키는 방법 또한, 개시되어 있다. 물품은 선택적으로, 코어/쉘 형태를 가지며, 미니에멀젼 중합을 사용하여 제조된다. 입자의 폴리머는 바람직하게는 부틸 메타크릴레이트이며, 비닐 아세테이트로 된 쉘 층이 선택적으로 존재하고; 양이온성 증착 보조제는 양이온적으로 변형된 셀룰로스 또는 구아 검일 수 있다.
WO-A-98/42818에서, 복수의 코팅을 가진 세탁 첨가제 입자, 및 이러한 입자를 포함하는 조성물이 개시되어 있다. 입자는 다공성 담체 코어 물질을 포함하는 중심 코어, 및 담체 물질과 상호혼합된 유리질의(glassy) 캡슐화 물질을 포함한다. 캡슐화 물질은 적어도 부분적으로 수용성인 하이드록시 화합물로부터 유래되며, 외부 코팅 물질이 코어 입자 상에 코팅되어 실질적으로 비-점착성 표면을 제공한다. 외부 코팅 물질은 왁스, 수용성 폴리머, 지방 화합물, 탄수화물, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체, 천연 검 및 합성 검, 실리케이트, 보레이트, 포스페이트, 키틴 및 키토산 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 적어도 부분적으로 세척 가용성인 화합물 또는 분산성 화합물로부터 유래된다. 세탁제 또는 세정제, 예컨대 향제는 바람직하게는 다공성 담체 상에 지지되거나 다공성 담체 내에 함유된다.
그러나, 이들 선행 기술 문헌들 중 어느 것도, 복수의 고체 세정 입자, 및 호스트 물질과 방출성 물질을 포함하는 복수의 코어-쉘 투입 입자를 포함하는, 기재 처리용 제형을 교시하고 있지는 않으며, 여기서, 쉘은 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질을 포함하는 호스트 물질로 형성되며, 코어는 세정제 또는 세정후 제제 또는 기재 처리용의 다른 첨가제인 방출성 물질을 포함한다.
그러므로, 본 발명은 하기의 기술적인 문제들 중 하나 이상을 적어도 부분적으로 해결한다:
(1) 세정력 개선;
(2) 염료 전사(dye transfer) 감소;
(3) 기재 상으로의 얼룩의 재증착 감소;
(4) 세정 장치의 위생 개선; 및
(5) 특히 텍스타일 및 직물과 같은 세탁 물품 상의 박테리아와 관련하여, 기재 위생의 개선.
본 발명은, 전술한 기술적 문제들이 적어도 부분적으로는 고체 세정 입자와 긴밀하게 혼합된 투입 입자로부터, 세정제 또는 세정후 제제, 또는 다른 처리 첨가제를 방출함으로써 해결될 수 있음을, 본 발명자들이 이해함으로써 이루어졌다.
그러므로, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자를 포함하는 제형을 제공하며, 상기 투입 입자는 하나 이상의 호스트(host) 물질 및 하나 이상의 방출성 물질을 포함하는 코어-쉘 입자를 포함하고, 상기 호스트 물질은 하나 이상의 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질을 투입 입자의 쉘로서 포함하고, 상기 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제 또는 세정후 제제 또는 기재의 처리를 위한 다른 처리 첨가제를 포함하는 투입 입자의 코어 물질을 포함한다.
단순히 명확히 하기 위해, 본 발명 및 청구항은, 투입 입자가 하나 이상의 세정제, 하나 이상의 세정후 제제 및 하나 이상의 다른 처리 첨가제의 조합 중 임의의 조합으로부터 선택되는 둘 이상의 방출성 물질을 포함할 가능성을 망라함을 강조하고 있다.
상기 쉘 물질은 특히, 입자에 기계적 온전성을 제공하며, 입자의 효율적인 취급 및 전달을 촉진한다.
고체 세정 입자는 중합체성 세정 입자 및/또는 비-중합체성 세정 입자를 포함할 수 있다.
중합체성 고체 세정 입자는 전형적으로, 실질적으로 타원형, 원기둥형 또는 구형이며, 전형적으로 평균 밀도가 0.5-2.5 g/cm3 범위이고, 전형적으로 평균 부피가 5-275 mm3 범위이다.
일부 구현예에서, 상기 제형은 오염된 기재의 세정에 사용되고, 상기 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제를 포함한다.
특히, 상기 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제를 포함하고, 특히, 전형적으로 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 하나 이상의 세제를 포함한다. 선택적으로, 상기 하나 이상의 방출성 물질은, 부가적으로 또는 단독으로 하나 이상의 세정후 제제를 포함한다.
그러므로, 상기 세정제 및 세정후 제제는, 특히 일반적으로 세척 공정에서 사용되는 세제 제형의 성분인 세정 화학제 또는 세정후 화학제이다. 따라서, 세정제는 전형적으로 계면활성제, 효소, 산화제 또는 표백제이고, 세정후 제제는 형광증백제, 재부착 방지 첨가제, 염료 전사 억제제 및 향제를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
상기 호스트 물질은 방출성 물질을 조절된 방식으로 세척 적재물의 표면에 전달하는 세정 공정에서 능동적인 역할을 하지는 않는 비-활성 중합체성 물질 또는 비-중합체성 물질을 포함한다. 다양한 물질들이 본 목적을 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어, 폴리(비닐 알코올)(PVOH), 폴리(비닐 알코올)과 폴리(비닐 아세테이트)의 코폴리머, 폴리(에틸 비닐 알코올)(EVOH), 하이드록시프로필메틸셀룰로스(HPMC), 셀룰로스, 전분, 하이드록시프로필셀룰로스(HPC), 하이드록시에틸셀룰로스(HEC), 카르복시메틸 셀룰로스(CMC), 폴리(비닐 피롤리돈)(PVP), 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG) 및 젤라틴 또는 이들의 염을 들 수 있다. 본 발명에 사용될 전형적인 폴리(비닐 알코올)은 가수분해도가 50% 내지 99%, 보다 전형적으로 70% 내지 98%, 보다 더 전형적으로 80% 내지 97%이다. 94%의 가수분해도를 가진 폴리(비닐 알코올)은 전형적으로 본 발명의 목적에 적합하다. 가수분해도는 방출성 물질의 방출 속도에 영향을 미친다. 전형적인 가수분해도는 최상의 방출 프로파일에 상응한다. 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)은 또한, 특히 적합한 호스트 물질인 것으로 확인되었다.
상기 투입 입자는 단일 기재 처리 작동에 사용 및 소모된다.
상기 투입 입자는, 입수가능하며 당업계에 잘 알려져 있고, 많은 표준 코팅 방법들 중 임의의 방법을 사용하여, 전형적으로 코어(방출성) 물질을 쉘(호스트) 물질로 코팅하는 단계를 포함하는, 코어-쉘 입자의 표준 제조 방법 중 임의의 방법에 의해 수득될 수 있다.
전형적으로, 코어는 세정제, 세정후 제제 또는 다른 처리 첨가제를 포함하는 분말 또는 분말들의 혼합물로부터 형성되며, 이들 물질은 예를 들어 제약 산업 분야에서 잘 알려진 절차에 의해 압력 하에 가압되어 고체 정제를 형성한다. 쉘은 통상적으로, 코어 상에 용액을 분무 코팅하거나, 또는 다른 예로 코어를 용액 내로 침지시킨 다음 입자를 건조함으로써, 코어를 호스트 물질 용액으로 코팅함으로써, 코팅 상에 형성되며; 마찬가지로, 이러한 기술은 예를 들어 제약 산업 분야에 잘 알려져 있다. 코어 물질이 수용성인 구현예에서, 쉘은, 선택적으로 주위 온도 또는 승온된 온도에서, 유기 액체 중의 쉘 물질의 용액으로서 적용된다. 한 가지 적합한 유기 액체는 에탄올이며, 특히 쉘 물질이 폴리(에틸렌 글리콜)인 경우에 그러하다.
중합체성 고체 세정 입자는 발포된(foamed) 중합체성 물질 또는 미발포된(unfoamed) 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 더욱이, 중합체성 입자는 선형 폴리머 또는 가교된 폴리머를 포함할 수 있다.
중합체성 고체 세정 입자는 바람직하게는, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 또는 폴리우레탄을 포함한다. 그러나, 전형적으로, 상기 중합체성 입자는, 폴리아미드 또는 폴리에스테르를 포함하고, 가장 특히 종종 비드(bead) 형태의 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 상기 폴리아미드 및 폴리에스테르는 특히 수성 얼룩/오염물 제거에 효과적인 것으로 확인되고, 폴리알켄은 특히 유성 얼룩의 제거에 유용하다.
선택적으로, 상기 중합체성 물질의 코폴리머는 이러한 중합체성 세정 입자에 포함될 수 있다. 구체적으로는, 중합체성 물질의 특성은, 코폴리머에 특정 특성을 부여하는 모노머를 포함함으로써, 특정 요구에 적합하게 맞춰질 수 있다. 그러므로, 코폴리머는, 그 중에서도 이온 전하를 갖거나, 극성 모이어티(moiety) 또는 비치환된 유기 기를 포함하는, 모노머를 포함함으로써, 특정 얼룩 물질을 유인하기에 적합하도록 만들어질 수 있다.
적합한 고체 비-중합체성 세정 입자는 유리, 실리카, 나무 또는 다양한 금속 또는 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 적합한 금속으로는, 아연, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 텅스텐, 알루미늄, 주석 및 납 및 이들의 합금을 포함할 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다. 적합한 세라믹으로는 알루미나, 지르코니아, 텅스텐 카바이드, 실리콘 카바이드 및 실리콘 니트라이드를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 상기 비-중합체성 고체 세정 입자는 각각, 전형적으로 실질적으로 타원형, 원기둥형 또는 구형이며, 전형적으로 3.5 g/cm3 내지 12.0 g/cm3 범위의 평균 밀도를 가지고, 전형적으로 5 mm3 내지 275 mm3 범위의 평균 부피를 가진다.
본 발명의 일부 구현예에서, 중합체성 고체 세정 입자와 비-중합체성 고체 세정 입자의 혼합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 기재 처리 방법이 제공되고, 이러한 방법은 본 발명의 제1 측면에 따른 제형을 사용하여 기재를 처리하는 방법을 포함한다.
본 발명의 방법은 전형적으로 수성 환경에서 수행되며, 보다 전형적으로 제한된 양의 물의 존재 하에 수행된다. 즉, 물의 양은, 본 발명의 방법이 수행되는 동안, 종래의 방법들의 경우와 비교하여 매우 적은 양으로 존재하고, 그로 인해, 상기 방법과 관련된 주요 장점 중 하나를 제공한다. 따라서, 물은 일반적으로, 물 : 기재의 비율이 전형적으로 2.5:1 w/w 내지 0.1:1 w/w이 되도록 첨가된다.
본 발명의 구현예에서, 상기 처리 방법은 오염된 기재를 세정하는 방법을 포함하고, 그러므로, 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제를 포함하고, 특히, 전형적으로 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 하나 이상의 세제를 포함한다. 선택적으로, 이러한 하나 이상의 방출성 물질은 부가적으로 또는 단독으로 하나 이상의 세정후 제제 및/또는 하나 이상의 다른 처리 첨가제를 포함한다.
본 발명의 방법에 따르면, 상기 방출성 물질은 전형적으로, 이러한 세정제 등을 포함하는 투입 입자로부터 조절된 국소적인 방출에 의해, 기재 표면에 직접 전달된다. 이러한 방식으로, 세정제 및 세정후 제제 및/또는 다른 처리 첨가제는 가능한 가장 목표지향적인 방식으로 이동되고, 그렇게 함으로써, 원하는 세정, 세정후 또는 처리 효과를 달성하기 위해 요구되는 방출성 물질의 양을 줄일 수 있다. 게다가, 복잡한 카트리지 또는 다른 투입 장치를 사용할 필요가 없으며, 직물 표면으로 작용제를 이동시키는 추가적인 물이 필요하지 않다. 투입 입자로부터의 상기 방출성 물질의 방출은, 1회 세척 사이클에 걸쳐서 완전히 방출되도록, 전술한 적합한 호스트 물질의 선택을 통해 조절될 수 있다.
중합체성 고체 세정 입자 또는 비-중합체성 고체 세정 입자 또는 이들의 혼합물은 전형적으로, 입자:기재 첨가 수준이 기재(세척 적재물)의 건조 무게를 기준으로 0.1:1 내지 30:1이 되도록 첨가된다.
본 발명의 방법으로 처리되는 기재는 광범위한 기재를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 플라스틱 물질, 가죽, 종이, 판지, 금속, 유리 또는 나무를 포함한다. 그러나, 실제로 이러한 기재는 가장 바람직하게는 텍스타일 섬유를 포함하고, 이러한 텍스타일 섬유는 천연 섬유(예, 면) 또는 합성 텍스타일 섬유(예, 나일론 6,5 또는 폴리에스테르) 또는 천연 섬유와 합성 섬유의 조합이다.
투입 입자를 전형적으로, 세정 입자 제형의 총 중량에 대해 0.1-50.0% w/w 비율로 첨가한다. 각각의 투입 입자는 전형적으로, 실질적으로 원기둥형 또는 구형이며, 전형적으로 0.5-2.5 g/cm3 범위의 평균 밀도를 가지고, 전형적으로 5-500 mm3 범위의 평균 부피를 가진다.
본 발명의 다른 구현예는, 기재의 처리 방법을 포함하며, 기재의 표면을 세정후 제제로 처리하고, 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자로 기재를 처리하는 방법을 포함하고, 상기 투입 입자는 세정제-미함유 첨가제를 포함한다. 상기 구현예는, 다시 세척수의 존재 하에 수행되고, 세정후 제제를 포함하는 투입 입자의 사용을 수반한다. 예를 들어, 이러한 구현예는, 형광증백제, 재부착 방지 첨가제, 향제 또는 염료 전사 억제제의 투입을 수반할 수 있다.
본 발명의 세 번째 측면은 세정 장치의 세정 방법을 제공하고, 상기 방법은 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자를 포함하는 제형을 사용한, 장치의 내부 시스템의 처리를 포함하고, 상기 투입 입자는 하나 이상의 호스트 물질 및 하나 이상의 방출성 물질을 포함하고, 상기 호스트 물질은 하나 이상의 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질을 투입 입자의 쉘로서 포함하고, 상기 하나 이상의 방출성 물질은 항균제를 포함하는 투입 입자의 코어 물질을 포함한다. 이러한 방법의 수행에 있어서, 제형이 순환되고, 항균제는 세척 사이클 사이의 가동되지 않는 기간 동안, 세척 장치 내부의 물 저장 영역 또는 도관(conduit) 내에서 방출됨으로써, 장치 자체의 위생을 향상시킨다.
본 발명에서 제공되는 세척 시스템은, 모든 세정 제형 입자와 직물 사이의 기계적인 상호작용을 개선하기 위해 설계되고, 세정 또는 다른 세정후 공정이 완료된 후에 직물로부터 고체 세정 입자의 용이한 제거를 가능하게 함으로써, 이 방법에 따른 후속 공정에서 재 사용 할 수 있게 한다. 그러나, 본 발명은 직물에 대한 세정, 세정후 및 다른 처리 공정에 제한되지 않으며, 예를 들어, 그릇 세척 또는 카펫 세정과 같은 모든 고체 입자 세정 공정에서 사용될 수 있다.
고체 세정 입자의 부재 하에 투입 입자를 사용하는 것은 효과가 상당히 낮은 것으로 언급되어야 하며, 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 고체 세정 입자의 물리적 작용은 투입 입자의 분해, 방출성 물질의 방출, 세척 적재물 전반에 걸친 방출성 물질의 분산, 및 직물과 텍스타일 섬유 상으로의 방출성 물질의 침투를 증가시키기 때문인 것으로 생각된다.
이하, 본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조로 하여 더욱 기술되며, 여기서:
도 1은 1.4 kg 세척 적재물을 사용하는 경우, 본 발명에 따른 투입 비드의 양이 a* 측정값에 미치는 효과를 예시한 그래프이며;
도 2는 1.4 kg 세척 적재물을 사용하는 경우, 본 발명에 따른 투입 비드의 양이 L* 측정값에 미치는 효과를 예시한 그래프이며;
도 3은 1.4 kg 세척 적재물을 사용하는 경우, 본 발명에 따른 투입 비드의 양이 b* 측정값에 미치는 효과를 예시한 그래프이며;
도 4는 1.4 kg 세척 적재물을 사용하는 경우, 본 발명에 따른 세척 후 관찰되는 DE 값을 보여주는 그래프이며;
도 5는 다양한 절차들에 따라 세척된 천을 촬영한 사진을 제공하며;
도 6은 세척 시 염료 용출 물질의 중량 및 키토산 코어-쉘 비드의 중량 변화가 염료 전사 억제 성능에 미치는 효과를 예시한 그래프이며;
도 7은 세척 사이클의 10회 반복에 걸쳐, CMC 코어를 포함하는 코어-쉘 투입 입자의 사용이 L* 값에 어떻게 영향을 미치는지 보여주는 그래프이며;
도 8은 면 직물 상에 남아 있는 잔여 분말을 보여주는 사진이고;
도 9는 세탁기로부터 회수된 분말을 보여주는 사진이다.
본 발명의 제1 측면은, 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자를 포함하는 제형을 제공하고, 상기 투입 입자는, 앞서 정의한 바와 같이, 하나 이상의 호스트 물질 및 하나 이상의 방출성 물질을 포함한다.
전형적으로, 투입 입자에 투입된 세정제는 계면활성제, 효소, 산화제 및 표백제를 포함하고, 세정후 제제는 예를 들어 형광증백제, 재부착 방지 첨가제, 염료 전사 억제제 및 향제를 포함한다.
또한, 세정제는 선택적으로 예를 들어 강화제(builder), 킬레이트제, 염료 전사 억제제, 분산제, 효소 안정제, 촉매 물질, 표백 활성화제, 중합체성 분산제, 식토(clay soil) 제거제 및 비누거품 억제제를 포함한다.
적합한 계면활성제의 예는, 비이온성 및/또는 음이온성 및/또는 양이온성 계면활성제 및/또는 양쪽성(ampholytic) 및/또는 쌍성이온성(zwitterionic) 및/또는 반극성(semi-polar) 비이온성 계면활성제로부터 선택된다. 전형적으로, 계면활성제는 투입 입자 중량의 약 0.1%, 약 1% 또는 약 5% w/w 이상, 투입 입자 중량의 약 99.9%, 약 80%, 약 35% 또는 약 30% 이하 또는 이에 의해 정의되는 범위의 수준으로 존재한다.
적합한 효소의 예로는, 헤미셀룰라제(hemisellulase), 퍼옥시다제(peroxidase), 프로테아제, 기타 셀룰라제, 기타 자일라나제(xylanase), 리파제, 포스포리파제, 에스테라제(esterase), 큐티나제(cutinase), 펙티나제(pectinase), 케라타나제(keratanase), 리덕타제(reductase), 옥시다제(oxidase), 페놀옥시다제(phenoloxidase), 리폭시게나제(lipoxygenase), 리그니나제(ligninase), 풀루라나제(pullulanase), 타나제(tannase), 펜토사나제(pentosanase), 말라나제(malanase), [베타]-글루카나제([beta]-glucanase), 아라비노시다제(arabinosidase), 히알루로니다제(hyaluronidase), 콘드로이티나제(chondroitinase), 라카제(laccase), 만나나제(mannanase) 및 아밀라제 또는 이들의 조합을 들 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
또한, 선택적으로, 효소 안정화제가 세정제 중에 포함될 수 있다. 이와 관련하여, 세제에서 사용되는 효소는 다양한 기술, 예를 들어 조성물 내에서 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 공급의 혼합을 통해, 안정화될 수 있다.
적합한 표백 화합물의 예로는, 과산화수소, 퍼보레이트(perborate), 퍼카르보네이트(percarbonate), 퍼포스페이트(perphosphate), 퍼실리케이트(persilicate) 및 모노 퍼설페이트(persulphate) 염(예, 소듐 퍼보레이트 테트라하이드레이트 및 소듐 퍼카르보네이트)과 같은 무기 퍼옥시 염, 및 과아세트산, 모노퍼옥시프탈릭산, 디퍼옥시도데칸디오익산, N,N'-테레프탈로일-디(6-아미노퍼옥시카프로익산), N,N'-프탈로일아미노퍼옥시카프로익산, 프탈리미도 퍼옥시 헥사노익산 및 아미도퍼옥시산과 같은 유기 퍼옥시 산 등의 퍼옥시겐 화합물을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 퍼카르보네이트, 특히 소듐 퍼카르보네이트는 특히 바람직한 표백 화합물이다. 표백 활성화제로는, 소듐 노나노일옥시벤젠 설포네이트와 같은 카르복실산 에스테르를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 다른 표백 활성화제로는 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED)을 포함한다. 물론, TAED는 표백 활성화제로서 특히 바람직하다. 가장 특히, 퍼카르보네이트/TAED 조합은, 보다 위생적인 기재(예, 텍스타일 및 직물)를 제공할 수 있기 때문에, 특히 바람직하다. 위생적이란 말은, 바람직하게는, 처리된 기재가 박테리아를 적게 가짐을, 예를 들어, 비처리 기재와 비교 시 박테리아를 1000배 이상, 10,000배 이상, 100,000배 이상 또는 심지어 1,000,000배 이상 적게 가짐을 의미한다. 기술분야에서, 이는 종종 박테리아의 로그(Log) 3, 로그 4, 로그 5 및 로그 6 킬(kill)과 동일한 로그 킬(Log kill)로 지칭된다. 로그 5 및 로그 6 킬은 특히, 고온(>60℃) 및/또는 높은 로딩(loading)의 하이포클로라이트(hypochlorite)를 사용하지 않고는 달성되기 어렵다. 일부 구현예에서, 이는 본 발명의 방법에 따른 처리에 의해 50℃보다 낮은 온도, 45℃보다 낮은 온도, 40℃보다 낮은 온도, 또는 심지어 35℃보다 낮은 온도에서 달성될 수 있다. 전형적으로, 처리 온도는 0℃ 초과, 보다 전형적으로 10℃ 초과이다. 이러한 처리는, 실질적인 에너지 절감을 제공할 뿐만 아니라, 직물/텍스타일 직물을 서서히 손상시키는 경향이 있으며 환경에 더 유해한 염소계 표백 화학물질과 비교하여 양호한 직물/텍스타일 섬유를 제공한다.
특정 구현예에서, 투입 입자는, 바람직하게는 퍼카르보네이트, 보다 바람직하게는 소듐 퍼카르보네이트인 하나 이상의 표백 화합물을 포함하는 하나 이상의 방출성 물질을 포함한다. 일부 구현예에서, 투입 입자는 바람직하게는 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED)인 표백 활성화제를 포함한다. 일부 구현예에서, 투입 입자는 (상기와 같이 바람직한) 표백 화합물 및 (상기와 같이 바람직한) 표백 활성화제를 둘 다 포함한다.
특정 구현예에서, 2가지 이상의 유형의 투입 입자가 제형에 존재한다. 특정한 구체적인 구현예에서, 한 가지 투입 입자는 (상기와 같이 바람직한) 표백 화합물을 포함하며, 또 다른 투입 입자는 (상기와 같이 바람직한) 표백 활성화제를 포함한다.
투입 입자가 표백 화합물과 표백 활성화제를 둘 다 포함하는 경우, 표백 화합물 : 표백 활성화제의 전형적인 중량비는 10:1 내지 1:10; 보다 전형적으로 5:1 내지 1:5; 보다 더 전형적으로 3:1 내지 1:3; 더욱 더 전형적으로 2:1 내지 1:2이다. 하나의 투입 입자가 표백 화합물을 포함하고 또 다른 투입 입자가 표백 활성화제를 포함하는 경우, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 표백 화합물과 표백 활성화제의 양은 전형적으로 상기의 바람직한 중량비를 제공한다.
적합한 세척 강화제는, 알칼리 금속, 폴리포스페이트의 암모늄 및 알카놀암모늄 염, 알칼리 금속 실리케이트, 알칼리 토금속 카르보네이트 및 알칼리 금속 카르보네이트, 알루미노실리케이트, 폴리카복실레이트 화합물, 에테르 하이드록시폴리카르복실레이트, 에틸렌 또는 비닐 메틸 에테르와 말레산 무수물의 코폴리머, 1,3,5-트리하이드록시벤젠-2,4,6-트리설폰산, 및 카르복시메틸-옥시숙신산, 다양한 알칼리 금속, 에틸렌아민 테트라아세트산 및 니트릴로트리아세트산과 같은 폴리 아세트산의 암모늄 및 치환된 암모늄 염, 말레산, 숙신산, 옥시디숙신산, 폴리말레 산, 벤젠 1,3,5-트리카르복실산, 카르복시메틸옥시숙신산 및 그의 가용성 염과 같은 폴리카르복실레이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
또한, 하나 이상의 구리, 철 및/또는 망간 킬레이트제 및/또는 하나 이상의 염료 전사 억제제가 포함될 수 있다. 적합한 염료 전사 억제제는, 키토산, (가교된 또는 가교되지 않은) 폴리비닐피롤리돈 폴리머, 폴리아민 N-옥사이드 폴리머, 폴리비닐옥사졸리돈, 폴리비닐이미다졸, 이들 폴리머의 염, 소듐 벤토나이트, 칼슘 벤토나이트, 몬모릴로나이트(montmorillionite), 카올리나이트, 카올린 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 염료 전사 억제제의 특히 적합한 예는 N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 코폴리머이다.
또한, 세정제는 선택적으로 분산제를 포함한다. 적합한 수용성 유기 분산제는 호모- 또는 코-폴리머릭 폴리카르복실산 또는 이들의 염이고, 폴리카르복실산은, 두 개 이하의 탄소 원자에 의해 서로 분리된, 두 개 이상의 카르복실 라디칼을 포함할 수 있다.
세정후 재부착 방지 첨가제의 예는, 카르복시메틸셀룰로스(CMC), 폴리아크릴레이트 및 폴레에틸렌 글리콜(PEG) 또는 이들의 염을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 이들 중에서, 카르복시메틸셀룰로스 및 이의 염, 예를 들어 이의 나트륨 염이 특히 적합하다.
적합한 세정후 향제의 예는, 다성분 유기 화학 제형을 포함하고, 이러한 다성분 유기 화학 제형은, 알코올, 케톤, 알데히드, 에스테르, 에테르 및 나이트릴 알켄 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 잔향을 제공하기 위해, 현저한 지속성(substantivity)을 제공하는 상업적으로 사용 가능한 혼합물은, 갈락소라이드(Galaxolide)(1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-4,6,6,7,8,8-헥사메틸시클로펜타(g)-2-벤조피란), 라이랄(Lyral)(3- 및 4-(4-하이드록시-4-메틸-펜틸) 시클로헥센-1-카르복스알데하이드) 및 암브록산(Ambroxan)((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 사용 가능한 완전 제조된 향제의 예는 Symrise® AG에서 제공된 Amour Japonais이다.
적합한 세정후 형광증백제는, 다양한 유기 화학 종류를 포함하며, 이의 대표적인 예로는 스틸벤 유도체(stilbene derivative)를 들 수 있고, 다른 적합한 종류는 벤조옥사졸, 벤즈이미다졸, 1,3-디페닐-2-피라졸린, 쿠마린(coumarin), 1,3,5-트리아진-2-일 및 나프탈이미드를 들 수 있다. 각 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(disodium salt), 4,4'-비스[[2-아닐리노-4-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 디소듐 염, 4,4'-비스[(4,6-아닐리노-1,3,5-트리아진-2-일)아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 디소듐 염, 7-디메틸아미노-4-메틸쿠마린, 4,4'-비스[(2-아닐리노-4-모르폴리노-1,3,5-트리아진-6-일]아미노]-2,2'-스틸벤-디설폰산, 디소듐 염, 및 2,5-비스(벤즈옥사졸-2-일)티오펜을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따라 투입될 수 있는 다른 처리 첨가제로는 항균제를 포함하며, 이의 적합한 예로는 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB), 이온성 실버 함유 제올라이트, 벤즈알코늄 클로라이드, Triclosan® 및 실버 니트레이트를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 항균제는 또한, 인 시추에서 생성될 수 있다. 특정 구현예에서, 하나 이상의 항균 전구체는 투입 입자에서 방출성 물질로서 존재한다. 일부 구현예에서, 항균 화합물을 생성하는 데 필요한 성분 모두는 투입 입자에서 방출성 물질로서 존재한다. 전형적으로, TAED와 (본원에서 언급된 바와 같은) 퍼카르보네이트의 조합은 활성 항균 화합물을 생성하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 전형적인 구현예에서, 투입 입자는, 폴리(비닐 알코올)(PVOH), 폴리(비닐 알코올)과 폴리(비닐 아세테이트)의 코폴리머, 하이드록시프로필메틸셀룰로스(HPMC), 락토스, 셀룰로스, 전분, 하이드록시프로필셀룰로스(HPC), 하이드록시에틸셀룰로스(HEC), 폴리(비닐 피롤리돈)(PVP), 가교된 PVP, 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG) 및 젤라틴을 포함하는 쉘을 포함하는 호스트 물질을 포함한다.
전형적으로, 쉘을 포함하는 호스트 물질의 50 중량% 이상, 보다 전형적으로 75 중량% 이상, 가장 전형적으로 모든 호스트 물질은 하나 이상의 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질로 구성된다. 전형적으로, 쉘을 포함하는 호스트 물질은 수-불용성 중합체성 물질을 포함하지 않는다.
고체 세정 입자 및 투입 입자는, 양호한 유동성을 갖고, 오염된 기재와 긴밀하게 접촉하기 위한 모양과 크기를 가지고, 이러한 기재는 전형적으로 텍스타일 직물이다. 그러므로, 본 발명의 맥락에서, 상기 입자는 전형적으로 원기둥형 비드 또는 구형 비드를 포함하며; 타원형, 직육면체형 등과 같은 다른 형태도 가능하다. 입자의 크기, 모양 및 밀도의 조합은 직물에 대한 입자의 기계적 상호작용을 최대한 좋게 함을 알 수 있고, 효율적인 세정을 제공하기 위해 매우 격렬하지만, 동시에 통상적인 수성 환경과 비교할 때, 직물의 손상을 방지하기에 충분히 균일하고, 완만하다. 특히, 이와 관련하여, 선택된 입자에 의해 생성되고, 전체 직물 표면에 걸쳐 기계적 작용의 균일성은 매우 중요한 요인이다. 또한, 이러한 균일한 기계적 작용은, 전체 기재 표면에 걸쳐 투입 입자로부터 국소적이고, 조절된 세정제, 세정후 제제 및 다른 처리 첨가제의 작용에 중요한 요인이다.
또한, 세척 공정의 끝에서 세척 적재물로부터 입자의 분리를 쉽게 하기 위해, 입자 변수는 조절된다. 그러므로, 입자의 크기 및 모양은, 기재에서 얽힘을 최소화하기 위해, 조절될 수 있고, 세척 장치 회전(tumbling) 공정에서, 적합한 입자 밀도 및 높은 자유 부피(손실량)의 조합은 입자 제거를 촉진할 수 있다. 이는 특히 직물 처리 공정의 경우에 적절하다.
고체 세정 입자는 전형적으로 평균 입자 크기가 1 mm 내지 100 mm, 보다 전형적으로 1 mm 내지 50 mm; 보다 더 전형적으로 1 mm 내지 15 mm, 더욱 더 전형적으로 2 mm 내지 10 mm, 가장 전형적으로 3 mm 내지 6 mm이다. 크기는 전형적으로, 측정가능한 최장 선형 크기이다.
투입 입자는 전형적으로 입자 크기가 1 mm 내지 100 mm; 보다 전형적으로 5 mm 내지 50 mm이다. 투입 입자는 전형적으로 중량이 1 g 내지 50 g, 보다 전형적으로 1 g 내지 30 g, 가장 전형적으로 5 g 내지 30 g이다.
전형적으로, 투입 입자는 액체 성분을 5 중량% 미만, 보다 전형적으로 1 중량% 미만으로 포함하며, 가장 전형적으로 이러한 액체 성분을 포함하지 않는다.
전형적으로, 고체 세정 입자 : 투입 입자의 중량비는 100,000:1 내지 1:1, 보다 전형적으로 10,000:1 내지 10:1, 가장 전형적으로 10,000:1 내지 100:1이다.
본 발명의 제2 측면에 따른 방법에서, 고체 세정 입자:기재의 비율은 일반적으로 30:1 내지 0.1:1w/w (기재(세척 적재물)의 건조 무게)의 범위이고, 바람직하게는 10:1 내지 1:1 w/w, 더 바람직한 결과에 이르기 위해서는 5:1 내지 1:1 w/w이고, 특히 더 바람직하게는, 약 2:1 w/w이다. 그러므로, 예를 들어 세정에서 5g의 직물, 10g의 고체 세정 입자가 적용될 수 있고, 추가적으로 5g의 투입 입자가 세정제 및 세정후 제제 및 다른 처리 첨가제를 투입하는 첨가에서 사용될 수 있다.
시스템에 추가적인 윤활제를 제공함으로써, 시스템 내의 수송 특성을 개선하기 위해, 물을 시스템에 첨가한다. 선택적으로, 본관(main) 또는 수돗물로 적심(wetting)으로써, 오염된 기재는 습윤(moistened)되고, 이후 세정 장치에 삽입된다. 어떠한 경우에는, 물이 공정에 첨가되고, 세척 처리는, 일반적으로 물:기재의 비율이 2.5:1 내지 0.1:1 w/w; 바람직하게는 2.0:1 내지 0.8:1, 더 바람직하게는 0.8:1, 특히 더 바람직한 결과를 얻기 위해서는 1.5:1, 1.2:1 및 1.1:1의 비율로 달성되도록 수행된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 방법은 특히 텍스타일 섬유 및 직물에서 사용될 수 있다. 이러한 세정 시스템에서 적용되는 조건은, 텍스타일 섬유의 통상적인 습식 세정을 적용하는 조건과 매우 유사하고, 결론적으로, 직물의 성질 및 오염의 정도에 의해 일반적으로 결정된다. 그러므로, 통상적인 과정 및 조건은 이 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 과정 및 조건에 상응하고, 예를 들어, 5℃ 내지 95℃의 온도에서 전형적으로 10분 내지 1시간 동안, 선택적으로 물에서 헹구고 건조한다. 전형적으로, 투입 입자로부터 첨가제의 방출은 1 회의 세척에서 완전히 방출되도록 조절된다. 이는 사용자의 편의를 증진시킬 수 있다.
투입 입자에 의한, 직물 표면으로, 세정제, 세정후 제제 및 다른 처리 첨가제의 국소적인 전달은, 완벽한 세정 및 세정후을 보장하는 두드러진 특징이다. 고체 세정 입자 또는 투입 입자가 세정 작용에서 최종적으로 섬유에 부착되고, 이후 세척 적재물의 기재로부터 제거되는데 문제가 없다. 본 발명의 방법은, 예를 들어 WO-A-2010/094959, WO-A-2011/064581, 특히 WO-A-2011/098815에 기술된 세정 장치를 사용함으로써, 특히 유리하게 수행된다.
추가적으로, 전술한 바와 같이, 고체 세정 입자의 재 사용이 가능함이 증명된다. 바람직하게는, 고체 세정 입자는 본 발명의 방법에 따라 추가적인 절차에서 재사용된다. 그러나, 투입 입자는 전형적으로, 1회의 세척 시 소모되며, 통상적으로 재사용에 이용가능하지 않다.
투입 입자로부터 오염된 기재로의, 세정제, 세정후 제제 또는 다른 처리 첨가제의 방출은, 세척 또는 다른 처리 절차 동안에 쉘 물질의 물리적 용해를 통해 발생한다. 고체 세정 입자, 전형적으로 중합체성 고체 세정 입자는 또한, 이러한 측면에서 활성이며, 이런 점에서, 이들은 코어-쉘 입자의 분해를 촉진하는 것을 도와서, 코어 물질의 방출에 일조한다. 이에, 고체 세정 입자의 부재 하에 코어-쉘 투입 입자의 사용은, 이들 환경에서, 투입 입자가 완전히 분해되지 않고 기재 상에 잔여물을 남기기 때문에(실시예 1에 예시된 바와 같음) 차선책이다.
본 발명의 다른 구현예는, 첨가제로 기재의 표면 처리 방법을 포함하고, 상기 방법은, 오염된 기재를 고체 세정 입자 및 세척수로 처리하는 단계, 및 적절한 처리 첨가제를 포함하는 부가적인 투입 입자를 혼합하는 단계를 포함한다. 적절한 예는, 살균 목적으로 직물 표면으로의 항균제의 방출을 포함한다.
기재 표면을 세정후 제제 또는 다른 첨가제로 처리하는 방법을 예상하는 본 발명의 구현예에서, 본 방법은 전형적으로, 오염된 기재를 고체 세정 입자 및 세척수로 처리하는 단계, 및 적절한 세정후 제제 또는 처리 첨가제를 함유하는 투입 입자에서 혼합하는 단계를 포함하며, 여기서, 투입 입자는 세정제를 포함하지 않는다. 상기 처리는 공정의 조기 단계에서보다 세정 작업의 헹굼 사이클(rinsing cycle) 동안에 상기 투입 입자에서 혼합함으로써 최선으로 수행된다. 이러한 공정의 적합한 예로는, 살균을 위해 항균제 또는 다른 살균제를 직물 표면 상에 방출하거나, 또는 형광증백제, 재부착 방지 첨가제, 향제 또는 염료 전사 억제제를 투입하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명은, 세척 사이클 사이의 가동되지 않는 기간 동안, 세척 장치 내부의 물 저장 영역 또는 도관(conduit) 내에서 투입 입자가 방출됨으로써, 장치 자체의 위생을 향상시키는 방법을 포함한다.
본 발명의 제2 측면에 따른 방법은, 오염된 기재의 세정을 수반하고, 하기의 단계들을 순차적으로 포함한다:
i. 오염된 기재를, 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자로 세척하는 단계;
ii. 여분의 물을 1차 탈수시키는 단계:
iii. 상기 고체 세정 입자를 1차 분리하는 단계;
iv. 헹구는 단계;
v. 여분의 물을 2차 탈수시키는 단계;
vi. 선택적으로 (d) 및 (e) 단계를 1회 이상 반복하는 단계; 및
vii. 상기 고체 세정 입자를 2차 분리하는 단계.
본 발명의 제2 측면의 방법은, 작은 규모 또는 큰 규모의 회분식(batchwise) 공정에 사용될 수 있다. 이는 또한, 가정용 및 산업용 세정 공정에 적용될 수 있다.
본 발명의 방법은 광범위한 기재의 세정에 적용될 수 있으며, 상기 기재는 예를 들어, 플라스틱 물질, 가죽, 종이, 판지, 금속, 유리 또는 나무를 포함한다. 그러나, 사실상, 상기 방법은 주로 텍스타일 섬유 및 직물을 포함하는 기재의 세정에 적용되고, 특히 텍스타일 직물의 효율적인 세정을 성공적으로 달성할 수 있으며, 상기 텍스타일 직물은 예를 들어, 천연 섬유(예, 면) 또는 인공 및 합성 텍스타일 섬유(예, 나일론 6,6 또는 폴리에스테르, 셀룰로스 아세테이트) 또는 이들의 혼합 섬유를 포함한다.
텍스타일 직물이 적용될 때, 이러한 세정 시스템에서 적용되는 조건은, 통상적인 텍스타일 직물의 습식 세정에 적용되는 온도보다 훨씬 더 낮은 세척 온도를 적용하고, 결과적으로 현저한 환경적 이익 및 경제적 이익을 제공한다.
다른 구현예에서, 본 발명의 제2 측면에 따른 방법에서 처리는 헹굼 사이클(rinsing cycle)을 포함할 수 있다. 이에, 처리는 전형적으로, 투입 입자 및 세정 입자의 존재 하에 기재를 헹구는 단계를 포함한다. 헹굼은 전형적으로, 후속적으로 또는 동시에 제거되는 물의 첨가를 포함한다. 본 발명의 제2 측면에 따른 방법의 이러한 구현예는 특히, 투입 입자가 표백 화합물 및/또는 표백 활성화제 및/또는 항균제를 방출성 물질로서 포함하는 경우에 적합하다.
본 발명의 제2 측면에 따른 또 다른 구현예에서, 본 방법은, (i) 기재를, 세정 입자의 존재 또는 부재 하에, 물 및 하나 이상의 세정제(예, 효소)를 포함하는 세정 제형 내에서 세척하는 단계; (ii) 선택적으로, 기재를 (전형적으로 물로) 헹구며 및/또는 물을 기재로부터 탈수시키는 단계; (iii) 이미 단계 (i)에 존재하지 않았다면, 세정 입자를 첨가하는 단계; 및 (iv) 기재를 세정 입자 및 투입 입자의 존재 하에 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 처리 단계는 전형적으로, 교반, 보다 전형적으로 텀블링(tumbling)을 포함한다. 바람직하게는, 단계 (iv)는 임의의 효소를 포함하지 않는 제형을 사용하여 수행된다. 바람직하게는, 단계 (i)은 표백 화합물을 비함유 및/또는 표백 활성화제를 비함유하는 제형을 사용하여 수행된다. 바람직하게는, 단계 (i)의 세척 제형은 하나 이상의 효소를 포함한다. 이 방법은 특히, 투입 입자가 표백 화합물 및/또는 표백 활성화제 및/또는 항균제를 방출성 물질로서 포함하는 경우에 적합하다. 이 구현예는 세정과 살균으로 구성된 보다 양호한 조합이 달성될 수 있는 이점을 가진다.
본 발명은 추가적으로 하기 실시예를 참고하여 설명되지만, 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1 키토산, 가교된 폴리비닐 피롤리돈 ( PVP ) 및 소듐 벤토나이트의 "코어-쉘" 비드에 의한 염료 전사 억제
본 실시예는 1회용 코어-쉘 투입 비드(single-use core-shell dosing bead)와 세정 비드(cleaning bead)의 조합 사용이 세착 "비드 세정" 공정에서 염료가 빠지는 물질로부터 흰색 의류로의 적색 염료 전사 수준을 낮추는 방식을 보여준다.
본 실시예에서, 코어-쉘 투입 비드는 폴리머 세정 비드와 조합 사용되며; 구체적으로 세정 비드는 40% 바륨 설페이트로 충전된 나일론 6,6(Technyl XA 1493)으로 구성된다. 이는 수중 다이 페이스 커팅(under-water die face cutting)에 의해 타원형 형상(~4.5 x 3.5 x 3.2 mm)으로 절단하였다. 이 물질은 프랑스 리옹의 Solvay Chemicals 사로부터 제공받았다.
투입 비드의 제조
a) 키토산(ChitoClear 40400, Primex EHF, Siglufjord, Iceland), b) 키토산(Sigma-Aldrich, Gillingham, UK, 제품 번호 448869) 및 c) 가교된 폴리비닐 피롤리돈(PVP)(Disintex 2000, Ashlands Speciality Ingredients, Wayne, NJ 07470, USA)으로 구성된 분말을 Casburt 타정기에서 압착하였다. 타정 다이의 직경은 10 mm이었다. 정제의 두께 값은 Copley TBF100 기기로 측정하였다. 펠렛의 물성은 표 1에 나타내며; 이들 정제는 코어가 키토산 또는 PVP인 코어-쉘 펠렛의 "코어"를 형성한다.
키토산
(ChitoClear 40400)
키토산
(Sigma Aldrich 448869)
PVP
정제를 제조하기 위해 적용된 압착력, kN 21 21.5 19
두께, mm 2.9 ± 0.1 2.88 ± 0.05 2.97 ± 0.05
무게/정제, g 0.13 ± 0.03 0.17 ± 0.01 0.159 ± 0.004
N.B. 오차는 표준 편차임
표 1 압축 정제의 특성
펠렛화된 형태의 칼슘 벤토나이트("Mikolit B")(Marton Geotechnical Services Ltd., Geotechnical Centre, Rougham, Bury St Edmunds, Suffolk, UK)도 사용하였다. 이 물질은 칼슘 벤토나이드 비드의 "코어"를 형성하였다.
쉘 형성
정제가 담긴 체를 통해 11% Elvanol 85-82 용액을 쏟아부어, 정제를 폴리비닐 알코올(Elvanol 85-82, Du Pont, Wilmington, DE, USA) 쉘로 코팅하였다. 그런 후, 정제를 오븐에서 65℃에서 건조시켰다.
코어-쉘 투입 비드에 의한 흰색 면의 적색 염료의 염료 전사 억제
1.4 kg 세척 적재물을 사용하였고, 세탁 처리 온도는 40℃였다.
적색 염료의 소스는 2벌의 세척하지 않은 적색 새 티셔츠(Fruit of the Loom, 사이즈 XXL)였다. 밸러스트는 사용된 폴리에스테르 클린-룸 슈트였다. 세척 적재물의 무게는 티셔츠 무게 + 밸러스트의 무게이며, 이는 1.4 kg을 유지하였다. 모든 경우들에서, Technyl 세정 비드 : 세척 적재물의 중량 비는 2:1이었다.
피지 시트(sebum sheet)(시트 1개 = 23 x 61cm)(제품 코드 SBL 2004, WFK Testgewebe GmbH, D-41379, Germany) 1½과 4장의 면직물(17 x 28 cm)도 세척 적재물에 첨가하였다.
세탁물을 구성하는 재료들은 표 2에 열거한다.
Technyl XA1493 비드 2.8 kg
폴리에스테르 클린 룸 슈트 0.95 kg
세척하지 않은 적색 새 면 티셔츠(Fruit of the Loom) 0.45 kg
피지 시트
흰색 천 (17 x 28 cm) 4장
표 2 코어-쉘 비드를 제외한 1.4 KG 세척 적재물 세탁 내용물
각 세탁 사이클에 사용된 표 2의 물품 외에도, 표 3에 나타낸 코어-쉘 투입 비드를 다음과 같은 양으로 포함시켰다.
회차 "코어-쉘" 비드의 코어 물질 "코어-쉘" 비드의 무게
1 0 g
2 키토산 1.1 g
3 키토산 2.5 g
4 키토산 5 g
5 키토산 10 g
6 PVP 2.5 g
7 PVP 5 g
8 PVP 10 g
9 칼슘 벤토나이트 10 g
10 칼슘 벤토나이트 25 g
11 칼슘 벤토나이트 50 g
표 3 코어-쉘 비드의 타입과 양 (1.4 kg 세척 적재물)
각 세척 적재물을 구성하는 물품들을 네트 메쉬 백에 넣고; 비드를 패브릭 물질과 잘 혼합하였다. 패브릭 물질을 층 형태로 메쉬 백에 넣어, 물품들이 메쉬 백 전체적으로 균일하게 분산되게 하였으며, 매듭으로 밀봉하였다.
메쉬 백을 Beko 가정용 세탁기에서 40℃ 면직물 사이클을 이용해 Xeros Ltd. 사에서 구입한 Pack I 세정제 (계면활성제와 효소를 포함하는 소유권을 가진 제형) 11.2 g을 첨가하여 세탁하였다. 따라서, 세척 적재물에 대한 Xeros Pack I 세정제의 (중량) 비는 대략 8 g/kg이었다.
비교를 위해, 비슷한 실험을 시판 염료 포착 시트(Beckmann 박사의 "Colour Catcher")를 Technyl XA1493 비드와 조합 사용(동일한 조건을 적용하지만, 코어-쉘 투입 비드는 첨가되지 않음)하여 실시하였다. 염료 포착 시트의 무게는 1.59 g이었다.
각 세탁 사이클이 끝나면, 흰색 면직물을 꺼내 실온 널어 건조시킨 후, Konica Minolta CM-3600A 포토스펙토미터를 이용하여 색 특징(colour character)을 분석함으로써, L*, a* 및 b* 값들을 구하였다. 포토스펙토미터의 구경의 크기는 100% UV 컴포넌트를 이용하는 경우 25.4 mm이었으며, 거울 컴포넌트는 사용하지 않았다. 또한, 세탁하지 않은 새 옷에서 L*, a* 및 b* 값들을 기록하였다. 옷의 16 위치에서의 측정치 (4곳/의류)를 평균하였다.
결과
세탁하지 않은 새 옷의 L*, a* 및 b* 값들은 표 4에 나타낸다. 이들 값은 16개의 측정값의 평균이며, 오차는 표준편차이다.
L*v 97.57 ± 0.20
a*v -0.19 ± 0.02
b*v 1.45 ± 0.05
표 4 세탁하지 않은 새 옷의 L*, a*, b* 값
전술한 세탁 검사를 수행한 다음, 면직물의 a* 값들은 도 1에 나타낸다. a* 파라미터는 색의 적색-녹색 밸런스 지수이고; a*가 더 높은 파지티브일수록 적색의 증가를 의미하고, a*가 보다 네거티브일수록 녹색의 증가를 의미한다. 도 1은 Technyl 세정 비드는 사용하고 투입 비드는 사용하지 않은 경우의 a* 값이 8.17 ± 0.38임을 보여준다. 모든 경우에서, 투입 비드와 Technyl 세정 비드의 조합 사용은 a* 값을 낮추어, 세탁하지 않은 흰색 새 옷의 값인 -0.19 ± 0.02에 가깝게 되었으며, 이는 투입 비드가 적색 염료 전사를 억제한다는 것을 의미한다. a*의 변동 억제는 특히 키토산 코어를 가진 코어-쉘 비드에서 현저하였으며, 투입 비드 10 g은 투입 비드 무-사용 실험과 비교해 a*를 ~6 단위 낮추었다.
또한, 도 1은 코어-쉘 투입 비드가 시판 염료 포착 시트와 매우 유사함을 보여주며, (투입 비드를 사용하지 않은 실험과 비교해) a* 값의 감소는 대략 2.3이었다.
도 2는 PVP 및 키토산 코어를 가진 코어-쉘 투입 비드의 사용 예를 나타낸 것으로, 둘다 L* 값의 증가를 나타낸다. L*는 색의 전체 밝기 척도로서, L*이 높을 수록 흰색-회색 스케일에서 더 밝은 것을 의미한다. PVP 및 키토산 코어를 둘다 가진 비드는 바람직한 효과인 패브릭을 밝게 하는 효과가 있는 것으로 확인된다.
도 3에는, 투입 비드가 b*에 미치는 효과가 기술되어 있다. b* 파라미터는 색의 청색-노란색 밸런스 지표로서, a*가 보다 파지티브일수록 노란색의 증가를 의미하고, b*가 보다 네거티브일수록 청색의 증가를 의미한다. 도 3은, 칼슘 벤토나이트 코어를 가진 투입 비드가, Technyl 세정 비드 단독과 비교해, 흰색 천을 노란색으로 염료 전사시켰지만, PVP 및 키토산 코어를 가진 투입 비드는 유의한 노란색 염료 전사 효과를 일으키지 않는다는 것을 보여주다. 실제, PVP 및 키토산 비드를 사용하면, b* 값은 세정 비드 단독 사용한 경우에 비해 새 옷의 b* (1.45 ± 0.05)에 더 가까워진다.
투입 비드를 이용한 세탁에서 DE 값은 세탁하지 않은 흰색 새 옷에 대해 하기와 같이 계산하였다:
DE = ((L*-L*v)2+(a*-a*v)2+(b*-b*v)2)1 /2.
DE 값은 도 4에 도시한다. DE 값은 세탁하지 않은 새 옷 대비 옷의 전체 외양 변화를 나타내는 척도이다. DE 값이 낮을수록, 이 물질의 외양은 기준 물질 (이 경우, 새 옷)에 가까워진다. 도 4는, 키토산 또는 PVP 비드를 Technyl 세정 비드와 조합 사용하면, Technyl 세정 비드만을 사용해 세탁한 경우와 비교해, DE 값이 현저하게 낮아짐을, 보여준다.
DE 값은, 새 옷 대비 3가지 파라미터, L*, a* 및 b*의 차이를 단순하게 포괄적으로 나타내지만, 이들 각각의 파라미터의 변동이 바람직한 것인지의 여부는 고려되지 않았다는 것에 유념하여야 한다. 키토산 및 PVP로 된 투입 비드의 경우, L* 증가가 바람직하며 (더 밝은 의류); 이러한 바람직한 L*의 변동은 DE 값을 증가시킨다. 즉, 키토산과 PVP 투입 비드를 첨가하여 세탁한 최종 의류의 외양은 실제 도 4에서 DE 값들로 제시되는 결과 보다 우수한 것으로 보여진다.
세정 비드의 역할
본 평가는, 폴리머 세정 비드 (Technyl XA1493)의 역할이 천에 분말 잔여물이 남지 않게 하는 것임을 입증하였으며, 세정 비드 없이 투입 비드를 사용하면 천에 허용불가한 분말 잔여물이 남게된다는 것을, 입증하였다.
표 5에 나타낸 수정을 가하여 전술한 바와 동일한 세탁 프로토콜을 적용하였다.
실행 A 2.5 g 키토산의 코어-쉘 비드를 상기와 같이 사용함; Technyl 세정 비드는 생략
실행 B 2.5 g 키토산을 분말 형태로 상기와 같이 사용함; Technyl 세정 비드는 생략
실행 C 2.5 g 키토산의 코어-쉘 비드를 상기와 같이 사용함; Technyl 세정 비드 사용
표 5 수정된 검사 조건
실행 A 및 실행 B는 (세정 비드를 사용하지 않는) 통상적인 세탁을 시뮬레이션하였고, 실행 C는 비드 세정 세탁이었다.
결과
검사 결과들은 도 5에 제시된 실행 A, B 및 C를 수행한 옷의 사진으로 예시되며, 좌측에서 우측 방향으로 A, B 및 C이다.
즉, 관찰된 바와 같이, 폴리머 세정 비드를 사용하지 않은 경우, 옷에 허용불가한 분말 잔여물이 남게 되었다 (화살 표시로 강조됨). 더욱이, 주름도 매우 현저하였다. 그러나, 세정 비드를 사용한 경우, 이러한 잔여물은 없었으며, 주름도 감소되었다. 그래서, 세정 비드의 역할은 세탁물로부터 키토산 분말의 분해와 궁극적인 제거에 일조하고, 그리고 또한 주름의 감소인 것으로 보인다.
실시예 2 분말 형태로 사용된 키토산과 PVP에 의한 염료 전사 억제
코어-쉘 비드 형태와 비교하여, 키토산 (ChitoClear 40500) (10 g)과 가교된 PVP (Disintex 200) (2.5 g)를 분말 형태로 첨가하였을 때, 염료 전사 억제 성능을 평가하기 위해, 유사한 실험들을 수행하였다. 실험 프로토콜은 실시예 1에 기술된 바와 동일하며, 세정 비드를 사용하고, 세척 적재물은 1.4 kg이었다. 비드 형태일 때의 데이타는 실시예 1에서 입수하였다. 칼슘 벤토나이트는 분말 형태로 시판되지 않기 때문에, 유사한 비드와 분말 비교 실험은 불가능하였다.
관찰되는 L*, a*, b* 및 DE 결과는 표 6에 나타낸다.
L* a* b* DE
비드 분말 비드 분말 비드 분말 비드 분말
2.5 g PVP 94.28 ± 0.27 93.52 ± 0.32 5.68 ± 0.43 7.08 ± 0.66 0.87 ± 0.11 1.60 ± 0.16 6.75 ± 0.51 8.33 ± 0.64
10 g 키토산 95.99 ± 0.14 94.74 ± 0.32 2.30 ± 0.21 4.54 ± 0.29 1.52 ± 0.06 2.60 ± 0.15 2.95 ± 0.25 5.64 ± 0.32
표 6 코어-쉘 투입 비드 형태와 분말 형태에서의 염료 전사 물질에 대한 L*, a*, b* 및 DE 값
놀랍게도, 표 6에 따르면, PVP 비드의 a* 값은 PVP 분말 보다 낮은 1.4 단위이었으며, 즉, 분말 보다는 비드를 사용한 경우에 적색 염료 전사도가 낮았다. 마찬가지로 놀랍게도, 키토산 10 g의 경우, a* 값은 비드 형태의 키토산이 분말 형태일 경우 보다 낮은 2.24이었으며, 즉, 분말 보다는 비드를 사용한 경우에 적색 염료 전사율이 낮았다. 정량의 투입 비드의 추가적인 이점은, 최종 사용자에게 매우 간편한 형태로 세탁물에 투입 물질을 정확한 양으로 투입하게 쉽게 한다는 것이다 (따라서, 절약함).
실시예 3 염료의 양적 효과; 키토산 코어-쉘 투입 비드에 의한 흰색 면직물의 적색 염료 전사 억제
본 실시예는, 불안정한 염료의 오리지날 소스 수준이 염료 전사를 억제하는 코어-쉘 비드의 존재시 염료 전사도에 어떻게 작용하는 지를 보여준다. 구체적으로, 세탁물에 불안정한 염료가 적을 경우, 의류가 염료 전사되는 정도는 낮아진다.
세탁 프로토콜은 실제 실시예 1와 동일하였으며, 세정 비드를 사용하였으며, 다만, 염료가 빠지는 적색 티셔츠의 양에 변화를 주었으며; 세척 적재물 무게를 1.4 kg으로 일정하게 유지시키기 위해 추가적인 밸러스트를 투입하였다. 키토산 코어를 가진 코어-쉘 입자 2.5 g 및 10 g이 본 실시예에서 사용되었다. 세척 적재물 1.4 kg을 사용하였으며, 처리 온도는 40℃였다.
대조군은 키토산 및 염료가 빠지는 티셔츠 없이 수행하였으며, 세척 적재물은 전체적으로 폴리에스테르 밸러스트를 사용해 1.4 kg으로 유지시켰다.
염료 전사 억제 성능에 대한 편차가 확인되는 그 결과를 표 7과 도 6에 제시한다.
a* 값
  비드의 무게
적색 셔트의 무게/kg 0 g 키토산 2.5 g 키토산 10 g 키토산
0 0.65 ± 0.13    
0.13 2.89 ± 0.17   1.01 ± 0.33**
0.24 5.13 ± 0.52 2.25 ± 0.47*  
0.48 8.17 ± 0.38 4.08 ± 0.29* 2.3 ± 0.21*
*ChitoClear 40400; **키토산 Sigma-Aldrich 448869
표 7 염료가 빠지는 물질의 무게와 키토산 코어-쉘 입자의 무게 변화에 따른 DTI 효과
표 7 및 도 6에 제시된 데이타로부터, 의류에서 a* 값 (즉, 염료 전사량)이 세탁물내 염료 소스의 양적 감소에 따라 선형적으로 감소됨을 알 수 있다. 중요한 점은, 키토산 코어-쉘 입자의 투입량 증가에 따라 고정된 셔츠 무게에 대한 a* 값이 역시 점진적으로 낮아진다는 것이다.
적색 셔츠나 키토산 입자를 투입하지 않고 세탁한 의류는 a* 값이 0.65 ± 0.13이었는데; 이는 새 옷 (a* = -0.19 ± 0.02) 보다 높은 수치로서, 염료가 빠지는 물질이 없는 경우에도 세정제를 이용한 밸러스트 세착시 약간의 색 변화가 있다는 것을 의미한다. 특히, 적색 셔츠 0.13 kg을 투입한 경우 a*는 2.89 ± 0.17 (투입 입자 비-사용)에서 1.01 ± 0.33 (키토산 투입 입자 10 g 사용)으로 감소하였다. 이는 염료가 빠지는 물질이 전혀 없는 상태로 세탁한 의류의 a* 값 즉 0.65 ± 0.13과 비교해 1 단위 미만의 차이이다. 그 의미는, 사람의 눈은 1 단위 보다 큰 차이만 검출할 수 있다는 것이며, 즉, 키토산 투입 입자는 염료 소스와 함께 세탁된 의류와 세정제만 사용해 세탁한 의류 간의 차이를 인간의 눈으로 검출할 수 없는 수준으로 염료 전사를 방지한다는 것을 의미한다.
실시예 4 소듐 퍼카르보네이트 TAED를 포함하는 " 코아 - 쉘"투입 입자에 의한 박테리아 오염된 의류의 살균
본 실시예는, 1회용 코어-쉘 투입 입자와 세정 비드의 조합 사용으로 세탁 "비드 세정" 프로세스에서 박테리아를 사멸시키는 방식을 보여준다. 살균 효과는, 박테리아로 오염된 의류를 WO-A-2011/098815에 기술된 바와 같은 비드 세정 장치에서 세탁하고, 세탁 후 의류 당 남아있는 박테리아 콜로니 형성 단위 (cfu) 결과를, 오염되지 않은 비-세탁 의류의 cfu 값과 비교함으로써, 평가하였다.
1회용 코어-쉘 투입 입자를 이용하는 방식 2가지를 적용하였다:
a. 세탁기에, 소듐 퍼카보네이트와 TAED로 제형화된 같은 코어-쉘 투입 입자 (제형 "A")를 투입함; 및
b. 세탁기에, 소듐 퍼카보네이트로 제형화된 한가지 타입의 코어-쉘 투입 입자 (제형 "B")와 TAED로 제형화된 다른 타입의 코어-쉘 투입 입자 (제형 "C")를 투입함; 이들 양쪽 타입의 입자는 세탁기에 함께 투입됨.
본 실시예에서, 코어-쉘 투입 입자는 폴리머 세정 비드와 함께 사용하였으며; 특히 세정 비드는 40% 바륨 설페이트로 충진된 nylon 6,6 (Technyl XA 1493)으로 구성되었다. 이는 수중 다이 페이스 커팅 (under-water die face cutting)에 의해 타원형 형상 (~4.5 x 3.5 x 3.2 mm)으로 절단하였다. 이 물질은 프랑스 리옹의 Solvay Chemicals 사로부터 제공받았다. 세정 비드는 WO-A-2011/098815에 기술된 바와 같이 제로스 세탁기에서 사용하였다.
코어-쉘 투입 입자의 제조
입자의 코어 제조; 소듐 퍼카보네이트와 TAED를 포함하는 투입 입자 (제 "A")
a) 소듐 퍼카보네이트 (Oxyper 131S, Solvay, Warrington UK), b) TAED Mykon B610 (Warwick Chemicals Holywell, Flintshire, UK), c) 미세결정 셀룰로스 (MCC) ("MCC102", Cambridge Commodities, Ely, UK), d) 폴리에틸렌 글리콜 (PEG 600) 및 e) 제올라이트 ("Doucil 24A" (PQ Corporation, 3800 AR Amersfoort, Netherlands)로 구성된 분말을 블랜딩하고, 영국 노팅엄에 위치한 Stonehouse Tableting에서 정제로 압착하였다. 이 제형의 조성은 표 8에 나타낸다. 타정 다이의 직경은 19 mm이었으며, 각 정제의 무게는 2.5 g이었다.
이 제형은 제형 "A"의 코어-쉘 펠렛의 "코어"를 형성하였다.
성분 중량%
소듐 퍼카보네이트, 58.4
TAED, Mykon B610 29.2
MCC 10
PEG 600 2
Doucil 24A 0.4
표 8 SPC 및 TAED를 포함하는 위생 정제의 코어 제형 (제형 "A")
소듐 퍼카보네이트의 분말 입자는 제조사 Solvay로부터 보호 표면 층으로 코팅된 형태로 공급받았다.
입자의 코어 제조; 소듐 퍼카보네이트를 함유한 투입 입자 (제형 "B")
a) 소듐 퍼카보네이트 (Oxyper 131S), b) 미세결정 셀룰로스 (MCC) ("MCC102") 및 c) 폴리에틸렌 글리콜 (PEG 600)로 구성된 분말을 블랜딩하고, Stonehouse Tableting에서 정제로 압축하였다. 제형의 조성은 표 9에 나타낸다. 타정 다이의 직경은 19 mm이었으며, 각 정제의 무게는 2.5 g이었다.
성분 중량%
소듐 퍼카보네이트 78.4
MCC 19.6
PEG 600 2
표 9 SPC를 포함하는 위생 정제의 코어 제형 (제형 "B")
입자의 코어 제조; TAED를 함유한 투입 입자 (제형 "C")
a) TAED (Mykon B610) 및 c) 폴리에틸렌 글리콜 (PEG 600)로 구성된 분말을 블랜딩하고, Stonehouse Tableting에서 정제로 압축하였다. 제형의 조성은 표 10에 나타낸다. 타정 다이의 직경은 19 mm이었으며, 각 정제의 무게는 2.5 g이었다.
성분 중량%
TAED, Mykon B610 98
PEG 600 2
표 10 TAED를 포함하는 위생 정제의 코어 제형 (제형 "C")
쉘의 제조
입자 (제형 "A", "B" 및 "C")의 쉘은 폴리에틸렌 글리콜 (PEG 2000, Merck, Hohenbrunn, Germany)로 형성하였다. 이는, 정제 코어를 에탄올 중의 2 (중량)% PEG 2000 용액에 침지한 다음 이를 실온에서 공기 중에 건조시켜, 달성하였다. PEG 2000의 에탄올 용액을 사용한 근거는, 코어가 물과 접촉하면 매우 신속하게 용해되어, 쉘 형성에 수용액의 사용이 불가능하며; PEG 2000의 에탄올 용액의 사용은 코어 물질을 해치지 않으면서 쉘의 형성을 가능하게 하기 때문이다. 건조되면, PEG는 코어를 둘러싼 수용성 쉘을 형성하였다. PEG 2000은 에탄올 (펠렛 제조시) 및 물 (세탁기에 사용시 용해를 위함) 둘다에 용해되기 때문에, 쉘 성분으로 선택하였다.
면직물에 박테리아 접종
10 x 10 cm의 면직물 견본 (Whaleys (Bradford) Ltd., Bradford, UK)에 5종의 박테리아를 접종하였다. 각 직물에 각 박테리아를 사용하였다. 접종은 영국 더비셔 타이즈웰에 위치한 Microbiological Consulting Services Ltd.에서 수행하였다. 천에 검사 유기체 현탁물 1 ml을 접종하였다. 이들 천은 처리를 위해 Xeros Ltd. 사로 이송시켰다. 천은 이송 및 보관하는 동안 마르지 않도록 멸균된 플라스틱 백 안에 두었다.
사용 박테리아는 표 11에 나타내며; 박테리아 균주에 대한 American Type Culture Collection (ATTC) 식별 코드도 표시한다.
박테리아 ATCC 번호
스타필로코커스 아우레우스 NCTC 10788 6538
슈도모나스 에어루지노사 NCIMB 10421 15442
에스케리키아 콜라이 NCIMB 8879 10536
엔테로코커스 히래 NCIMB 8191 10541
클렙시엘라 뉴모니아 NC 09633 4352
표 11 위생 검사에 사용된 박테리아
세탁 절차
각 경우에, 면으로 된 베개 커버로 구성된 6 kg 세척 적재물을 사용하였고; 베개 커버 2개에는 각각 박테리아가 접종된 천 견본 5개를 핀으로 고정시켰다 (각 천 견본에는 5종의 박테리아 중 1종이 접종되어 있음). 피지 시트 (시트 1개 23 x 61 cm) (제품 코드 SBL 2004, WFK Testgewebe GmbH, D-41379, Germany) 3개도 세척 적재물에 첨가하였다.
Xeros Ltd. 사에서 입수가능한 Pack 1 세정제 (계면활성제와 효소를 포함하는 소유권을 가진 제형) 45 g을 세정제 분배 유닛을 통해 각 세탁시 첨가하였다. 세탁 처리 온도는 각각 a) 20℃ 또는 b) 40℃였다.
세탁은 2가지 세탁 프로그램 중 한가지를 이용해 WO-A-2011/098815에 기술된 제로스 비드 세정 세탁기에서 수행하였다.
프로그램 I (20℃ 세탁)
이 프로그램의 주요 요소는 다음과 같다:
a) 20℃ 물 22.5 L를 이용해 비드를 투입하여 25분간 세탁함;
b) 물 15 L를 이용해 순화 비드로 10분간 헹굼;
c) 물 5 L로 3분간 분사 헹굼;
d) 세척 적재물을 10분간 회전시켜 (tumbling), 세척 적재물로부터 비드를 분리함.
프로그램 II (40℃ 세탁)
이 프로그램의 주요 요소는 다음과 같다:
a) 물 22.5 L를 이용해 10분간 예비-세탁;
b) 40℃ 물 18.5 L를 이용해 30분간 세탁;
c) 물 15 L를 이용해 순화 비드로 10분간 헹굼;
d) 물 5 L로 3분간 분사 헹굼;
e) 세척 적재물을 10분간 회전시켜 (tumbling), 세척 적재물로부터 비드를 분리함.
투입 입자 (또는 대조 목적으로 다른 위생 촉진제)를 필요에 따라 세척 적재물과 함께 하기 시점에 전면 투입구를 통해 세탁기에 투입하였다:
a. 세탁 시작시; 또는
b. 주 세탁 단계가 끝나고 (프로그램 I (20℃ 세탁)에서 단계 (a) 및 프로그램 II (40℃ 세탁)에서 단계 (b)), 프로그램의 "순환 비드를 이용한 헹굼" (프로그램 I (20℃ 세탁)에서 단계 (b) 및 프로그램 II (40℃ 세탁)에서 단계 (b)) 시작 전에.
위생 촉진제를 프로그램의 주 세탁 단계의 종료 시점 (상기 (b))에 투입하는 경우, 세탁기의 문을 열 수 있도록 프로그램을 중지시켰다.
대조군
살균 효과를 평가하기 위한 대조군은, 시험 천과 동시에 접종시키고 시험 천과 동일 조건에서 보관한, 세탁하지 않은 미생물 접종된 천이었다. 새로운 대조군은 매 검사 일에 준비하였고, 시험 샘플과의 비교는 당일 준비한 대조군에 대한 것이었다.
검사
위생 촉진제를 다음과 같은 형태로 세탁기에 투입하였다:
1. 제형 "A"의 투입 입자와 함께 제형화된 SPC 및 TAED;
2. 제형 "B" 및 제형 "C" 각각의 투입 입자 중에 제형화된 동일 함량의 SPC 및 TAED;
3. 세척 적재물에 분말로서 SPC 및 TAED를 동일한 양으로 투입;
4. 세척 적재물에 SPC 투입 입자 (제형 "B")만 투입.
표 12는 세탁 온도, 특정 투입 입자 (또는 다른 위생 촉진제) 및 각 검사에 사용된 위생 촉진제의 투입 시점에 대한 상세 내용을 제공한다.
검사 위생 촉진제 위생제 투입 시점 SPC 투입량 g TAED 투입량 g 세탁 온도, ℃
1.1 7.5 g 제형 "A" 세탁 시작 4.38 2.19 20
1.2 5.41 g 제형 "B" + 2.25 g 제형 "C" 세탁 시작 4.24 2.21 20
1.3 SPC 분말 + TAED 분말 세탁 시작 4.24 2.20 20
1.4 5.41 g 제형 "B" 세탁 시작 4.24 0 20
2.1 7.5 g 제형 "A" 세탁 시작 4.38 2.19 40
3.1 7.5 g 제형 "A" 비드 헹굼 사이클 4.38 2.19 20
3.2 15 g 제형 "A" 비드 헹굼 사이클 8.76 4.38 20
3.3 5.59 g 제형 "B" + 2.25 g 제형 "C" 비드 헹굼 사이클 4.38 2.21 20
3.4 SPC 분말 + TAED 분말 비드 헹굼 사이클 4.24 2.20 20
4.1 7.5 g 제형 "A" 비드 헹굼 사이클 4.38 2.19 40
4.2 15 g 제형 "A" 비드 헹굼 사이클 8.76 4.38 40
12 적용된 세탁 검사의 상세 조건
아래 추가적인 대조군 검사도 수행하였다:
1. 20℃에서 SPC 또는 TAED 없이 세탁 (즉, "정상" 비드 세정 세탁);
2. 40℃에서 SPC 또는 TAED 없이 세탁 (즉, "정상" 비드 세정 세탁);
3. 주 세탁 단계 (20℃)에 15% 소듐 하이포클로라이트 22.5 g 투입 - 이는 세척수 (22.5 L)에 분산되어 0.015% 농도로 제공됨;
4. 세정 비드 없이 주 세탁 단계에 제형 "A" 입자 7.5 g 투입 (20℃)
이들 검사의 모든 내용들은 표 13에 열거한다:
대조군 번호 조건 위생제의 투입 시점 SPC 투입량 g TAED 투입량 g 세탁 온도, ℃
C1 투입 입자 없음 (즉, "정상 비드 세정 세탁") NA 0 0 20
C2 투입 입자 없음 (즉, "정상 비드 세정 세탁") NA 0 0 40
C3 15% 소듐 하이포클로라이트 22.5 g 세탁 시작 N/A N/A 20
C4 제형 "A" 7.5 g, 세정 비드 투입 안함 세탁 시작 N/A N/A 20
13 대조군 세탁 검사의 상세 조건
접종된 천에 대한 분석
세탁 후, 접종된 천을 세척 적재물에서 취하여 살균 플라스틱 백 (백 당 의류 1개)에 넣어 보관하고, 당일에 분석을 위해 Microbiological Consultant Services (MCS)로 다시 보내었다.
MCS에 도착하면, 천을 희석제 9 ml에 담구고, 임의의 잔여 박테리아를 현탁시키기 위해 왕성하게 흔들었다. 수득되는 현탁물을 대상으로 하기 유기체 타입에 대해 하기와 같이 검사하였다:
슈도모나스 에어루지노사 - CN 아가에 도말 접종. 31℃에서 3일간 배양.
에스케리키아 콜라이 - TBX 아가에 부어 접종. 44℃에서 24시간 배양.
스타필로코커스 아우레우스 - 마니톨 염 아가에 도말 접종. 31℃에서 3일간 배양.
엔테로코커스 히래 - KF 스트렙토코커스 아가에 부어 접종. 31℃에서 2일간 배양.
클렙시엘라 뉴모니아 - 트립토 소야 아가에 부어 접종. 31℃에서 4일간 배양.
배양 후, 천 당 박테리아의 콜로니 형성 단위 (cfu)를 측정하였다. 동일 박테리아가 접종된 천 견본 2세트가 동일 세탁에 포함된 경우, 천 당 cfu 평균을 구하였다. 각 시험 천 견본에 대해 각 박테리아의 cfu/천 값(CFU시험)을, "세탁하지 않은" 접종 천의 cfu/천 값 (CFU -세탁)과 비교하였다. 박테리아 농도의 log 감소를 하기와 같이 나타내었다:
Log 감소 = log (CFU -세탁/CFU시험)
결과
검사 결과들은 표 14-A 내지 14-O에 나타낸다.
검사 1.1 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 1.8 x 108
7.8 x 107
2.2 x 108
1.9 x 108
1.4 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
1.2 x 103
2.1 x 103
시험 천 2 <10 6.1 x 102 <10
<10
1.3 x 102
시험 천 평균 <10
3.1 x 102
<10
6.1 x 102
1.1 x 103
Log 감소 log 6
log 4.5
log 6
log 4
log 4
표 14-A 검사 1.1 - 주 세탁 단계 시작시, 20℃에서 제형 "A" 7.5 g 투입
검사 1.2 Cfu/천
스타필로코커스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 5.1 x 108
1.9 x 108
2.3 x 108
3.6 x 108
3.3 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
1.1 x 102
<10
7.9 x 104
1.5 x 103
시험 천 2 <10
3 x 101
<10
6.5 x 103
4.7 x 103
시험 천 평균 <10
7 x 101
<10
4.3 x 104
3.1 x 103
Log 감소 log 6
log 5
log 6
log 2
log 3.5
표 14-B 검사 1.2 - 주 세탁 단계 시작시, 20℃에서 제형 "B" 5.41 g과 제형 "C" 2.25 g 투입
검사 1.3 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 5.7 x 108
1.3 x 108
2.5 x 108
2.2 x 108
2.8 x 108
"비-세탁"
>107 >107 >107 >107 >107
시험 천 1
<10 1.1 x 103 <10 <10 1.1 x 103
시험 천 2
<10 2.1 x 102 <10 <10 1.2 x 103
시험 천 평균
<10
6.6 x 102
<10
<10
1.2 x 103
Log 감소
log 6 log 4 log 6 log 6 log 3.5
표 14-C 검사 1.3 - 주 세탁 단계 시작시 SPC 분말 4.24 g과 TAED 분말 2.20 g 투입; 20℃
1.4 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 5.1 x 108
1.9 x 108
2.3 x 108
3.6 x 108
3.3 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 2.0 x 105
2.1 x 105
3.9 x 105
5.7 x 103
4.1 x 102
시험 천 2 4.7 x 105
8.8 x 105
2.4 x 105
4.0 x 106
8.9 x 105
시험 천 평균 3.4 x 105
5.5 x 105
3.2 x 105
2.0 x 106
4.5 x 105
Log 감소 log 1.5
log 1
log 1.5
없음
log 1
표 14-D 검사 1.4 - 주 세탁 단계 시작시, 20℃에서 제형 "B" 5.41 g 투입
검사 2.1 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 2.0 x 108
1.5 x 108
1.6 x 108
2.0 x 108
1.1 x 108
"비-세탁" >107
>107
1.3 x 105
>107
>107
시험 천 1 <10
1.4 x 103
1.0 x 102
<10
6.8 x 103
시험 천 2 <10
1.1 x 103
1.5 x 103
<10
3.3 x 102
시험 천 평균 <10
1.3 x 103
8.0 x 102
<10
3.6 x 103
Log 감소 log 6
log 3.5
log 2
log 6
log 3
표 14-E 검사 2.1 - 주 세탁 단계 시작시, 40℃에서 제형 "A" 7.5 g 투입
검사 3.1 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 4.9 x 108
1.8 x 108
2.9 x 108
2.5 x 108
2.8 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
2.0 x 102
6.9 x 102
시험 천 2 <10
<10
<10
2.3 x 104
4.8 x 102
시험 천 평균 <10
<10
<10
1.1 x 104
5.9 x 102
Log 감소 log 6
log 6
log 6
log 3
log 4
표 14-F 검사 3.1 - 비드 헹굼시 , 20℃에서 제형 "A" 7.5 g 투입
검사 3.2 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 3.0 x 108
7.8 x 107
1.7 x 108
1.8 x 108
1.8 x 108
"비-세탁" >107
3.1 x 106
8.9 x 105
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
<10
1.1 x 103
시험 천 2 <10
<10
1.3 x 103
<10
<10
시험 천 평균 <10
<10
6.6 x 102
<10
5.6 x 102
Log 감소 log 6
log 5.5
log 3
log 6
log 4
표 14-G 검사 3.2 - 비드 헹굼시 , 20℃에서 제형 "A" 15 g 투입
검사 3.3 Cfu/천
스타필로코커스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커 스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 2.3 x 108
1.8 x 108
1.2 x 108
2.0 x 108
1.3 x 108
"비-세탁" >107
>107
2.0 x 104
>107
>107
시험 천 1 4.3 x 102
2.5 x 103
<10
9.3 x 105
3.1 x 104
시험 천 2 1.1 x 102
1.6 x 104
<10
5.3 x 105
5.7 x 105
시험 천 평균 2.7 x 102
9.3 x 103
<10
7.2 x 105
3.0 x 105
Log 감소 log 4.5
log 3
log 3
log 1
log 1.5
표 14-H 검사 3.3 - 비드 헹굼시 , 20℃에서 제형 "B" 5.59 g 및 제형 "C" 2.25 g 투입
검사 3.4 Cfu/천
스타필로코커스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 4.9 x 108
1.8 x 108
2.9 x 108
2.5 x 108
2.8 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
9.0 x 103
<10
시험 천 2 <10
<10
<10
3.2 x 104
<10
시험 천 평균 <10
<10
<10
2.1 x 104
<10
Log 감소 log 6
log 6
log 6
log 2.5
log 6
표 14-I 검사 3.4 - 비드 헹굼시 , 20℃에서 SPC 분말 4.24 g과 TAED 분말 2.20 g 투입
검사 4.1 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 2.2 x 108
1.3 x 108
2.8 x 108
2.0 x 108
1.8 x 108
"비-세탁" 3.5 x 104
>107
4.8 x 105
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
<10
3.4 x 102
시험 천 2 <10
<10
<10
<10
7.3 x 102
시험 천 평균 <10
<10
<10
<10
5.4 x 102
Log 감소 log 3.5 log 6 log 4.5 log 6 log 4.0
표 14-J 검사 4.1 - 비드 헹굼시 , 40℃에서, 제형 "A" 7.5 g 투입
검사 4.2 Cfu/천
스타필로코커스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 4.8 x 108
1.8 x 108
1.7 x 108
2.4 x 108
1.5 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
<10
<10
시험 천 2 <10
<10
<10
<10
<10
시험 천 평균 <10
<10
<10
<10
<10
Log 감소 log 6 log 6 log 6 log 6 log 6
표 14-K 검사 4.2 - 비드 헹굼시 , 40℃에서, 제형 "A" 15 g 투입
검사 C1 Cfu/천
스타필로코커스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 5.1 x 10 8
1.9 x 10 8
2.3 x 10 8
3.6 x 10 8
3.3 x 10 8
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1.2 x 105
1.6 x 106
2.1 x 106
6.5 x 105
1.1 x 106
Log 감소 log 1 없음 없음 log 1.5 없음
표 14-L 검사 C1 - 부가적인 위생 촉진제 투입 안함 (즉, 세정제 단독 세탁), 20℃
검사 C2 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 2.0 x 108
1.5 x 108
1.6 x 108
2.0 x 108
1.1 x 108
"비-세탁" >107
>107
1.3 x 105
>107
>107
시험 천 6.0 x 104
2.1 x 104
7.3 x 103
3.9 x 103
1.7 x 105
Log 감소 log 2 log 2.5 log 1 log 3 log 1.5
표 14-M 검사 C2 - 부가적인 위생 촉진제 투입 안함 (즉, 세정제 단독 세탁), 40℃
검사 C3 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 1.8 x 108
7.8 x 107
2.2 x 108
1.9 x 108
1.4 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
<10
<10
<10
4.3 x 103
시험 천 2 <10
<10
<10
2 x 101
1.1 x 103
시험 천 평균 <10
<10
<10
1.5 x 101
5.4 x 103
Log 감소 log 6
log 6
log 6
log 5
log 3
표 14-N 검사 C3 - 주 세탁 단계에 15% 소듐 하이포클로라이트 용액 22.5 g 투입, 20℃ ( 세척액내 0.015%)
검사 C4 Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아e
초기 접종원 1.8 x 108
7.8 x 107
2.2 x 108
1.9 x 108
1.4 x 108
"비-세탁" >107
>107
>107
>107
>107
시험 천 1 <10
1.7 x 103
<10
<10
<10
시험 천 2 <10
1.0 x 102
<10
<10
4.0 x 102
시험 천 평균 <10
9.0 x 102
<10
<10
2.1 x 102
Log 감소 log 6
log 4
log 6
log 6
log 4.5
표 14-O 검사 C4 - 주 세탁 단계에 제형 "A" 7.5 g을 첨가하고, 세정 비드 사용 안함 , 20℃에서 세탁
20℃에서 세탁
20℃에서, 제형 "A" 입자 7.5 g (SPC와 TAED 함유)을 주 세탁 단계에 투입한 경우 (검사 1.1, 표 14-A), 투입 입자 없이 20℃에서 세탁한 경우 (검사 C1, 표 14-L)와 비교해, 박테리아 5종 모두에서 박테리아의 농도 감소가 상당히 향상되었다. 20℃에서의 유사한 감소는, 동량의 SPC 및 TAED를 서로 다른 투입 입자 (제형 "B" 및 "C" 각각)에 첨가한 경우에도 나타났으며 (검사 1.2, 표 14-B), 단 엔테로코커스 히래의 경우에는 예외였는데, 제형 "A"가 제형 "B" + 제형 "C" 보다 효과적이었다 (각각 log 4 및 log 2 감소). SPC와 TAED를 루스 분말로 첨가한 경우 (검사 1.3, 표 14-C), 박테리아 농도 감소는 제형 "A"의 동일 입자와 조합한 경우 (검사 1.1, 표 14-A)와 유사하였다. 반면, 검사 1.4 (표 14-D)는, SPC만 함유한 입자를 TAED 없이 사용하게 되면, 박테리아 농도 감소가 대조군 보다 약간 더 높아 (검사 C1, 표 14-L), 20℃에서, SPC와 TAED 둘다 효과적인 항미생물 효능을 위해 필요함을 보여준다.
비드 헹굼 사이클에 제형 "A" 7.5 g을 투입하면 (검사 3.1, 표 14-F), 주 세탁 단계에 투입하는 경우 (검사 1.1, 표 14-A)와 비슷한 수준의 위생성이 나타났다. SPC와 TAED를 분말로서 비드 헹굼에 투입하면 (검사 3.4, 표 14-I) 또한 유사한 위생 수준이 제공되었다. 그러나, 제형 "B" 및 "C"의 투입 입자를 비드 헹굼에 투입하면, 달성되는 위생 수준이 저하되었다 (검사 3.3, 표 14-H). 즉, SPC 및 TAED를 동일한 투입 입자에 조합하는 경우 유익한 이점을 가진다.
제형 "A" 7.5 g을 나일론 세정 비드없이 사용한 검사 C4 (표 14-O)에서는, 나일론 세정 입자의 존재 하에 수행된 검사 1.1 (표 14-A)과 유사한 위생 수준이 나타났다. 이는 투입 입자를 나일론 세정 비드와 조합 이용함에 따른 투입 입자의 효능 저하는 없다는 것을 의미하며, 세정 비드와 조합하여 투입 입자를 사용함으로써 저온 위생 개선과 저온 세척 개선의 이점을 겸비할 수 있다.
전술한 검사들을 0.015% 소듐 하이포클로라이트 (검사 C3, 표 14-N)와 비교한 결과, 투입 입자에 SPC 및 TAED를 사용하면 0.015% 소듐 하이포클로라이트와 동일한 위생 수준이 나타나는 것으로 확인된다.
40℃에서 세탁
주 세탁 단계 (검사 2.1, 표 14-E) 또는 비드 헹굼 (검사 4.1, 표 14-J)에 제형 "A" 투입 입자 7.5 g을 투입하는 40℃ 세탁 프로그램은, 투입 입자의 투입 없이 40℃에서 세탁한 경우 (검사 C2, 표 14-M)와 비교해, 향상된 위생 수준을 제공하였다. 40℃에서 비드 헹굼시 제형 "A"를 15 g으로 사용하는 것이 특히 효과적이었으며, 5종의 박테리아 전부에 대해 log 6 감소가 나타났다 (검사 4.2, 표 14-K).
본 실시예는, 항미생물 작용이, SPC와 TAED를 세정 입자와 조합 사용되는 투입 입자를 통해 세척 적재물에 투입함으로써, 달성됨을 보여준다. 아울러, 위생의 개선이, SPC 및 TAED를 같은 투입 입자로 제형화하거나 또는 다른 예로 서로 별개의 투입 입자로 제형화하여 달성된다는 것을, 보여준다.
실시예 5 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드 ( CTAB )로 된 "코어-쉘" 입자에 의한 박테리아 오염 옷감의 살균
본 실시예는 4급 암모늄 화합물 ("세트리미드" (CTAB"))을 포함하는 1회용 코어-쉘 투입 입자를 세정 비드와 조합 사용하여 실시예 4에 기술된 공정을 이용해 세탁 "비드 세정" 프로세스로 박테리아를 사멸시키는 방식을 도시한 것이다.
코어-쉘 투입 입자의 제조
입자의 코어 제조
a) CTAB ("Kem Quat CBP", KemCare Ltd., London, UK) 및 b) 미세결정 셀룰로스 (MCC) ("MCC102", Cambridge Commodities, Ely, UK)의 분말들을 75% CTAB:25% MCC 비율로 블랜딩하고, 다이 직경 10 mm의 타정기를 이용해 정제로 압착하였다. 각 정제의 무게는 2.5 g이었다. 정제는 실온에서 1% HPMC 수용액에 침지하여, 하이드록실 프로필 메틸 셀룰로스 (HPMC) ("Benecel K100LV", Ashlands Industries Europe, Schaffhausen, Germany)의 쉘로 코팅하였다. 그런 후, 정제를 실온에서 공기 중에 건조시켰다.
항미생물 효과
세정 입자와 조합하여 사용된 (코어에 CTAB를 포함하는) 코어-쉘 입자의 항미생물 효과를 상기 실시예 4에 기술된 바와 실제 동일한 공정을 이용해 평가하였다. 세탁 프로그램 1 (20℃ 세탁)을 사용하였다. 이 경우, 코어-쉘 입자 6 g을 실시예 4에 기술된 바와 같이 세탁 시작 시점에 세척 적재물에 투입하였다.
검사 결과들은 표 15에 나타낸다.

Cfu/천
스타필로코커 스 아우레우스 슈도모나스 에어루지노사 에스케리키아 콜라이 엔테로코커스 히래 클렙시엘라 뉴모니아
초기 접종원 3.0 x 108
7.8 x 107
1.7 x 108
1.8 x 108
1.8 x 108
"비-세탁" >107
3.1 x 106
8.9 x 105
>107
>107
시험 천 1 1.3 x 105
1.4 x 105
4.6 x 104
2.1 x 106
9.4 x 105
시험 천 2 4.0 x 104
3.4 x 105
1.6 x 105
1.4 x 106
8.7 x 105
시험 천 평균 8.5 x 104
2.4 x 105
1.0 x 105
1.8 x 106
9.1 x 105
Log 감소 log 2
log 1 <log 1 <log 1 log 1
표 15 CTAB의 코어로 된 코어-쉘 입자의 항미생물 효과
표 15는, CTAB 코어를 가진 코어-쉘 입자를 고형 세정 입자와 조합 사용하면, 스타필로코커스 아우레우스, 슈도모나스 에어루지노사 및 클렙시엘라 뉴모니아의 수준이 각각 log 2, log 1 및 log 1으로 감소됨을 보여준다. 에스케리키아 콜라이 및 엔테로코커스 히래의 경우, CTAB는 효과가 없었다.
실시예 6 세탁기를 이용한 세탁시 직물에 흙이 다시 증착되는 것을 방지함
본 실시예는, 1회용 코어-쉘 도입 입자와 세정 비드의 조합 사용이 세탁 "비드 세정" 공정에서 직물에 제거된 흙이 다시 묻지 않게 한다는 것을 보여준다. 이는, 세탁하는 동안 직물의 "희끗해짐 (greying)"을 크게 방지하는 바람직한 효과를 가진다.
본 실시예에서, 코어-쉘 투입 입자는 폴리머 세정 비드와 조합 사용하며; 구체적으로, 세정 비드는 40% 바륨 설페이트가 충전된 nylon 6,6 (Technyl XA 1493)으로 구성된다. 이를 수중 다이 페이스 커팅에 의해 타원형 형상 (~4.5 x 3.5 x 3.2 mm)으로 절단하였다. 이 물질은 프랑스 리옹에 위치한 Solvay Chemicals 사로부터 제공받았다.
투입 입자의 제조
카르복시 메틸 셀룰로스 (CMC) ("FinnFix BDA", from Azelis, Runcorn, UK) 분말을 타정 다이 직경 10 mm으로 타정기에서 압착하였다. 각 정제의 무게는 2.5 g이었다. 이는 코어-쉘 펠렛의 "코어"를 형성하였다.
쉘 형성
정제는 실온에서 1% HPMC 수용액에 침지하여, 하이드록실 프로필 메틸 셀룰로스 (HPMC) ("Benecel K100LV", Ashlands Industries Europe, Schaffhausen, Germany)의 쉘로 코팅하였다. 그런 후, 정제를 실온에서 공기 중에 건조시켰다.
코어-쉘 투입 입자에 의한, 흰색 면직물로의 현탁된 흙의 이동 억제
사용된 폴리에스테르 클린-룸 슈트 4 kg으로 구성된 세척 적재물을 사용하였다. 피지 시트 (시트 1개 = 23 x 61cm) (제품 코드 SBL 2004, WFK Testgewebe GmbH, D-41379, Germany) 1½과 4장의 면직물 (Whaley's (Bradford) Ltd., Bradford UK) (17 x 28 cm)도 세척 적재물에 첨가하였다.
흙의 소스는 "그레이잉 도너 (greying donor)" 스와치 (Article 10991, from WFK Testgewebe GmbH, Bruggen, Germany)였다. 모든 경우에, Technyl 세정 비드 2 kg을 사용하였고, Technyl 세정 비드 : 세척 적재물의 중량 비율은 따라서 1:2였다. 세탁 처리 온도는 40℃였다.
세탁물을 구성하는 재료들을 표 16에 열거한다.
Technyl XA1493 비드 2.0 kg
폴리에스테르 크린 룸 슈트 4.0 kg
그레이잉 도너 스와치 1
피지 시트
흰색 면직물 (17 x 28 cm) 천 4개
표 16 코어-쉘 입자를 제외한 4 kg 세척 적재물 세탁 내용물
각 세탁 사이클에 사용한 표 16의 물품 외에도, 표 17에 나타낸 코어-쉘 투입 입자를 하기 양으로 매 세탁 사이클에 포함시켰다.
실행 "코어-쉘" 입자의 중량
1 0 g
2 2.5 g
3 5.0 g
표 17 코어-쉘 입자의 투입량 (2 KG 세척 적재물)
각 세척 적재물의 물품들을 네트 메쉬 백에 넣고; 비드를 패브릭 물질과 잘 혼합하였다. 패브릭 물질을 층 형태로 메쉬 백에 넣어, 물품들이 메쉬 백 전체적으로 균일하게 분산되게 하였으며, 매듭으로 밀봉하였다.
메쉬 백을 Beko 가정용 세탁기에서 40℃ 면직물 사이클을 이용해 Xeros Ltd. 사에서 구입한 Xeros Pack I 세정제 (계면활성제와 효소를 포함하는 소유권을 가진 제형) 32 g을 첨가하여 세탁하였다. 회전 속도는 1200 rpm으로 성정하였다. 따라서, 세척 적재물 : Xeros Pack I 세정제의 (중량) 비는 대략 8 g/kg이었다.
각 세탁 사이클이 끝나면, 흰색 면직물을 꺼내 실온 널어 건조시킨 후, Konica Minolta CM-3600A 포토스펙토미터를 이용하여 색 특징 (colour character)을 분석함으로써, L*, a* 및 b* 값들을 구하였다. 포토스펙토미터의 구경의 크기는 100% UV 컴포넌트를 이용하는 경우 25.4 mm이었으며, 거울 컴포넌트는 사용하지 않았다. 또한, 세탁하지 않은 새 의류에서 L*, a* 및 b* 값들을 기록하였다. 의류의 16 위치에서의 측정치 (4곳/의류)를 평균하였다.
그런 후, 면 조각을 전술한 공정에 따라 다시 세탁하였다. 총 10회 세탁으로 반복하였다.
결과
세탁하지 않은 새 옷의 L*, a* 및 b* 값들은 표 4에 나타낸다. "희끗해짐"에 대한 효과를 분석하기 위해서는, L*이 가장 관련있는 파라미터이다.
도 7은 CMC 코어를 가진 코어-쉘 투입 입자의 사용이 10번 반복한 세탁 사이클에서 L*의 값에 어떻게 영향을 미치는지를 보여주며, a)는 코어-쉘 투입 입자를 사용하지 않은 경우이고, b)는 CMC 투입 입자 2.5 g을 사용한 경우이고, c)는 CMC 투입 입자 5 g을 사용한 경우이다 (새로운 투입 입자들은 각 세탁시 첨가함).
코어-쉘 입자를 사용하지 않은 경우, 반복되는 사이클들에서 L*이 97.57 ± 0.02 (새 옷)로부터 매우 현저하고 점진적으로 감소되었는데, L*은 사이클 10회 수행 후 6.9 단위로 감소되었다. 그러나, CMC 코어를 가진 코어-쉘 입자를 사용한 경우, 사이클 10회 후 L* 감소는 ~2.0 단위에 불과하였다. CMC 5 g의 효과는 대략 처음 8회 수행하는 동안 2.5 g의 효과 보다 우수하였으며; 그 이후에는 L*의 값은 CMC 2.5 g과 거의 동일하였다. 세정 비드와 CMC 코어를 가진 코어-쉘 입자의 조합 사용이, 패브릭의 밝기는 유지하면서 매우 바람직한 효과인 "희끗해짐"을 방지하는 효과를 가짐이 분명해 보인다.
세정 비드의 역할
본 평가는, 폴리머 세정 비드 (Technyl XA1493)의 역할이 패브릭에 분말 잔여물이 증착되지 않게 하는 것임을 보여주었으며, 세정 입자 없이 투입 비드를 사용하면 패브릭 상에 허용불가한 분말의 잔여물이 남게 됨을 입증해준다.
전술한 동일한 세탁 프로토콜을 표 18에 나타낸 변형을 가하여 사용하였다:
실행 A 2.5 g CMC 코어-쉘 입자를 상기와 같이 사용함; Technyl 세정 비드는 생략
실행 B 2.5 g CMC 코어-쉘 입자를 상기와 같이 사용함; Technyl 세정 비드 사용
표 18 수정된 검사 조건
실행 A는 (세정 비드를 사용하지 않는) 통상적인 세탁을 시뮬레이션하였고, 실행 B는 비드 세정 세탁이었다.
결과
관찰된 바에 따르면, 폴리머 세정 비드를 사용하지 않은 경우 (실행 A), 패브릭 (도 8)과 장치 내부에 허용불가한 분말 증착물이 잔류하였다. 실행 A용 장치에서 회수된 증착물을 도 9에 도시한다. 이러한 증착물의 존재는 부적절한 것이다. 그러나, 세정 비드를 사용한 경우 (실행 B), 이러한 잔여물 또는 증착물은 남아있지 않았다. 그래서, 비드의 역할은 코어-쉘 입자의 분해를 보조하고, 세탁물로부터 현탁된 CMC 분말을 제거하는데 도움을 주는 것으로 보인다. 이는, 코어-쉘 CMC 입자를 고형 세정 입자와 조합 사용하는 것이 코어-쉘 CMC 입자만을 사용하는 경우 보다 유익하다는 것을 보여준다.
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, 구현예, 또는 실시예와 함께 기술된 특징부, 정수, 특징, 화합물, 화학적 부분 또는 기는 본 명세서에 기술된 임의의 다른 측면, 구현예, 또는 실시예에, 그들과 비상용성이 아닌 한, 응용 가능한 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 구현예의 상세 사항으로 한정되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(임의의 첨부된 특허청구범위, 요약서, 및 도면을 포함함)에 개시된 특징부 중의 임의의 신규한 하나, 또는 임의의 신규 조합, 또는 그렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계 중의 임의의 신규한 하나, 또는 임의의 신규 조합에까지 연장된다.
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Claims (81)

  1. 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자(dosing particle)를 포함하는 제형으로서,
    상기 투입 입자는 하나 이상의 호스트 물질 및 하나 이상의 방출성 물질(releasable material)을 포함하는 코어-쉘 입자(core-shell particle)를 포함하며,
    상기 호스트 물질은 하나 이상의 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질을 상기 투입 입자의 쉘로서 포함하며,
    상기 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제 및/또는 세정후 제제(post-cleaning agent) 및/또는 기재의 처리를 위한 다른 처리 첨가제를 포함하는, 상기 투입 입자의 코어 물질을 포함하며,
    상기 고체 세정 입자는 중합체성 세정 입자 및/또는 비-중합체성 세정 입자를 포함하고,
    상기 중합체성 고체 세정 입자는 평균 밀도가 0.5 g/cm3 내지 2.5 g/cm3 범위이고 평균 부피가 5 mm3 내지 275 mm3 범위인, 제형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중합체성 세정 입자가, 발포된(foamed) 중합체성 물질 또는 미발포된(unfoamed) 중합체성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중합체성 세정 입자가 선형 폴리머 또는 가교된 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 세정 입자가 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄으로부터 선택되는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중합체성 입자가 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 세정 입자가, 이온 전하를 가진 모노머, 또는 극성 모이어티 또는 불포화된 유기 기를 포함하는 모노머를 포함하는 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비-중합체성 세정 입자가 유리, 실리카, 돌, 나무, 금속 또는 세라믹 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속이 아연, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 텅스텐, 알루미늄, 주석, 납 및 이들의 합금으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 세라믹이 알루미나, 지르코니아, 텅스텐 카바이드, 실리콘 카바이드 및 실리콘 니트라이드로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비-중합체성 고체 세정 입자는 평균 밀도가 3.5 g/cm3 내지 12.0 g/cm3 범위이고 평균 부피가 5 mm3 내지 275 mm3 범위인 것을 특징으로 하는, 제형.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 세정 입자가 실질적으로 타원형, 원기둥형 또는 구형인 것을 특징으로 하는, 제형.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 입자가 상기 제형의 총 중량의 0.1% w/w 내지 50.0% w/w의 비율로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 입자가 실질적으로 원기둥형 또는 구형인 것을 특징으로 하는, 제형.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 입자는 평균 밀도가 0.5 g/cm3 내지 2.5 g/cm3 범위이고 평균 부피가 5 mm3 내지 500 mm3 범위인 것을 특징으로 하는, 제형.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    2가지 이상의 유형의 투입 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호스트 물질이 폴리비닐 알코올, 폴리(비닐 알코올)과 폴리(비닐 아세테이트)의 코폴리머, 폴리(에틸 비닐 알코올), 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 셀룰로스, 전분, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(에틸렌 글리콜) 및 젤라틴 또는 이들의 염 중 하나 이상으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    오염된 기재의 세정을 위한 것이며,
    상기 하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방출성 물질이 하나 이상의 세정후 제제(post-cleaning agent)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 세정후 제제가 하나 이상의 형광증백제(optical brightener), 재부착 방지 첨가제(anti-redeposition agent), 향제(fragrance) 또는 염료 전사 억제제(dye transfer inhibiting agent)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 염료 전사 억제제가 키토산, (가교된 또는 가교되지 않은) 폴리비닐피롤리돈 폴리머, 폴리아민 N-옥사이드 폴리머, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 코폴리머, 폴리비닐옥사졸리돈, 폴리비닐이미다졸, 모든 이들 폴리머의 염, 소듐 벤토나이트, 칼슘 벤토나이트, 몬모릴로나이트(montmorillionite), 카올리나이트(kaolinite), 카올린 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 염료 전사 억제제가 N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 코폴리머로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 재부착 방지 첨가제가 폴리아크릴레이트 및 폴레에틸렌 글리콜 또는 이들의 염으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 재부착 방지 첨가제가 카르복시메틸셀룰로스(CMC) 또는 이의 염으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 처리 첨가제가 하나 이상의 항균제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 항균제가 이온성 실버 함유 제올라이트, 벤즈알코늄 클로라이드, Triclosan® 및 실버 니트레이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 항균제가 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB)인 것을 특징으로 하는, 제형.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정제가 하나 이상의 세제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 세제가 비이온성 계면활성제 및/또는 음이온성 계면활성제 및/또는 양이온성 계면활성제 및/또는 양쪽성(ampholytic) 계면활성제 및/또는 쌍성이온성(zwitterionic) 계면활성제 및/또는 반극성(semi-polar) 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정제가 하나 이상의 효소, 산화제 또는 표백제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 계면활성제가 상기 투입 입자 중량의 5% 내지 30% 수준으로 존재하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 세정제가 강화제(builder), 킬레이트제, 염료 전사 억제제, 분산제, 효소 안정제, 촉매 물질, 표백 활성화제, 중합체성 분산제, 식토 제거제(clay soil removal agent) 및/또는 비누거품 억제제(suds suppressor)를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 세정제가 하나 이상의 표백 화합물 및/또는 하나 이상의 표백 활성화제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 하나 이상의 표백제가 퍼옥시겐 화합물, 무기 퍼옥시 염 및 유기 퍼옥시 염으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 무기 퍼옥시 염이 퍼카르보네이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 퍼카르보네이트가 소듐 퍼카르보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  36. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 표백 활성화제가 카르복실산 에스테르로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 제형.
  37. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 표백 활성화제가 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  38. 제32항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    소듐 퍼카르보네이트 및 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  39. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제형이 2가지 유형의 투입 입자를 포함하며,
    제1 유형의 투입 입자는 표백 화합물을 포함하고,
    제2 유형의 투입 입자는 표백 활성화제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  40. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 입자가 표백 화합물 및 표백 활성화제 둘 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 표백 화합물 : 상기 표백 활성화제의 중량비가 10:1 내지 1:10인 것을 특징으로 하는, 제형.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 중량비가 5:1 내지 1:5, 보다 전형적으로 3:1 내지 1:3, 가장 전형적으로 2:1 내지 1:2인 것을 특징으로 하는, 제형.
  43. 제39항에 있어서,
    상기 표백 화합물 : 상기 표백 활성화제의 비율이 10:1 내지 1:10인 것을 특징으로 하는, 제형.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 중량비가 5:1 내지 1:5, 보다 전형적으로 3:1 내지 1:3, 가장 전형적으로 2:1 내지 1:2인 것을 특징으로 하는, 제형.
  45. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 입자가, 세정제를 비함유하는 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  46. 제45항에 있어서,
    살균을 위해 직물 표면 상으로 방출되는 항균제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제형.
  47. 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 따른 제형으로 기재를 처리하는 단계를 포함하는, 기재 처리 방법.
  48. 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 따른 제형으로 기재를 처리하는 단계를 포함하는, 기재 처리 방법으로서,
    상기 방법은 오염된 기재의 세정 방법을 포함하며,
    하나 이상의 방출성 물질은 하나 이상의 세정제를 포함하는, 기재 처리 방법.
  49. 제47항 또는 제48항에 있어서,
    상기 하나 이상의 방출성 물질이 하나 이상의 세정후 제제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  50. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    텍스타일 직물(textile fabric) 및 직물(fabric)의 세정을 위한 것이며,
    상기 처리는 5℃ 내지 95℃의 온도에서 10분 내지 1시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 하나 이상의 세정제가 하나 이상의 표백 화합물 및 하나 이상의 표백 활성화제를 포함하고,
    상기 처리는 50℃보다 낮은 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  52. 제45항 또는 제46항에 따른 제형으로 기재를 처리하는 단계를 포함하는, 기재 처리 방법.
  53. 제47항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
    제52항에 따른 방법으로 기재를 처리하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  54. 제52항 또는 제53항에 있어서,
    살균을 위해 항균제를 직물 표면 상으로 방출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 항균제가 이온성 실버 함유 제올라이트, 벤즈알코늄 클로라이드, Triclosan® 및 실버 니트레이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  56. 제54항에 있어서,
    상기 항균제가 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB)인 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  57. 제52항 또는 제53항에 있어서,
    상기 직물을 하나 이상의 재부착 방지 첨가제 또는 염료 전사 억제제로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 염료 전사 억제제가 키토산, (가교된 또는 가교되지 않은) 폴리비닐피롤리돈 폴리머, 폴리아민 N-옥사이드 폴리머, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 코폴리머, 폴리비닐옥사졸리돈, 폴리비닐이미다졸, 모든 이들 폴리머의 염, 소듐 벤토나이트, 칼슘 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 카올리나이트, 카올린 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 염료 전사 억제제가 N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 코폴리머로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  60. 제57항에 있어서,
    상기 하나 이상의 재부착 방지 첨가제가 폴리아크릴레이트 및 폴레에틸렌 글리콜 또는 이들의 염으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  61. 제57항에 있어서,
    상기 하나 이상의 재부착 방지 첨가제가 카르복시메틸셀룰로스(CMC) 또는 이의 염으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  62. 제47항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법이 수성 환경에서 수행되며,
    물은, 물 : 기재의 비율이 2.5:1 w/w 내지 0.1:1 w/w이 되도록 시스템에 첨가되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  63. 제62항에 있어서,
    상기 비율이 2.0:1 내지 0.8:1인 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  64. 제47항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 세정 입자는, 입자 : 기재 첨가 수준이 상기 기재의 건조 중량을 기준으로 30:1 내지 0.1:1이 되도록 첨가되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  65. 제64항에 있어서,
    상기 고체 세정 입자 : 상기 기재의 비율이 상기 기재의 건조 중량을 기준으로 10:1 w/w 내지 0.1:1 w/w의 범위인 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  66. 제65항에 있어서,
    상기 비율이 상기 기재의 건조 중량을 기준으로 5:1 내지 1:1의 범위인 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  67. 제47항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가 플라스틱 물질, 가죽, 종이, 판지, 금속, 유리 또는 나무를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  68. 제47항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가 텍스타일 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  69. 제68항에 있어서,
    상기 텍스타일 섬유가 천연 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  70. 제47항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 세정 입자가, 청구된 방법에 따른 추가적인 절차에 재사용되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  71. 제47항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서,
    헹굼 사이클(rinse cycle)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  72. 제71항에 있어서,
    상기 고체 세정 입자 및 투입 입자의 존재 하에 상기 기재를 헹구는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  73. 제72항에 있어서,
    후속적으로 또는 동시에 제거되는 물을 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  74. 제71항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 입자는 표백 화합물 및/또는 표백 활성화제 및/또는 항균제를 상기 방출성 물질로서 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  75. 제47항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 상기 기재를, 고체 세정 입자의 존재 또는 부재 하에, 물 및 하나 이상의 세정제를 포함하는 세정 제형 내에서 세척하는 단계;
    (ii) 선택적으로, 상기 기재를 물로 헹구며 및/또는 물을 상기 기재로부터 탈수시키는 단계;
    (iii) 이미 단계 (i)에 존재하지 않았다면, 세정 입자를 첨가하는 단계; 및
    (iv) 상기 기재를 상기 세정 입자 및 투입 입자의 존재 하에 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  76. 제75항에 있어서,
    상기 처리 단계는 교반을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  77. 제75항 또는 제76항에 있어서,
    상기 세정제가 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  78. 제75항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (iv)가, 효소를 포함하지 않는 제형을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  79. 제75항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 (i)의 세척 제형이 표백 화합물을 비함유 및/또는 표백 활성화제를 비함유하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  80. 제47항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    오염된 기재를 세정하기 위해, 순차적으로,
    i. 오염된 기재를, 복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자로 세척하는 단계;
    ii. 여분의 물을 1차 탈수시키는 단계:
    iii. 상기 고체 세정 입자를 1차 분리하는 단계;
    iv. 헹구는 단계;
    v. 여분의 물을 2차 탈수시키는 단계;
    vi. 선택적으로 (d) 및 (e) 단계를 1회 이상 반복하는 단계; 및
    vii. 상기 고체 세정 입자를 2차 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기재 처리 방법.
  81. 세정 장치의 세정 방법으로서,
    복수의 고체 세정 입자 및 복수의 투입 입자를 포함하는 제형을 사용하여, 장치의 내부 시스템을 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 투입 입자는 하나 이상의 호스트 물질 및 하나 이상의 방출성 물질을 포함하며,
    상기 호스트 물질은 하나 이상의 부분적으로 또는 완전히 수용성인 중합체성 물질을 상기 투입 입자의 쉘로서 포함하고,
    상기 방출성 물질은 항균제를 포함하는, 상기 투입 입자의 코어 물질을 포함하는, 세정 장치의 세정 방법.
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