TW201325742A

TW201325742A - 聚合物處理方法

Info

Publication number: TW201325742A
Application number: TW100147531A
Authority: TW
Inventors: Stephen Martin Burkinshaw; Stephen Derek Jenkins; Frazer John Kennedy; John Edward Steele
Original assignee: Xeros Ltd
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-07-01

Abstract

本發明提供一種處理在用於污染基材之洗滌製程中之後回收之聚合物粒子的方法，該方法包含用粒子洗滌劑處理該等粒子。較佳地，該試劑包含至少一種界面活性劑。該試劑較佳包含水性介質。通常，聚合物粒子包含耐綸(nylon)或聚酯之粒子。本發明亦提供一種洗滌污染基材之方法，該方法包含以下步驟：(a)用粒子洗滌劑處理聚合物粒子；及(b)用包含大量該等經處理聚合物粒子之調配物處理濕潤基材。最佳地，基材包含紡織纖維或織物。所得結果與當進行習知水性洗滌製程時所觀測到之結果非常一致，且該方法提供相當大的優勢：聚合物粒子之可用壽命達到最大且由聚合物粒子洗滌製程所產生之經濟及環境負擔降至最低。

Description

聚合物處理方法

本發明係關於使用包含可重複使用之聚合物粒子之洗滌系統水性洗滌污染基材，特定言之紡織纖維及織物。更特定言之，本發明係關於一種系統，其中該等聚合物粒子本身間歇性洗滌以便延長其可用壽命。

水性洗滌製程為家庭及工業紡織物清洗之主要方式。假設欲達成所需清洗程度，該等製程之功效通常特徵為其消耗能量、水及清潔劑之量。一般而言，對此等三種組分之要求愈低，清洗製程被認為愈高效。水及清潔劑消耗量減少之下游效應亦相當大，此係因為此舉使對成本極高且對環境有害的廢水之處置的需要降至最低。

無論在家用洗衣機或其工業相等物(通常稱為洗衣機脫水機)中，該等清洗製程均涉及以水淹沒織物隨後移除汙物、水性汙物懸浮及水漂洗。一般而言，所用能量(或溫度)、水及清潔劑之量愈高，洗滌愈佳。然而，關鍵問題係關於耗水量，此係因為此耗水量設定能量需求(為了加熱清洗水)及清潔劑用量(為達成所需清潔劑濃度)。此外，水使用量規定製程對織物之機械作用，其為另一重要效能參數；此機械作用為在清洗期間攪動織物表面，其對釋放嵌入之汙物起重要作用。在水性製程中，對於任何特定洗衣機，該等機械作用由水使用量與滾筒設計結合提供。一般而言，發現滾筒中水位愈高，機械作用愈佳。因此，希望改良總體製程效率(亦即減少能量、水及清潔劑消耗量)與清洗中需要高效機械作用導致產生分歧。尤其對於家庭清洗，存在特別設計以阻止在實踐中使用該等較高水位之規定清洗效能標準，另外亦存在與此種使用相關之明顯成本處罰。

當前高效家用洗衣機已在使其能量、水及清潔劑消耗量最小化方面獲得相當大的進展。EU Directive 92/75/CEE設定以千瓦時/循環(棉環境，在60℃下)為單位定義洗衣機能量消耗之標準，使得高效家用洗衣機為了得到『A』等級通常每公斤清洗負荷將消耗<0.19千瓦時。若亦考慮耗水量，則『A』等級之機器每公斤清洗負荷使用<9.7公升。

清潔劑用量則由製造商建議促進，但另一方面在國內市場中，對於濃縮之液體調配物，量通常由35 ml(或37 g)用於軟及中等硬度水中之4 kg至6 kg清洗負荷增至52 ml(或55 g)用於6 kg至8 kg清洗負荷(或在硬水中或用於極髒物品)(參見例如Unilever pack dosage instructions for Small & Mighty)。因此，雖然對於軟/中等水硬度中之4 kg至6 kg清洗負荷，此等於7.4 g/kg至9.2 g/kg之清潔劑用量，但對於6 kg至8 kg清洗負荷(或在硬水中或用於極髒物品)，範圍為6.9 g/kg至9.2 g/kg。

然而，工業清洗製程(洗衣機-脫水機)中之能量、水及清潔劑消耗量顯著不同，且所有三種資源之使用不太受約束，因為此等資源為減少循環時間(其當然比在家庭使用情況下考慮得更多)之主要因素。對於典型工業洗衣機脫水機(25 kg清洗負荷等級及上述)，能量消耗為0.30 kWh/kg至1.0 kWh/kg，水為20公升/公斤至30公升/公斤，且清潔劑比家庭清洗用量多得多。所用清潔劑之確切量將取決於汙物之量，但20 g/kg至100 g/kg之範圍具代表性。

因此，由以上論述可得出家用部分之效能等級設定高效織物清洗製程之最高標準，且此等標準為：能量消耗<0.19 kWh/kg，耗水量<9.7公升/公斤且清潔劑用量為約8.0 g/kg。然而，如先前所觀察到，由於最低要求充分潤濕織物、需要提供足夠過剩水量以使在水性液體中移除之汙物懸浮且最終必需漂洗織物，因此在純水性製程中減少水(及因此能量及清潔劑)量變得愈加困難。

加熱清洗水則為能量之主要用途，且為了在操作清洗溫度下達到有效濃度，最低清潔劑量變得必需。因此，改良機械作用而不增加所用水量之方法將使得任何水性清洗製程顯著更為有效(亦即使能量、水及清潔劑消耗量進一步減少)。應注意機械作用自身對清潔劑量具有直接影響，因為經由物理力達成之汙物移除程度愈高，則對清潔劑化學物質之需求愈少。然而，在純水性清洗製程中增加機械作用具有某些相關缺點。在該等製程中易於出現織物折痕，且此現象使機械作用之應力集中於各折痕處，導致局部織物損壞。防止該種織物損壞(亦即織物護理)為家庭用戶及工業用戶之主要顧慮。

根據此等與水性清洗製程相關之難題，本發明之發明者先前已設計針對該問題之新穎方法，其使得由先前技術之方法表現之不足得以克服。所提供之方法消除使用大量水之需求，但仍能夠提供洗滌及污漬移除之高效方法，同時亦產生經濟及環保效益。

因此，在WO-A-2007/128962中，揭示一種用於洗滌污染基材之方法及調配物，該方法包含用包含大量聚合物粒子之調配物處理濕潤基材，其中該調配物不含有機溶劑。較佳地，基材經潤濕以獲得在1:0.1至1:5 w/w之間之基材與水的比率，且視情況該調配物另外包含至少一種洗滌物質，其通常包含最佳具有清潔劑性質之界面活性劑。在較佳實施例中，基材包含紡織纖維，且聚合物粒子包含例如聚醯胺、聚酯、聚烯烴、聚胺基甲酸酯或其共聚物之粒子，但最佳呈耐綸珠粒形式。

然而，使用此聚合洗滌方法存在在洗滌操作結束時自經洗滌基材高效分離洗滌粒子的需求，且此問題在WO-A-2010/094959中解決，其提供需要使用兩個能夠獨立旋轉之內部滾筒的洗滌設備之新穎設計，且其可應用在工業及家庭清洗製程中。

在同在申請中之WO-A-2011/064581中，提供另一設備，其促進聚合洗滌粒子在洗滌操作結束時自經洗滌基材高效分離，且其包含有孔滾筒及適於防止流體及固體微粒物質自滾筒內部進入或流出之可卸除式滾筒外層，該洗滌方法需要在清洗循環期間將外層附接於滾筒，在清洗循環之後在操作分離循環以移除洗滌粒子之前移除外層，在分離循環之後自滾筒移除經洗滌基材。

在WO-A-2011/064581之設備之另一發展中，在同在申請中之WO-A-2011/098815中揭示一種方法及設備，其提供聚合洗滌粒子在洗滌製程期間之連續循環，且由此免除提供外層之需求。

最初在WO-A-2007/128962中提出之洗滌方法在降低功率及可消耗需求方面之其他益處已在同在申請中之GB專利申請案第1018318.4號中揭示，其中技術已經改進以達成至少相當的洗滌效能，同時使用顯著減少量之清潔劑及低得多的製程溫度。

在前述先前技術文獻中揭示之設備及方法已很成功地提供了聚合洗滌及污漬移除之高效方法，其亦產生相當大的經濟及環保效益。如WO-A-2007/128962中所報導，聚合物粒子之再使用為可能的，但若相同粒子用於超過三個清洗循環，則洗滌效能有可能會下降。然而，同在申請中之申請案WO-A-2011/098815陳述其中所揭示之洗滌製程之粒子再使用態樣為較佳的，且其出於經濟及環境考慮明顯有益。因此，WO-A-2011/098815更進一步描述藉由使該等粒子在清洗設備之第二腔室中經受洗滌操作來延長其可用壽命之方法。此可藉由在存在或不存在洗滌劑下用清水沖洗該腔室達成，該洗滌劑可選自界面活性劑、酶及漂白劑中之至少一者。或者，對聚合物粒子之洗滌可在所揭示設備之可旋轉安裝之圓柱形籠中作為獨立階段達成，亦即藉由在機器中在無任何清洗負荷的情況下運做清洗製程來達成。亦提及在洗滌之後，回收聚合物粒子以使得其可用於後續清洗中。

因此，試圖進一步發展WO-A-2007/128962及同在申請中之WO-A-2011/098815之洗滌製程之方法，本發明之發明者現設法提供用於洗滌聚合物粒子之特定方法及調配物，其在組合時使可由機器成功執行之織物清洗數目達到最大，在重複之前需要洗滌聚合物粒子。在解決此問題時，其事實上亦已使聚合物粒子之可用壽命達到最大，且使由聚合物粒子洗滌製程產生之經濟及環境負擔降至最低。

因此，根據本發明之第一態樣，提供一種處理在用於污染基材之洗滌製程中使用之後回收之聚合物粒子的方法，該方法包含用粒子洗滌劑處理該等粒子。

通常，洗滌污染基材之製程包含用包含大量該等聚合物粒子之調配物處理濕潤基材。

藉由該等洗滌製程洗滌之基材可包含廣泛範圍之基材中任一者，包括例如塑膠材料、皮革、紙、卡紙板、金屬、玻璃或木材。然而，實際上，該基材最佳包含紡織纖維或織物，其可包含天然材料(諸如棉)或合成紡織材料(例如耐綸6,6或聚酯)。

聚合物粒子通常在用於污染基材之該等洗滌製程中使用之後根據本發明之方法進行處理，且可隨後在極少或不降低其洗滌效率下再用於其他此類洗滌製程。粒子可在多個場合以此方式洗滌及再使用，且最佳效能已利用根據本發明之方法洗滌且再用於在高達500次基材洗滌循環中洗滌污染基材之粒子達成。

因此，本發明之第二態樣亦設想一種洗滌污染基材之方法，該方法包含以下步驟：

(a)處理在用於污染基材之洗滌製程中使用之後回收之聚合物粒子，該處理包含用粒子洗滌劑處理該等粒子；及

(b)用包含大量該等經處理聚合物粒子之調配物處理濕潤基材。

該等聚合物粒子之處理製程涉及用包含至少一種界面活性劑之粒子洗滌劑處理粒子。最佳該粒子洗滌劑為水性液體。最佳地，該粒子洗滌劑亦包含至少一種選自酶、氧化劑/漂白劑及殺生物劑之其他組分。

視情況該粒子洗滌劑可另外包含一或多種選自穩定劑、濕潤劑及溶劑之其他組分，調配物之其餘部分用水補足。該等其他組分通常提供改良之化學穩定性及溶解性質。

較佳界面活性劑包含具有清潔劑性質之界面活性劑，且該等粒子洗滌劑較佳包含清潔劑調配物。該等界面活性劑可包含陰離子性、非離子性、陽離子性、兩性、兩性離子性及/或半極性非離子性界面活性劑。較佳酶包括(但不限於)澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶及甘露聚糖酶。除適合液體殺生物劑之外，氧或氯衍生之漂白劑亦可與該等界面活性劑組合以抑制黴菌及細菌在粒子表面上之生長。

用於執行本發明方法之設備之適合實例在WO-A-2010/094959、WO-A-2011/064581及WO-A-2011/098815中揭示。所主張之用於洗滌污染基材之方法另外提供聚合物粒子之分離及回收，其隨後再用於後續清洗。

因此，聚合物粒子洗滌操作可便利地在如WO-A-2011/098815中所述之清洗設備之第二腔室中進行。此舉可藉由在存在或不存在該粒子洗滌劑下用清水沖洗該腔室來達成。較佳地，聚合物粒子之洗滌可在此設備之可旋轉安裝之圓柱形籠中作為獨立階段達成，亦即藉由在機器中無任何清洗負荷的情況下運作清洗製程來達成。在此實施例中，通常將在機器中用於幫助聚合物粒子循環之水之溫度加熱至5℃至95℃，更佳30℃至75℃，且最佳35℃至65℃之溫度。該處理通常在所要溫度下進行5至120分鐘，更佳10至90分鐘，且最佳15至60分鐘之持續時間。所述時間及溫度亦適合於本發明之其他實施例。

該等聚合物粒子可包含廣泛範圍之不同聚合物中之任一者。特定言之，可提及聚烯烴(諸如聚乙烯及聚丙烯)、聚酯及聚胺基甲酸酯。然而，該等聚合物粒子較佳包含聚酯或聚醯胺粒子，最特定言之聚對苯二甲酸伸乙酯、聚對苯二甲酸伸丁酯、耐綸6及耐綸6,6之粒子，最佳呈珠粒形式。已發現該等聚酯及聚醯胺對於水性污漬/汙物移除特別有效，同時聚烯烴尤其適用於移除油基污漬。視情況，出於本發明之目的可使用以上聚合材料之共聚物。

特定言之，藉由包括賦予共聚物所需性質之單體單元，聚合材料之性質可根據特定需求加以調整。因此，藉由包含尤其為離子性帶電或包括極性部分或不飽和有機基團之共聚單體，聚合物可適合於吸引特定污漬物質。該等基團之實例可包括例如酸或胺基或其鹽或側位烯基。

此外，聚合物粒子可包含發泡或未發泡聚合材料。另外，聚合物粒子可包含線性或交聯之聚合物，且該等粒子可為實心或中空粒子。

如上所述，各種聚酯及/或聚醯胺均聚物或共聚物可用於聚合物粒子，包括聚對苯二甲酸伸乙酯、聚對苯二甲酸伸丁酯、耐綸6及耐綸6,6。耐綸較佳包含具有5000道爾頓(Dalton)至30000道爾頓、較佳10000道爾頓至20000道爾頓、最佳15000道爾頓至16000道爾頓範圍內之分子量之耐綸6,6均聚物。聚酯通常將具有對應於如藉由溶液技術(諸如ASTM D-4603)所量測0.3 dl/g至1.5 dl/g範圍內之固有黏度量測值之分子量。

聚合物粒子所具有之形狀及尺寸應使其具有良好流動性且與污染基材緊密接觸，該基材通常包含紡織纖維或織物。可使用多種粒子形狀，諸如圓柱形、球狀或立方形；可採用包括例如圓環、狗骨形及圓形之適當截面形狀。在本發明之較佳實施例中，該等粒子呈珠粒形式，且最佳包含圓柱形或球形珠粒。

粒子可具有光滑或不規則表面結構且可具有實心或中空構造。粒子所具有之尺寸應使得可具有1 mg至50 mg、較佳10 mg至30 mg、更佳12 mg至25 mg之平均質量。

在圓柱形珠粒之情況下，較佳粒子直徑在1.0 mm至6.0 mm、更佳1.5 mm至4.0 mm、最佳2.0 mm至3.0 mm之範圍內，且珠粒之長度較佳在1.0 mm至5.0 mm、更佳1.5 mm至3.5 mm之範圍內且最佳在2.0 mm至3.0 mm之範圍內。

通常，對於球形珠粒，球體之較佳直徑在1.0 mm至6.0 mm、更佳2.0 mm至4.5 mm、最佳2.5 mm至3.5 mm之範圍內。

根據本發明之方法洗滌後，聚合物粒子可用於在諸如WO-A-2011/098815中所述之設備內之基材清洗循環中。隨後可利用污染基材(通常污染紡織纖維或織物)之大量清洗負荷進行重複基材清洗循環直至洗滌效能或聚合物粒子本身之顏色變得為操作者不可接受。兩種因素取決於在所涉及清洗負荷中遇到之污染程度，且因此不可能精確說明在應進行聚合物粒子洗滌循環之前該等清洗之確切數目。然而，經驗表明對於輕微污染衣物清洗負荷(例如家用洗衣)，在粒子洗滌變得必需之前數目通常為>20次織物清洗循環，而在極重污染工業洗衣清洗負荷(例如汽車機械工之工作服)的情況下，數目通常將下降至每6次該等清洗循環即洗滌一次。此外，若要自極重污染清洗負荷(諸如所說明者)轉換為特別色彩敏感之後續清洗負荷(例如白色桌餐巾)，將必需在彼轉換之前進行粒子清洗循環以確保在兩次清洗之間無汙物轉移。因此，如上所述，可見聚合物粒子洗滌可為如在WO-A-2011/098815及同在申請中之申請案之設備中進行的織物清洗製程之重要促進因素。

當進行基材清洗製程時，聚合物粒子與基材之比率通常在0.1:1至10:1 w/w範圍內、較佳在0.5:1至5:1 w/w範圍內，特別有利之結果在1:1與3:1 w/w之間的比率下且尤其在約2:1 w/w下達成。因此，舉例而言，為了洗滌5 g基材(通常紡織物)，在本發明之一個實施例中將採用10 g視情況塗有界面活性劑之聚合物粒子。聚合物粒子與基材之比率在整個清洗循環中維持於實質上恆定之水準。

如上所述，本發明之基材洗滌方法可應用於多種基材。更特定言之，其在天然及合成紡織纖維及織物之範圍內均適用，但其在耐綸6,6、聚酯及棉織物之情況下發現特別適用。

在根據本發明之方法處理之前，藉由用水潤濕使基材濕潤，以向洗滌系統提供額外潤滑且由此改良系統內之輸送性質。因此，促進至少一種洗滌材料向基材之更高效轉移，且汙物及污漬更容易自基材移除。最適宜的是，可僅僅藉由與自來水(mains water/tap water)接觸潤濕基材。較佳地，進行潤濕處理以達成基材與水之比率在1:0.1至1:5 w/w之間；更佳比率在1:0.2與1:2之間，特別有利之結果已在諸如1:0.2、1:1、1:1.2及1:2之比率下達成。然而，在一些情況下，成功結果可在至多1:50之基材與水之比率下達成，儘管該等比率鑒於其產生之大量流出物而並非較佳。

由於採用本發明之基材洗滌方法，可在使用顯著減少量之清潔劑及低得多的製程溫度下達成極佳洗滌效能。因此，本發明之織物及纖維洗滌操作(雖然可能在高達95℃之溫度下)通常在不超過65℃之溫度下進行，且最佳效能通常在5℃至35℃下通常持續5分鐘與45分鐘之間的時間且通常在實質上密封系統中達成。

藉由本發明之間歇洗滌製程處理聚合物粒子如上所述在整個重複基材清洗循環期間進行，以延長該等聚合物粒子之可用壽命。

根據本發明之另一態樣，提供洗滌污染基材之調配物，該調配物包含大量聚合物粒子，其中該等粒子已根據本發明第一態樣之方法用粒子洗滌劑加以處理。

該基材可包含廣泛範圍之基材中任一者，包括例如塑膠材料、皮革、紙、卡紙板、金屬、玻璃或木材。然而，實際上，該基材最佳包含紡織纖維或織物，其可包含天然材料(諸如棉)或合成紡織材料(例如耐綸6,6或聚酯)。

在一個實施例中，該調配物可基本上僅由以該粒子洗滌劑處理之該等大量聚合物粒子組成，但視情況在其他實施例中，該調配物進一步包含至少一種其他織物洗滌劑。較佳地，該至少一種其他織物洗滌劑包含至少一種界面活性劑。較佳界面活性劑包含具有清潔劑性質之界面活性劑，且該等其他織物洗滌劑較佳包含清潔劑調配物。該等界面活性劑可包含陰離子性、非離子性、陽離子性、兩性、兩性離子性及/或半極性非離子性界面活性劑。視情況，該至少一種其他織物洗滌劑亦包含至少一種酶及/或漂白劑。

該調配物較佳根據本發明第二態樣之方法使用，且如關於該方法所定義。適當時該調配物中可併入其他添加劑；該等添加劑可包括例如抗再沈積添加劑、光學增亮劑、香料、軟化劑及澱粉，其可增強經洗滌基材之外觀及其他性質。

本發明之調配物及方法可用於分批及連續種類之小規模或大規模製程，且因此在家庭及工業洗滌製程中得到應用。極佳效能亦可由使用流體化床產生，且當使用本發明第二態樣之方法進行濕式洗滌製程時尤其如此。

本發明之實施例在下文中參考隨附圖式加以進一步描述。

根據本發明之方法的聚合物粒子洗滌循環之典型操作可在諸如WO-A-2011/098815中所述之洗滌設備中進行。該設備在圖1(a)及(b)中說明，其中展示包含外殼構件(1)之設備，其具有其中安裝有呈滾筒(2)(穿孔未圖示)形式之可旋轉安裝之圓柱形籠的第一上部腔室及包含位於該圓柱形籠下方之水槽(3)之第二下部腔室。該設備另外包含作為第一再循環構件的饋入包含珠粒分離容器(5)(包括通常呈線網形式之過濾材料)之分離構件中的珠粒及水提昇管(4)，及饋入包含安裝於籠入口(7)中之珠粒輸送管(6)之進料構件中的珠粒釋放閘閥。第一再循環構件由包含珠粒泵(8)之抽汲構件驅動。其他再循環構件包含回流水管(9)，其允許水在重力影響下自珠粒分離容器(5)返回至水槽(3)。該設備亦包含顯示為裝料門(10)之入口構件，洗滌用材料可經由該入口構件裝入滾筒(2)中。亦描繪負責驅動滾筒(2)之設備之主電動機(20)。

在聚合物粒子洗滌循環開始時，設備不含清洗負荷，且待洗滌聚合物粒子與一定量之水(通常1:1 w/w)一起容納於設備之該第二腔室(3)中。此水通常為先前基材清洗循環中所用之殘餘漂洗水的一部分或全部。聚合物粒子及水隨後由抽汲構件(8)抽汲至分離構件(5)，聚合物粒子自該分離構件(5)轉移至可旋轉安裝之圓柱形籠(2)。流過該分離構件(5)之水返回至第二腔室(3)。繼續抽汲直至聚合物粒子基本上自第二腔室(3)移除。在製程之此階段，該籠(2)保持固定以保留聚合物粒子。可旋轉安裝之圓柱形籠(2)之壁中之穿孔將允許一些聚合物粒子回落至第二腔室(3)中，但如此回落之數目極小，此係因為穿孔直徑與粒子直徑之比率僅略大於1(通常為1.2至3.5)，且抽汲聚合物粒子至籠(2)中之動作導致此等粒子快速積聚而防止粒子進一步流過該等穿孔。繼續抽汲直至聚合物粒子完全轉移至籠(2)中。

視情況，聚合物粒子洗滌劑可在程序之此階段引入該第二腔室(3)中且在其中與水混合。或者，粒子洗滌劑可在淡水中稀釋，且藉由使用噴灑構件經由位於籠(2)前部之入口構件(10)直接引至籠(2)中之粒子上以促進粒子之更均一覆蓋。粒子洗滌劑亦可經由分離構件(5)引入，但此為次佳操作方式。

抽汲構件(8)隨後作用以使聚合物粒子、水及粒子洗滌劑循環至正旋轉之籠(2)中，以使得流體及一定量之粒子經由籠壁中之穿孔連續排出。在本發明之所有該等實施例中，使粒子、水及粒子洗滌劑自第二腔室(3)經由抽汲構件(8)及分離構件(5)循環至旋轉之籠(2)且回到第二腔室(3)的製程隨後在整個粒子洗滌循環期間繼續。視情況，所用水可經加熱以便進一步改良洗滌效能。在本發明之此實施例中，在機器中與聚合物粒子一起循環之水較佳加熱至5℃至95℃、更佳30℃至75℃且最佳35℃至65℃之溫度。該處理通常在所要溫度下進行5分鐘至120分鐘、更佳10分鐘至90分鐘且最佳15分鐘至60分鐘之持續時間。

在製程之此部分之後，將粒子再次經由分離構件(5)抽汲至籠(2)中，該籠(2)再次保持固定。在此轉移期間自分離構件(5)返回至第二腔室(3)之水現含有自粒子釋出之汙物，且因此將其排出以置換為淡水。視情況第二腔室(3)可用淡水沖洗多次，或另外用含有洗滌劑之水洗滌以移除任何剩餘污染物。含或不含洗滌劑之水可視情況加熱。在第二腔室(3)現充滿淡水的情況下，再一次使可旋轉安裝之籠(2)旋轉，且允許聚合物粒子回落至第二腔室(3)中。

如上文及例如WO-A-2011/098815中所述，在聚合物粒子洗滌製程結束時，設備隨後準備再次開始基材洗滌(通常為紡織纖維及織物清洗)製程。所清洗織物之污染程度將決定需要再運作粒子洗滌循環之頻率。明顯，污染較嚴重之織物將需要較頻繁的粒子洗滌，且反之亦然。因此不可能精確說明在需要進行粒子洗滌循環之前織物清洗之確切數目。然而，經驗表明對於輕微污染衣物清洗負荷(例如家用洗衣)，在粒子洗滌變得必需之前數目通常為>20次織物清洗循環，而在極重污染工業洗衣清洗負荷(例如汽車機械工之工作服)的情況下，該數目通常將下降至每6次該等清洗循環即洗滌一次。此外，若要自極重污染清洗負荷(諸如所描述者)轉換為特別色彩敏感之後續清洗負荷(例如白色桌餐巾)，將必需在彼轉換之前進行粒子洗滌循環以確保在彼等清洗之間無汙物轉移。

因此，藉由謹慎控制粒子洗滌劑之組成及粒子洗滌循環之溫度及時間，在需要重複洗滌聚合物粒子之前可由機器成功執行之織物清洗數目可達到最大。在如此操作下，聚合物粒子之可用壽命亦達到最大，且使由聚合物粒子洗滌製程產生之經濟及環境負擔降至最低。

為了達成與本發明有關之所要益處，粒子洗滌劑最佳特別調配為包括界面活性劑、酶、氧化劑/漂白劑及殺生物劑以及任何必需穩定劑、濕潤劑及溶劑之組合。較佳界面活性劑包含具有清潔劑性質之界面活性劑，且該粒子洗滌劑較佳包含清潔劑調配物。該等界面活性劑可包含陰離子性、非離子性、陽離子性、兩性、兩性離子性及/或半極性非離子性界面活性劑。較佳酶包括(但不限於)澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶及甘露聚糖酶。除適合液體殺生物劑之外，氧或氯衍生之漂白劑亦可與該等界面活性劑組合以抑制黴菌及細菌在粒子表面上之生長。

其他組分可添加至粒子洗滌劑中以提供化學穩定性及溶解，調配物之其餘部分用水補足。該等其他組分可視情況包括助洗劑、螯合劑、分散劑、酶穩定劑、催化物質、漂白劑活化劑、聚合分散劑、抗再沈積添加劑、香料、光學增亮劑、黏土汙物移除劑、抑泡劑、染料、結構彈性增進劑、載劑、增水溶劑、加工助劑及/或顏料。

如所述，適合界面活性劑之實例可選自非離子性及/或陰離子性及/或陽離子性界面活性劑及/或兩性及/或兩性離子性及/或半極性非離子性界面活性劑。界面活性劑以粒子洗滌劑組合物之重量計可以約0.1%至約99.9%之量存在，但通常以該粒子洗滌劑組合物之重量計以約1%至約80%、更通常約5%至約35%或約5%至30%存在。

粒子洗滌組合物最佳亦包括一或多種提供洗滌效能益處之清潔劑酶。適合酶之實例包括(但不限於)半纖維素酶、過氧化酶、蛋白酶、其他纖維素酶、其他木聚糖酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角質酶、果膠酶、角質素酶、還原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂肪加氧酶、木質酶、支鏈澱粉酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、馬蘭酶(malanase)、[β]-葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、玻尿酸酶、軟骨素酶、蟲漆酶及澱粉酶或其混合物。典型組合可包含諸如蛋白酶、脂肪酶、角質酶及/或纖維素酶之酶連同澱粉酶之混合物。

視情況，酶穩定劑亦可包括在洗滌組分中。在此方面，清潔劑中所用之酶可藉由各種技術加以穩定，例如藉由在組合物中合併水溶性鈣及/或鎂離子源。

粒子洗滌組合物通常亦包括一或多種氧化劑/漂白劑化合物及相關活化劑。該等漂白劑化合物之實例包括(但不限於)過氧化合物，包括過氧化氫、無機過氧鹽(諸如過硼酸鹽、過碳酸鹽、過磷酸鹽、過矽酸鹽及單過氧硫酸鹽)(例如過硼酸鈉四水合物及過碳酸鈉)及有機過氧酸(諸如過乙酸、單過氧鄰苯二甲酸、二過氧十二烷二酸、N,N'-對苯二甲醯基-二(6-胺基過氧己酸)、N,N'-鄰苯二甲醯基胺基過氧己酸及醯胺基過氧酸)。漂白劑活化劑包括(但不限於)羧酸酯，諸如四乙醯基乙二胺及壬醯氧基苯磺酸鈉。亦可使用氯基漂白劑(例如次氯酸鈉)。

適合助洗劑可包括於調配物中且此等助洗劑包括(但不限於)聚磷酸酯之鹼金屬鹽、銨鹽及烷醇銨鹽、鹼金屬矽酸鹽、鹼土金屬碳酸鹽及鹼金屬碳酸鹽、鋁矽酸鹽、聚羧酸鹽化合物、醚羥基聚羧酸鹽、順丁烯二酸酐與乙烯或乙烯基甲基醚之共聚物、1,3,5-三羥基苯-2,4,6-三磺酸及羧甲基-羥基丁二酸、聚乙酸(諸如乙二胺四乙酸及氮基三乙酸)之各種鹼金屬鹽、銨鹽及經取代銨鹽以及聚羧酸鹽(諸如苯六甲酸、丁二酸、氧基二丁二酸、聚順丁烯二酸、苯1,3,5-三甲酸、羧甲氧基丁二酸及其可溶性鹽)。

粒子洗滌劑調配物亦可視情況含有一或多種銅、鐵及/或錳螯合劑。

視情況，該調配物亦可含有分散劑。適合水溶性有機物質為均聚合或共聚合酸或其鹽，其中聚羧酸可包含至少兩個由不超過兩個碳原子彼此分離之羧基。

適合抗再沈積添加劑之作用為物理化學作用且該等添加劑包括例如諸如聚乙二醇、聚丙烯酸酯及羧甲基纖維素之物質。

視情況，粒子洗滌劑亦可含有香料。適合香料通常為多組分有機化學調配物，其典型實例為由 AG供應之Amour Japonais。

該等粒子洗滌劑調配物中使用之適當光學增亮劑屬於若干有機化學類別，其中芪衍生物最常用，而其他適合類別包括苯并噁唑、苯并咪唑、1,3-二苯基-2-吡唑啉、香豆素、1,3,5-三嗪-2-基化合物及萘二甲醯亞胺。該等化合物之實例包括(但不限於)4,4'-雙[[6-苯胺基-4(甲基胺基)-1,3,5-三嗪-2-基]胺基]芪-2,2'-二磺酸、4,4'-雙[[6-苯胺基-4-[(2-羥乙基)甲基胺基]-1,3,5-三嗪-2-基]胺基]芪-2,2'-二磺酸二鈉鹽、4,4'-雙[[2-苯胺基-4-[雙((2-羥乙基)胺基]-1,3,5-三嗪-6-基]胺基]芪-2,2'-二磺酸二鈉鹽、4,4'-雙[(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]芪-2,2'-二磺酸二鈉鹽、7-二乙基胺基-4-甲基香豆素、4,4'-雙[(2-苯胺基-4-(N-嗎啉基)-1,3,5-三嗪-6-基)胺基]-2,2'-芪二磺酸二鈉鹽及2,5-雙(苯并噁唑-2-基)噻吩。

本發明之方法可在小規模或大規模分批或連續製程之情形中使用且在家庭及工業洗滌製程中得到應用。

本發明現將藉由參考以下實例進一步說明，但不以任何方式限制其範疇。

實例

實例1

使用如WO-A-2011/098815中所述之設備進行兩次織物洗滌循環。此設備係基於經修改以在聚合物粒子情況下運作的50 kg Sea Lion工業洗衣機-脫水機，且因此如WO-A-2011/098815中所述其另外包含第二腔室、抽汲構件、分離構件及可旋轉安裝之圓柱形籠。聚合物粒子為如由INVISTA,Gersthofen,Germany所供應之1101E級聚對苯二甲酸伸乙酯(聚酯)。設備中粒子之質量為50 kg。兩次織物清洗循環皆洗滌污染極重之汽車機械工之工作服，分別為20.8 kg及20.0 kg清洗負荷，如由Watford Launderers,London,UK所供應。循環皆在65℃之清洗溫度下進行，清洗35分鐘、隨後漂洗三次各10分鐘，同時使用以下織物洗滌劑，如所示在整個織物洗滌循環期間依序添加：

a) 465.0 g Selox Mild-Christeyns,Bradford,UK(界面活性劑，在起始清洗時添加)；

b) 8.4 g消泡劑RD乳液-DOW Corning,Barry,UK(消泡劑，在起始清洗時添加)；

c) 223.2 g Mulan 200S-Christeyns(界面活性劑輔助劑，在起始清洗時添加)；

d) 231.9 g Metajet Ultra-Christeyns(氫氧化鈉溶液，15%至30%水溶液，在清洗10分鐘後添加)；

e) 16.8 g消泡劑RD乳液-DOW Corning(在清洗10分鐘後添加)；

f) 258.4 g次氯酸鈉-Christeyns(次氯酸鈉溶液，14%至15%水溶液，在洗滌20分鐘後添加)；

g) 100.0 g Jetstream Jetsour-Christeyns(亞硫酸氫鈉溶液，15%至30%水溶液，在第一次漂洗期間添加)；及

h) 5.0 g Leucophor BMB液體-Vision Chemicals,Leeds,UK-(光學增亮劑，50%水溶液，在最後漂洗期間添加)。

此等織物洗滌循環之耗水量各為176公升(分別為每公斤清洗負荷8.5公升及8.8公升)，且耗電量各為13.3 kWh(分別為0.64 kWh/kg及0.67 kWh/kg)。在製程結束時極少聚合物粒子留在清洗負荷中，且清洗負荷之洗滌及除臭通常極佳。織物洗滌劑用量、耗水量及電力用量均顯著小於在相應習知水性製程下觀測到之量。

此等織物洗滌循環各自釋出約1 kg汙物至清洗設備中(總計2 kg)，由此需要聚合物粒子洗滌循環。此舉根據先前所述之程序進行。

在聚合物粒子洗滌循環開始時，設備不含清洗負荷，且待洗滌聚合物粒子與一定量之水(通常1:1 w/w)一起容納於設備之第二腔室中。此水為先前織物清洗循環中所用之殘餘漂洗水的67%。聚合物粒子及水隨後由抽汲構件抽汲至分離構件，聚合物粒子自該分離構件轉移至設備之可旋轉安裝之圓柱形籠。流過分離構件之水返回至第二腔室。繼續抽汲直至聚合物粒子基本上自第二腔室移除。

在製程之彼階段，籠(2)保持於固定位置以保留聚合物粒子。可旋轉安裝之圓柱形籠之壁中之穿孔允許一些聚合物粒子回落至第二腔室中，但如此回落之數目極小，此係因為穿孔直徑與粒子直徑之比率僅略大於1(5 mm穿孔及2.1 mm聚合物粒子，因此比率為2.4)，且抽汲聚合物粒子至籠中之作用確保此等粒子快速積聚，由此防止粒子進一步流過穿孔。繼續抽汲直至聚合物粒子完全轉移至籠中。

聚合物粒子洗滌劑在淡水(100.0 g洗滌劑於機器之加料構件中之約30公升水中)中稀釋，且藉由使用噴灑構件經由籠前部之入口構件直接引至籠中之粒子上以便提供粒子之更均一覆蓋。粒子洗滌劑調配物如表1中所示。

表1　粒子洗滌劑調配物

隨後使用抽汲構件使聚合物粒子、水及粒子洗滌劑循環至正旋轉之籠中，以使得流體及一定量之粒子經由籠壁中之穿孔連續排出。使粒子、水及粒子洗滌劑自第二腔室經由抽汲構件及分離構件循環至旋轉之籠且回到第二腔室的製程隨後在整個粒子洗滌循環中繼續。將所用水加熱至45℃以進一步改良洗滌效能，且處理進行15分鐘之持續時間。

在製程之此部分之後，將粒子再次經由分離構件抽汲至籠中，籠再次保持固定。在此轉移期間自分離構件返回至第二腔室之水含有自粒子釋出之汙物，因此將其排出且置換為淡水。再一次使可旋轉安裝之籠旋轉，且允許聚合物粒子回落至第二腔室中。

如上所述，在聚合物粒子洗滌製程結束時，設備準備再次開始織物清洗製程。下一該循環洗滌20.0 kg白色桌餐巾，仍由Watford Launderers,London,UK供應。此循環在環境溫度(約20℃)下進行，其中清洗35分鐘、隨後漂洗三次各10分鐘，使用以下織物洗滌劑，如所說明在整個織物洗滌循環中依序添加：

a) 930.0 g Selox Mild-Christeyns,Bradford,UK(界面活性劑，在起始清洗時添加)；

b) 16.8 g消泡劑RD乳液-DOW Corning,Barry,UK(消泡劑，在起始清洗時添加)；

c) 49.6 g Mulan 200S-Christeyns(界面活性劑輔助劑，在起始清洗時添加)；

d) 347.9 g Metajet Ultra-Christeyns(氫氧化鈉溶液，15%至30%水溶液，在洗滌10分鐘後添加)；

e) 8.4 g消泡劑RD乳液-DOW Corning(在洗滌10分鐘後添加)；

此等織物洗滌循環之耗水量為170公升(每公斤清洗負荷8.5公升)，且耗電量為1.6 kWh(0.08 kWh/kg)。在製程結束時極少聚合物粒子留在清洗負荷中，且清洗負荷之洗滌總體為極佳的。再次，織物洗滌劑用量、耗水量及電力用量均顯著小於在相應習知水性製程下觀測到之量。

然而重要的是，來自前述兩次機械工工作服清洗之汙物未轉移，由此證明在織物清洗之間運作之聚合物粒子洗滌循環之功效。

實例2

進一步評估表1之粒子洗滌調配物之功效。因此，藉由以下步驟預先污染聚合物粒子：取12 kg原始1101E粒子，且向其中添加來自使12 SBL2004皮脂織物(WFK)於3公升水中煮沸30分鐘之殘餘液體、700 g番茄醬(Heinz)、200 g即溶咖啡粉末(Morrisons,Value Range)、440 g咖喱沙司(Morrisons,Value Range)、1200 g機油(Halfords)及最終再添加9公升水。此混合物在室溫下留置三週，且在彼時期每天攪拌30分鐘。

使用工業認可污漬組(WFK標準工業/商業洗衣監測器PCMS-55_05-05x05)來記錄洗滌功效。添加三個該等污漬組與3 kg預先污染之聚合物粒子(INVISTA 1101E)及9公升水至1 kg乾燥棉壓載物(Whaleys,Bradford,UK)中，且隨後加熱此完整清洗負荷至60℃且使其在密封金屬滾筒中翻轉兩小時之時間。使用升降桿(沿著滾筒內表面軸向運作之金屬棱)來在翻轉下攪動清洗負荷(每10分鐘自動反轉，以約40 rpm)。對於WFK PCMS-55_05-05x05污漬組上之各污漬，所得洗滌功效記錄為Run BCP2/1，且對所用三個組求平均值。

隨後精確重複Run BCP2/1之織物洗滌程序，除3 kg預先污染之聚合物粒子使用表1之粒子洗滌調配物洗滌以外。約500 g該調配物以1公升水稀釋，隨後用於在45℃至50℃下在大燒杯中洗滌粒子30分鐘。在此洗滌製程期間連續攪拌聚合物粒子。在此洗滌程序之後，過濾聚合物粒子且以500 ml清水漂洗。對於WFK PCMS-55_05-05x05污漬組上之各污漬，所得洗滌功效記錄為Run BCP3/1，且對所用三個組求平均值。

隨後精確重複Run BCP2/1之織物洗滌程序，除使用原始1101 E粒子以外。對於WFK PCMS-55_05-05x05污漬組上之各污漬，所得洗滌功效記錄為Run BCP4/1，且對所用三個組求平均值。

應特別指出，在所有三次上述操作(BCP2/1、BCP3/1及BCP4/1)中，不使用其他織物洗滌劑，亦即所記錄之洗滌為僅僅由於聚合物粒子之作用達成之洗滌。

使用顏色量測評估洗滌程度。使用聯接於個人電腦之Datacolor Spectraflash SF600分光光度計，採用10°標準觀測器，在D₆₅照明下量測WFK污漬監測器之反射值，其中包括UV分量且不包括鏡面分量；使用3 cm觀察孔。各污漬之CIE L*顏色座標在污潰監測器上獲得，且此等值隨後對於各污漬類型進行平均，其中L*值愈高表明洗滌愈佳。結果示於表2中。

表2　洗滌結果

自表2可見，原始1101 E粒子之洗滌效能因粒子洗滌製程的恢復平均值((BCP 3/1 L*-BCP2/1 L*)/(BCP 4/1 L*-BCP 2/1 L*))為(74±7)%。鑒於所用粒子預先污染程序之極端性質，此表明表1之粒子洗滌調配物為恢復粒子洗滌效能且由此延長聚合物粒子之可用壽命的極高效方法。

在本說明書之說明書及申請專利範圍各處，措辭「包含」及「含有」及其變化形式意謂「包括但不限於」，且其不欲(且不)排除其他部分、添加劑、組分、整數或步驟。在本說明書之說明書及申請專利範圍各處，除非本文另有規定，否則單數涵蓋複數。特定言之，在使用不定冠詞時，除非本文另有規定，否則說明書應理解為涵蓋複數以及單數。

與本發明之特定態樣、實施例或實例結合描述之特徵、整數、特性、化合物、化學部分或基團視為適用於本文中所描述之任何其他態樣、實施例或實例，除非與其不相容。在本說明書(包括任何隨附申請專利範圍、摘要及圖式)中揭示之所有特徵及/或如此揭示之任何方法或製程之所有步驟可以任何組合形式加以組合，除在至少某些該等特徵及/或步驟為互相排斥時之組合以外。本發明不侷限於任何前述實施例之細節。本發明延及本說明書(包括任何隨附申請專利範圍、摘要及圖式)中揭示之特徵的任一新穎者或任何新穎組合或延及如此揭示之任何方法或製程之步驟的任一新穎者或任何新穎組合。

讀者之關注集中在與本說明書同時或在本說明書以前與本申請案結合申請且與本說明書一起對公開審查開放的所有論文及文件，且所有該等論文及文件之內容係以引用的方式併入本文中。

1．．．外殼構件

2．．．滾筒/圓柱形籠

3．．．水槽/第二腔室

4．．．珠粒及水提昇管

5．．．珠粒分離容器/分離構件

6．．．珠粒輸送管

7．．．籠入口

8．．．珠粒泵/抽汲構件

9．．．回流水管

10．．．裝料門/入口構件

20．．．主電動機

圖1(a)及(b)展示適用於執行本發明之方法之設備。