TWI521115B - 改良之洗淨裝置及方法 - Google Patents

Description

改良之洗淨裝置及方法

本發明係關於使用洗淨系統對於基質之水性洗淨，該洗淨系統需要使用僅有限量之能量、水及洗滌劑。最特定而言，本發明係關於藉助此一系統來洗淨紡織纖維及織物，且提供適用於此背景之裝置。

水性洗淨過程係家庭及工業紡織織物洗滌之主要支柱。假設達成期望程度之洗淨，則該過程之效能之特徵通常在於其消耗能量、水及洗滌劑之量。一般而言，該三種組份之需求愈低，則認為洗滌過程愈有效。減小水及洗滌劑消耗之下游效應亦較為顯著，此乃因此將對於水性流出物處理之需求降至最低，而水性流出物處理極其昂貴且對環境有害。

該等洗滌過程依次涉及織物之水性浸沒、污染物去除、水性污染物懸浮、及水沖洗。一般而言，在實際限值內，使用之能量(或溫度)、水及洗滌劑之量愈高，則洗淨愈佳。然而，主要問題在於水消耗量，此乃因此決定了能量需求(以加熱洗滌水)、及洗滌劑劑量(以達成期望洗滌劑濃度)。此外，水用量界定了該過程對於織物之機械作用，其係另一重要性能參數；在洗滌期間此機械作用係攪動衣料表面，其在釋放嵌入之污染物中發揮主要作用。在水性過程中，藉由水用量與用於任一特定洗滌機器之轉筒設計之組合來提供該機械作用。一般而言，發現轉筒中之水量愈高，則機械作用愈佳。因此，存在因期望改良總過程效率(亦即減小能量、水及洗滌劑消耗)及在洗滌中需要有效機械作用而產生之分歧。尤其對於家庭洗滌而言，除與該使用有關之明顯成本懲罰以外，存在經特別設計以防止在實踐中使用該等較高水量之洗滌性能標準定義。

當前之有效家庭洗滌機器已作出顯著改進以將其能量、水及洗滌劑消耗降至最低。EU導則92/75/CEE設定了界定以kWh/循環表示之洗滌機器能量消耗的標準(60℃下之棉設定)，從而有效家庭洗滌機器通常消耗<0.19 kWh/kg之洗滌負荷以獲得'A'級。若亦考慮水消耗量，則'A'級機器使用<9.7升/kg之洗滌負荷，而最有效之當前機器現在能夠使用甚至更少水-例如由LG製造之F1480FD6型號(參見www.lg.com)。此機器通常每9 kg洗滌負荷使用63升，亦即7升/kg。

另外，洗滌劑劑量由製造商推薦決定，但同樣，在家庭市場中，對於濃液體調配物，通常使用自35 ml(或37 g)(對於4-6 kg洗滌負荷，在軟及中等硬度水中)增至52 ml(或55 g)(對於6-8 kg洗滌負荷，或在硬水中或對於極髒物質)之數值(例如，參見對於 Small & Mighty之Unilever包裝劑量說明)。因此，對於軟/中等水硬度中之4-6 kg洗滌負荷，此等同於7.4-9.2 g/kg之洗滌劑劑量，而對於6-8 kg洗滌負荷(或在硬水中或對於極髒物質)，此範圍為6.9-9.2 g/kg。

然而，工業洗滌過程(洗滌器-提取器)中之能量、水及洗滌劑消耗顯著不同，且能量及水之應用較小受限於該等環境，此乃因該等應用係減小循環時間之主要因素-當然，與家庭情形相比更需考慮循環時間。然而，對洗滌劑量具有相似要求，但此最可能係由於期望減小成本。

因此，自上述論述可得出，設定用於有效織物洗滌過程之最高標準的性能值係能量消耗<0.19 kWh/kg、水用量為約7升/kg、且洗滌劑劑量為約8 g/kg。然而，如業已闡述，愈加難以減小純水性過程中之水(及由此能量及洗滌劑)量，此係由於對於充分潤濕織物之最小需求、對於提供足以過量水以懸浮水性液體中去除之污染物之需求及最後對於沖洗織物之需求。

另外，加熱洗滌水係能量之主要應用，且洗滌劑需要具有最小值以在操作洗滌溫度下達成有效濃度。若可達成改良機械作用之方式而並不增加所使用之水量，則水性洗滌過程可變得顯著更加有效(亦即進一步減小能量、水及洗滌劑之消耗)。應注意，機械作用本身對洗滌劑量具有直接效應，此乃因經由物理力達成之污染物去除程度愈大，則所需之洗滌劑化學物質愈少。然而，增加純水性洗滌過程中之機械作用具有某些相關缺點。在該等過程中織物易於起皺，且此使得來自每次起皺時機械作用之應力發生累積，從而導致局部織物損害。防止該織物損害(亦即織物護理)係家庭消費者及工業使用者之主要關注點。

研發新洗淨技術之各種不同方式已報導於先前技術中，除基於臭氧技術、超音波技術或蒸汽技術之方式外，亦包含依賴於電解洗淨或電漿洗淨之方法。因此，舉例而言，WO-A-2009/021919教示利用UV產生之臭氧以及電漿之織物洗淨及消毒過程。替代技術涉及在指定酶存在下之冷水洗滌，而尤其有益之另一方式依賴於空氣洗滌技術且(例如)揭示於US-A-2009/0090138中。此外，已研發各種二氧化碳洗淨技術，例如闡述於US-B-7481893及US-A-2008/0223406中之使用酯添加劑及緻密相氣體處理的方法，但該等方法通常更適用於乾燥洗淨領域。然而，特定而言，許多該等技術在技術上較為複雜且並不易於適用於家庭應用。

鑒於與水性洗滌過程有關之難題，本發明者先前已設計針對該問題之新方式，其在技術上較為簡單且仍能克服先前技術方法所顯示之缺陷。所提供方法消除了使用較大體積水之需求，但仍能夠提供洗淨及污漬去除之有效方式，同時亦產生經濟益處及環境益處。

因此，在WO-A-2007/128962中，揭示用於洗淨被污染基質之方法及調配物，該方法包括使用包括多種聚合顆粒之調配物處理濕潤基質，其中該調配物不含有機溶劑。較佳地，將基質潤濕以使基質達成介於1:0.1 w/w至1:5 w/w之間之含水率，且視需要該調配物另外包括至少一種最佳地具有洗滌劑性質之洗淨材料，通常包括表面活性劑。在較佳實施例中，基質包括紡織纖維且聚合顆粒可(例如)包括聚醯胺、聚酯、聚烯烴、聚胺基甲酸酯或其共聚物之顆粒，但最佳地呈耐綸碎片形式。

然而，使用此洗淨方法需要在洗淨結束時洗淨自洗淨基質有效分離之碎片或珠粒，且此問題最初在WO-A-2010/094959中提出，WO-A-2010/094959提供洗淨裝置之新穎設計，此設計需要使用兩個能夠獨立旋轉之內部轉筒且適用於工業及家庭洗淨過程二者中。

然而，為提供用於解決在洗淨過程結束時有效分離洗淨介質與基質之問題的更簡單、更經濟方式，另一裝置揭示於共同待決之PCT專利申請案第PCT/GB2010/051960號中。PCT專利申請案第PCT/GB2010/051960號之裝置適用於工業及家庭洗淨過程二者中，其包括多孔轉筒及可去除外部轉筒膜，該可去除外部轉筒膜適於防止來自轉筒內部之流體及固體微粒物質流入或流出。洗淨方法需要在第一洗滌循環期間將外皮附接至轉筒，然後在操作第二洗滌循環之前去除該皮，隨後自轉筒去除洗淨基質。

發現PCT專利申請案第PCT/GB2010/051960號之裝置及方法能極其有效地成功洗淨基質，但附接及去除外皮之需求有損於總過程效率，且本發明者由此尋求解決洗淨操作之此態樣並提供不再需要此程序步驟的方法。因此，藉由在洗淨過程期間提供洗淨碎片之連續循環，發現可省去提供外皮之需求。

因此，根據本發明之第一態樣，提供用於洗淨被污染基質之裝置，該裝置包括：

(a)　外殼構件，其具有：

(i)　第一上部室，其中安裝有可旋轉地安裝之圓柱形籠，及

(ii)　第二下部室，其位於該圓柱形籠下方；

(b)　至少一個再循環構件；

(c)　取放構件；

(d)　泵送構件；及

(e)　多個遞送構件，

其中該可旋轉地安裝之圓柱形籠包括含有穿孔側壁之轉筒，其中該等側壁之表面積之高達60%包括穿孔，且該等穿孔包括直徑不大於25.0 mm之孔。

在本發明之較佳實施例中，不大於50%、更佳地不大於40%之側壁包括穿孔。

較佳地，該等穿孔包括直徑為2 mm至25 mm、較佳地4 mm至10 mm、最佳地5 mm至8 mm之孔。

該取放構件通常包括安裝於殼體中之鉸鏈門，該鉸鏈門可打開以接達圓柱形籠內部，且可關閉以提供實質上密封之系統。較佳地，該門包含窗。視需要，該門亦包含至少一個有利於向該可旋轉地安裝之圓柱形籠添加材料之添加埠。

該可旋轉地安裝之圓柱形籠可垂直安裝於該外殼構件內，但最佳地水平安裝於該外殼構件內。因此，在本發明之較佳實施例中，該取放構件位於裝置前面，從而提供前上料設施。在可旋轉地安裝之圓柱形籠垂直安裝於外殼構件內時，取放構件位於裝置頂部，從而提供頂部上料設施。然而，出於進一步闡述本發明之目的，將假設該可旋轉地安裝之圓柱形籠水平安裝於該外殼構件內。

該可旋轉地安裝之圓柱形籠之旋轉受驅動構件之使用影響，該驅動構件通常包括呈電馬達形式之電驅動構件。該驅動構件之操作受控制構件影響，該控制構件可由操作員程式化。

該可旋轉地安裝之圓柱形籠具有在大部分市售洗滌機器及滾筒乾燥器中發現的尺寸，且可具有10升至7000升範圍內之容量。家庭洗滌機器之典型容量在30升至120升之範圍內，而對於工業洗滌器-提取器，120升至7000升範圍內之任一容量皆有可能。此範圍中之典型尺寸係適用於50 kg洗滌負荷者，其中轉筒具有450升至650升之體積，且在該等情形下，該籠通常包括直徑範圍為75 cm至120 cm、較佳地90 cm至110 cm、且長度介於40 cm與100 cm之間、較佳地介於60 cm與90 cm之間之圓柱體。通常，對於每kg欲洗淨之洗滌負荷，該籠具有10升之體積。

該裝置經設計以與被污染基質及包括固體微粒材料之洗淨介質一起操作，該洗淨介質最佳地呈多種聚合顆粒之形式。需要有效循環該等聚合顆粒以促進有效洗淨且裝置由此較佳地包含循環構件。因此，該可旋轉地安裝之圓柱形籠之圓柱形側壁之內部表面較佳地包括多個基本上與該內部表面垂直固定之間隔開之狹長突出物。較佳地，該等突出物另外包括空氣放大器，該等空氣放大器通常以氣動方式來驅動且適用於促進空氣流在該籠內之循環。通常，該裝置包括3至10、最佳地4個該突出物，其通常稱為升降器。

在操作中，藉由旋轉該可旋轉地安裝之圓柱形籠來提供攪動。然而，在本發明之較佳實施例中，亦提供額外攪動構件以促進在洗淨操作結束時殘餘固體微粒材料之有效去除。較佳地，該攪動構件包括空氣噴嘴。

該可旋轉地安裝之圓柱形籠位於該外殼構之第一上部室內，且在該第一上部室下方坐落有用作該洗淨介質之收集室的第二下部室。較佳地，該下部室包括擴大沉澱槽。

該外殼構件與標準配管部件連接，由此除多個遞送構件外亦提供至少一個再循環構件，藉助該再循環構件可將(至少)水及視需要洗淨劑(例如表面活性劑)引入裝置中。該裝置可另外包括用於循環該外殼構件內之空氣、且用於調節其中之溫度及濕度的構件。該構件通常可包含(例如)再循環風扇、空氣加熱器、水霧化器及/或蒸汽產生器。另外，亦可提供感測構件以尤其測定裝置內之溫度及濕度值，且用於將此資訊傳遞至控制構件。

因此，該裝置包括至少一個再循環構件，由此促進將該固體微粒材料自該下部室再循環至該可旋轉地安裝之圓柱形籠以再用於洗淨操作。較佳地，該第一再循環構件包括連接該第二室及該可旋轉地安裝之圓柱形籠之導管。更佳地，該導管包括將該固體微粒材料與水分離之分離構件及適於控制該固體微粒材料進入該圓柱形籠之控制構件。通常，該分離構件包括過濾材料，例如位於該圓柱形籠上方之接受容器中之金屬絲網，且該控制構件包括位於進料構件中之閥，該進料構件較佳地呈附接至該接受容器、且連接至該圓柱形籠內部之進料管道形式。

藉由使用包括於該第一再循環構件中之泵送構件將固體微粒物質自該下部室再循環至該可旋轉地安裝之圓柱形籠，其中該泵送構件適於將該固體微粒物質遞送至該分離構件及該控制構件，適於控制該固體微粒物質再進入該可旋轉地安裝之圓柱形籠中。較佳地，該裝置另外包含第二再循環構件以使藉由該分離構件分離之水返回該下部室，由此促進以環境有益之方式再使用該水。

較佳地，該下部室除加熱構件外亦包括額外泵送構件以促進其內容物之循環及混合，從而將該等內容物增至操作之較佳溫度。

在操作中，在典型循環期間，首先將污染衣物置於該可旋轉地安裝之圓柱形籠中。然後，將固體微粒材料及所需量之水、以及任一需要之額外洗淨劑添加至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中。視需要，將該等材料在外殼構件中包括之下部室中加熱至期望溫度並經由第一再循環構件引入圓柱形籠中。另一選擇為，可(例如)預混合該洗淨劑與水，並經由安裝於取放構件上之添加埠或經由位於該圓柱形籠上方之該分離構件添加。視需要，可加熱此水。在洗滌循環期間之稍後階段，可使用相同構件添加額外洗淨劑(其中漂白劑係典型實例)及更多視需要經加熱之水。

在藉由旋轉籠進行攪動之過程中，流體及一定量固體微粒材料經由穿孔落入籠中並進入裝置之下部室中。然後，可經由第一再循環構件再循環固體微粒材料從而將其轉移至該分離構件，該固體微粒材料自該分離構件以藉由該控制構件控制之方式返回圓柱形籠以繼續用於洗滌操作。在整個洗滌操作中連續進行固體微粒材料連續循環之此過程，直至徹底洗淨為止。

因此，經由穿孔落入該可旋轉地安裝之圓柱形籠之壁並進入該下部室之固體微粒材料被攜帶至該可旋轉地安裝之圓柱形籠的頂部側，其中藉助重力使該固體微粒材料通過該分離構件且藉由控制構件之操作通過該進料構件並返回至該籠中，由此繼續洗淨操作。

根據本發明之第二態樣，提供洗淨被污染基質之方法，該方法包括使用包括固體微粒洗淨材料及洗滌水之調配物處理該基質，其中該方法在本發明之第一態樣之裝置中實施。

較佳地，該方法包括以下步驟：

(a)　將固體微粒洗淨材料及水引入本發明第一態樣之裝置的第二下部室中；

(b)　攪動並加熱該固體微粒洗淨材料及水；

(c)　經由取放構件將至少一種被污染基質裝載至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中；

(d)　關閉取放構件以提供實質上密封之系統；

(e)　經由再循環構件將該固體微粒洗淨材料及水引入該可旋轉地安裝之圓柱形籠中；

(f)　操作用於洗滌循環之裝置，其中旋轉該可旋轉地安裝之圓柱且其中經由該可旋轉地安裝之圓柱形籠中之穿孔以受控方式使流體及固體微粒洗淨材料落入該第二下部室中；

(g)　操作泵送構件以傳送新鮮固體微粒洗淨材料並將使用之固體微粒洗淨材料再循環至分離構件；

(h)　操作控制構件以受控方式將該新鮮及再循環之固體微粒洗淨材料添加至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中；及

(i)　視需要，繼續實施步驟(f)、(g)及(h)以洗淨被污染基質。

較佳地，在該方法中使用額外洗淨劑。可將該等額外洗淨劑添加至具有該固體微粒洗淨材料之該裝置的下部室中，視需要加熱至其中之期望溫度並經由第一再循環構件引入圓柱形籠中。然而，較佳地，將該等額外洗淨劑與水預混合，可視需要加熱該混合物，然後經由安裝於進出門上之添加埠添加至該圓柱形籠中。視需要，此添加可使用噴頭實施以更好地分佈洗滌負荷中之該等洗淨劑。另一選擇為，可經由位於該籠上方之分離構件來添加該等洗淨劑。

較佳地，以一定速率泵送該新鮮及再循環之固體微粒洗淨材料以足以維持在整個洗淨操作中該可旋轉地安裝之圓柱形籠中的洗淨材料量大約相同，且確保洗淨材料與被污染基質之比率保持實質上恆定，直至完成洗滌循環為止。

產生適宜G力與固體微粒洗淨材料作用之組合係達成被污染基質之適當洗淨程度的主要因素。G隨籠尺寸及籠之旋轉速度而變化，且具體而言係在籠內部表面產生之向心力與洗滌負荷之靜態重量的比率。因此，對於內徑為r(m)、以R(rpm)旋轉、洗滌負荷為質量M(kg)、且籠之瞬時切向速率為v(m/s)的籠，且將g視為重力加速度9.81 m/s²：

向心力=Mv²/r

洗滌負荷靜態重量=Mg

v=2πrR/60

因此，G=4π²r²R²/3600rg=4π²rR²/3600g=1.18 x 10^-3rR²

通常，在r以公分而非米表示時，則：

G=1.118 x 10^-5rR²

因此，對於半徑為49 cm且以800 rpm旋轉之轉筒，G=350.6。

在本發明一較佳實施例中，以30-800 rpm之速度旋轉直徑為98 cm之圓柱轉筒以在洗淨過程期間之不同階段產生0.49-350.6的G力。在本發明替代實施例之實例中，以1600 rpm旋轉之48 cm直徑轉筒可產生687 G，而以相同速度旋轉之60 cm直徑轉筒產生859 G。

在本發明之較佳實施例中，所主張方法另外用於分離及回收固體微粒洗淨材料，且此固體微粒洗淨材料然後可再使用於隨後洗滌中。

在洗滌循環期間，較佳地以G<1之旋轉速度旋轉該可旋轉地安裝之圓柱形籠，對於98 cm直徑籠而言此需要至多42 rpm之旋轉速度，較佳旋轉速率介於30 rpm與40 rpm之間。

洗滌循環一旦完成，即停止向可旋轉地安裝之圓柱形籠供給固體微粒洗淨材料且初始增加籠之旋轉速度進行洗淨基質一定程度之乾燥，由此產生介於10與1000之間、更具體而言介於40與400之間之G力。通常，對於98 cm直徑之籠而言，以高達800 rpm之速度旋轉以達成此效應。隨後，減小旋轉速度並返回洗滌循環之速度以去除固體微粒洗淨材料。

視需要，在該珠粒去除操作後，該方法可另外包括沖洗操作，其中可將額外水添加至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中以完全去除洗淨操作中使用之任何額外洗淨劑。可經由安裝於該進出門上之該添加埠向該圓柱形籠添加水。同樣，可視需要藉助噴頭來添加以更好地分佈洗滌負荷中之沖洗水。另一選擇為，該添加可經由分離構件來實施，或藉由使用水過填充該裝置之第二、下部室來實施，從而水進入第一、上部室且由此部分地浸沒該可旋轉地安裝之圓柱形籠並進入該籠中。在以與洗滌循環期間相同之速度旋轉後，藉由將水含量降至適當值自該籠去除水，且不論使用何種沖洗水添加方法，然後增加籠之旋轉速度以達成基質一定程度之乾燥。通常，對於98 cm直徑籠，旋轉速度高達800 rpm以達成此效應。隨後，減小旋轉速度並返回洗滌循環之速度，由此使得最終去除任何剩餘固體微粒洗淨材料。可視需要頻繁重複該等沖洗及乾燥循環。

視需要，該沖洗循環可用於基質處理之目的，其涉及向沖洗水中添加處理劑，例如抗再沈積添加劑、光學增白劑、香料、潤滑劑及澱粉。

較佳地在該下部室中藉由在存在或不存在洗淨劑(例如表面活性劑)下使用清潔水清洗該室來對該固體微粒洗淨材料實施洗淨操作。視需要，可加熱此水。另一選擇為，可在該可旋轉地安裝之圓柱形籠中之單獨階段中使用同樣可視需要加熱之水來洗淨固體微粒洗淨材料。

通常，該至少一種基質上之任何剩餘固體微粒洗淨材料可容易地藉由搖動該至少一種基質來去除。然而，若需要，可藉由抽吸構件(較佳地包括真空短棒)去除其他剩餘固體微粒洗淨材料。

現將參照隨附圖式來進一步闡釋本發明。

本發明裝置可用於洗淨寬範圍基質中之任一者，包含(例如)塑膠材料、皮革、紙張、紙板、金屬、玻璃或木材。然而，實際上，該裝置主要設計用於洗淨包括紡織纖維衣物之基質，且已顯示尤其成功地有效洗淨可(例如)包括以下之紡織纖維：天然纖維(例如棉花)、或人造及合成紡織纖維(例如耐綸6,6、聚酯、乙酸纖維素、或其纖維摻合物)。

最佳地，固體微粒洗淨材料包括多種聚合顆粒。通常，聚合顆粒包括可發泡或不能發泡之聚烯烴(例如聚乙烯及聚丙烯)、聚醯胺、聚酯或聚胺基甲酸酯。另外，該等聚合物可為直鏈或交聯聚合物。然而，較佳地，該等聚合顆粒包括聚醯胺或聚酯顆粒，最尤其係耐綸、聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯之顆粒，最佳地呈珠粒形式。發現該等聚醯胺及聚酯尤其有效地用於水性污漬/污染物去除，而聚烯烴尤其用於去除油基污漬。

可使用各種耐綸或聚酯之均聚物或共聚物，包含但不限於耐綸6、耐綸6,6、聚對苯二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯。較佳地，耐綸包括分子量範圍為5000道爾頓至30000道爾頓(Dalton)、較佳地10000道爾頓至20000道爾頓、最佳地15000道爾頓至16000道爾頓之耐綸6,6均聚物。聚酯通常具有對應於固有黏度量測值範圍為0.3-1.5 dl/g之分子量，如藉由諸如ASTM D-4603等溶液技術所量測。

視需要，出於本發明目的，可使用上述聚合材料之共聚物。具體而言，可藉由納入賦予共聚物特定性質之單體單元來調整聚合材料之性質以符合具體需求。因此，共聚物可適於藉由在聚合物鏈中包含單體單元來吸引特定污色材料，該等單體單元尤其以離子方式帶電、或包含極性部分或不飽和有機基團。該等基團之實例可包含(例如)酸或胺基、或其鹽、或側鏈烯基。

聚合顆粒之形狀及尺寸應使得具有良好流動性且與紡織纖維緊密接觸。可使用各種形狀之顆粒，例如圓柱形、球形或立方形；可使用適當橫截面形狀，包含(例如)環形、狗骨形及圓形。然而，最佳地，該等顆粒包括圓柱形或球形珠粒。

顆粒可具有平滑或不規則表面結構且可具有實心或空心構造。顆粒之尺寸應使得平均質量為1-35 mg、較佳地10-30 mg、更佳地12-25 mg，且表面積為10-120 mm²、較佳地15-50 mm²、更佳地20-40 mm²。

在圓柱形珠粒之情形下，較佳粒徑範圍為1.0 mm至6.0 mm、更佳地1.5 mm至4.0 mm、最佳地2.0 mm至3.0 mm，且珠粒長度之範圍較佳為1.0 mm至4.0 mm、更佳地1.5 mm至3.5 mm，且最佳範圍為2.0 mm至3.0 mm。

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

為向洗淨系統提供額外潤滑作用並由此改良系統內之傳輸性質，向系統中添加水。因此，有利於至少一種洗淨材料更有效地轉移至基質，且更易於自基質去除污物及污漬。視需要，可藉由在裝載至本發明裝置中之前使用自來水(mains water或tap water)潤濕來濕潤被污染基質。在任一情況下，將水添加至本發明裝置之可旋轉地安裝之圓柱形籠中，從而實施洗滌處理以達成較佳地介於2.5:1 w/w與0.1:1 w/w之間之水與基質之比率；更佳地，該比率介於2.0:1與0.8:1之間，其中在諸如1.75:1、1.5:1、1.2:1及1.1:1之比率下達成尤其有利之結果。最便利的是，在將被污染基質裝載至該籠中後將所需量之水引入本發明裝置之可旋轉地安裝之圓柱形籠中。在固體微粒洗淨材料之循環期間，額外量之水將遷移至籠中，但藉由分離構件之作用將攜帶量降至最低。

在一實施例中，儘管本發明方法設想藉由使用基本上僅由多種聚合顆粒組成之調配物在任一其他添加劑不存在下處理濕潤基質來洗淨被污染基質，但在其他實施例中所用調配物可視需要另外包括至少一種洗淨劑。該至少一種洗淨劑可包含至少一種洗淨材料。較佳地，至少一種洗淨材料包括至少一種洗滌劑組合物。視需要，將該至少一種洗淨材料與該等聚合顆粒混合，但在一較佳實施例中，使用該至少一種洗淨材料塗覆該等聚合顆粒中之每一者。

洗滌劑組合物之主要組份包括洗淨組份及後處理組份。通常，洗淨組份包括表面活性劑、酶及漂白劑，而後處理組份包含(例如)抗再沈積添加劑、香料及光學增白劑。

然而，洗滌劑調配物可視需要包含一或多種其他添加劑，例如增效劑、螯合劑、染料轉移抑制劑、分散劑、酶穩定劑、催化材料、漂白活化劑、聚合分散劑、黏土去除劑、抑泡劑、染料、結構彈性劑、織物軟化劑、澱粉、載劑、水溶助劑、加工助劑及/或顏料。

適宜表面活性劑之實例可選自非離子型及/或陰離子型及/或陽離子型表面活性劑及/或兩性及/或兼性及/或半極性非離子型表面活性劑。表面活性劑通常以以下量存在：佔洗淨組合物之約0.1重量%、約1重量%、或甚至約5重量%至佔洗淨組合物之約99.9重量%、約80重量%、約35重量%、或甚至約30重量%。

組合物可包含一或多種提供洗淨性能及/或織物護理益處之洗滌劑酶。適宜酶之實例包含但不限於半纖維素酶、過氧化物酶、蛋白酶、其他纖維素酶、其他木聚糖酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角質素分解酶、果膠酶、角質素酶、還原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂氧合酶、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、透明質酸酶、軟骨素酶、漆酶、及澱粉酶、或其混合物。典型組合可包括諸如蛋白酶、脂肪酶、角質素分解酶及/或纖維素酶等酶以及澱粉酶之混合物。

視需要，酶穩定劑亦可包含於洗淨組份中。就此而言，可藉由各種技術來穩定用於洗滌劑中之酶，例如藉由在組合物中納入水溶性鈣及/或鎂源。

組合物可包含一或多種漂白劑化合物及有關活化劑。該等漂白劑化合物之實例包含但不限於過氧化合物，包含過氧化氫、無機過氧鹽(例如過硼酸鹽、過碳酸鹽、過磷酸鹽、過矽酸鹽、及單過硫酸鹽(例如四水合過硼酸鈉及過碳酸鈉))、及有機過氧酸(例如過乙酸、單過氧酞酸、雙過氧十二烷二酸、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)。漂白活化劑包含但不限於羧酸酯，例如四乙醯基乙二胺及壬醯氧苯磺酸鈉。

適宜增效劑可包含於調配物中且該等增效劑包含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、馬來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-氧基琥珀酸、多乙酸(例如乙二胺四乙酸及次氮基三乙酸)之各種鹼金屬鹽、銨鹽及經取代銨鹽、以及聚羧酸鹽(例如苯六甲酸、琥珀酸、氧基二琥珀酸、聚馬來酸、苯1,3,5-三甲酸、羧甲基氧基琥珀酸、及其可溶性鹽)。

組合物亦可視需要含有一或多種銅、鐵及/或錳之螯合劑及/或一或多種染料轉移抑制劑。

適宜聚合染料轉移抑制劑包含但不限於聚乙烯基吡咯啶酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯啶酮及N-乙烯基咪唑之共聚物、聚乙烯基噁唑啶酮及聚乙烯基咪唑或其混合物。

視需要，洗滌劑調配物亦可含有分散劑。適宜水溶性有機材料係均聚或共聚酸或其鹽，其中多羧酸可包括至少兩個來自彼此藉由不多於兩個碳原子分離之羧基。

該等抗再沈積添加劑具有物理化學作用且包含(例如)諸如聚乙二醇、聚丙烯酸酯及羧甲基纖維素等材料。

視需要，組合物亦可含有香料。適宜香料通常係可含有醇、酮、醛、酯、醚及腈烯、及其混合物之多組份有機化學調配物。提供足夠直接性以提供殘餘芳香性之市售化合物包含佳樂麝香(Galaxolide)(1,3,4,6,7,8-六氫-4,6,6,7,8,8-六甲基環戊(g)-2-苯并吡喃)、新鈴蘭醛(Lyral)(3-及4-(4-羥基-4-甲基-戊基)環己烯-1-甲醛)及龍涎香烷(Ambroxan)((3aR,5aS,9aS,9bR)-3a,6,6,9a-四甲基-2,4,5,5a,7,8,9,9b-八氫-1H-苯并[e][1]苯并呋喃)。市售完全調配香料之一個實例係由 AG供應之Amour Japonais。

適宜光學增白劑分為若干有機化學種類，其中最常見者係二苯乙烯衍生物，而其他適宜種類包含苯并噁唑、苯并咪唑、1,3-二苯基-2-吡唑啉、香豆素、1,3,5-三嗪-2-基及萘二甲醯亞胺。該等化合物之實例包含但不限於4,4'-雙[[6-苯胺基-4(甲基胺基)-1,3,5-三嗪-2-基]胺基]二苯乙烯-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]二苯乙烯-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]二苯乙烯-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]二苯乙烯-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-嗎啉基-1,3,5-三嗪-6-基)胺基]-2,2'-二苯乙烯二磺酸二鈉鹽、及2,5-雙(苯并噁唑-2-基)噻吩。

該等試劑可單獨或以任一期望組合使用，且可在洗淨循環期間之適當階段添加至洗淨系統中以使其效應最大化。

然而，在任一情況下，在至少一種額外洗淨劑存在下實施本發明方法時，為達成滿意洗淨性能所需之該洗淨劑之量與先前技術方法中之所需量相比顯著減小。此繼而在減小隨後需要使用之沖洗水量方面具有有益效應。

固體微粒洗淨材料與基質之比率通常介於0.1:1 w/w至10:1 w/w之間、較佳地介於0.5:1 w/w至5:1 w/w之間，其中在該比率介於1:1 w/w與3:1 w/w之間、且尤其為約2:1 w/w時達成尤其有利之結果。因此，舉例而言，在本發明一實施例中，為洗淨5 g織物，使用10 g視需要經表面活性劑塗覆之聚合顆粒。在整個洗滌循環中，將固體微粒洗淨材料與基質之比率維持在實質上恆定值上。

本發明之裝置及方法可用於小規模或大規模逐批過程並適用於家庭及工業洗淨過程二者中。

如上所述，本發明方法尤其適用於洗淨紡織纖維。然而，用於此一洗淨系統中之條件容許使用與彼等通常應用於紡織織物之習用濕式洗淨中之溫度相比顯著減小的溫度，且由此提供顯著之環境及經濟益處。因此，用於洗滌循環之典型程序及條件需要通常根據本發明方法在實質上密封之系統中在(例如)溫度為5℃至95℃下將織物處理5分鐘至120分鐘之持續時間。然後，需要額外時間來完成總製程之沖洗及珠粒分離階段，從而整個循環之總持續時間範圍通常為1小時。本發明方法之較佳操作溫度範圍為10℃至60℃且更佳地15℃至40℃。

去除固體微粒材料之循環可視需要在室溫下實施，且已確定最佳結果係在介於2分鐘與30分鐘之間、較佳地介於5分鐘與20分鐘之間之循環時間下達成。

所獲得結果與在使用紡織織物實施習用濕式(或乾式)洗淨程序時觀察之彼等結果極其吻合。使用藉由本發明方法處理之織物達成之洗淨及污漬去除的程度極其良好，其中對於通常難以去除之疏水性污漬及水性污漬及污物達成尤其顯著之結果。本發明方法之能量需求、使用水之總體積、及洗滌劑消耗皆顯著低於與使用習用水性洗滌程序有關之彼等值，其同樣提供關於成本及環境益處之顯著優點。

另外，已顯示可再利用聚合物顆粒，此使得相同固體微粒洗淨材料具有多次洗滌之性能。以此方式再使用顆粒以重複洗淨程序會提供顯著經濟益處，且藉由製程性質來幫助在多次洗滌後達成滿意結果，此依賴於作為程序之一體部分之微粒洗淨材料的連續洗淨，但通常發現最終觀察到性能發生些許退化。

在本發明方法之操作循環之典型實例中，將最初添加之固體微粒洗淨材料(約43 kg)添加至98 cm直徑之可旋轉地安裝之圓柱形籠中被污染基質的洗滌負荷(15 kg)中，然後以約40 rpm開始旋轉籠。然後，在通常可持續約30分鐘之整個洗滌循環之持續時間中每隔約30秒，將其他固體微粒洗淨材料(10 kg)經由分離構件及控制構件泵送至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中。系統由此經設計以足以在整個洗滌中將可旋轉地安裝之圓柱形籠中之固體微粒洗淨材料維持在大致相同值(對於43 kg珠粒及15 kg衣料，以重量計約為2.9:1)的速率來泵送及添加固體微粒洗淨材料。

因此，在洗滌循環期間，固體微粒洗淨材料持續經由穿孔自可旋轉地安裝之圓柱形籠脫落，且與新鮮洗淨材料一起經由分離構件及控制構件進行再循環及添加。此過程可人工控制，或自動操作。固體微粒洗淨材料自可旋轉地安裝之圓柱形籠離開之速率基本上藉助其具體設計控制。關於此方面之主要參數包含穿孔之尺寸、穿孔之數量及穿孔之圖案。

通常，穿孔之尺寸約為固體微粒洗淨材料之平均粒徑之2-3倍，此在典型實例中產生直徑不大於10.0 mm之穿孔。

在本發明一較佳實施例中，可旋轉地安裝之圓柱形籠(直徑為98 cm，深度為65 cm)將進行鑽孔以具有8.0 mm直徑穿孔之條帶，該等條帶自前面至後面以約9 cm寬條帶與實心部分交替，以便籠之圓柱形壁之表面積僅約34%包括穿孔。穿孔較佳侷限於於可旋轉地安裝之圓柱形籠之圓柱形壁上之條帶中，或另一選擇為均勻分佈於籠壁上而非僅位於(例如)一半籠上。

固體微粒洗淨材料自可旋轉地安裝之圓柱形籠離開之速率亦受該籠之旋轉速度影響，其中較高旋轉速度會增加向心力以增加推動固體微粒洗淨材料離開穿孔之趨勢。然而，較高籠rpm值亦壓縮洗淨基質以將洗淨材料捕獲於其褶層內。因此，發現最適宜旋轉速度通常在98 cm籠直徑下介於30 rpm與40 rpm之間、或係彼等產生介於0.49與0.88之間的G值者。發現避免將珠粒捕獲於衣物中之最大旋轉速度為約42 rpm(G=0.97)。

此外，洗滌中之水分含量亦具有影響，其中較潤濕基質往往保留洗淨材料之時間長於較乾燥基質。因此，若需要，則可使用基質之過度濕潤以進一步控制固體微粒洗淨材料之離開速率。

完成洗滌循環後，停止向可旋轉地安裝之圓柱形籠中添加固體微粒洗淨材料，且以低rpm(30-40 rpm；G=0.49-0.88)將籠旋轉較短時間(約2分鐘)以使大部分固體微粒洗淨材料離開籠。然後以高速度(介於300 rpm與800 rpm之間；G=49.3-350.6)將籠旋轉約2分鐘以提取一些液體並將基質乾燥至一定程度。然後使旋轉速度返回與洗滌循環中相同之低rpm以完成洗淨材料之去除；此通常花費約20分鐘。

本發明方法已顯示尤其成功地在洗滌後自洗淨基質去除洗淨材料，且使用圓柱形聚酯珠粒、及耐綸珠粒(包括耐綸6,6聚合物)之測試已顯示珠粒去除效能，從而在珠粒分離循環結束時平均<20珠粒/衣物保留於洗滌負荷中。通常，此可進一步減小至平均<10珠粒/衣物，且在使用20分鐘分離循環之優化情形下，通常達成平均<5珠粒/衣物。在該珠粒去除操作後，實施一系列沖洗，其中將額外水噴霧至可旋轉地安裝之圓柱形籠中以進行完全去除在洗淨操作中使用之任一額外洗淨劑。在本發明之此實施例中，使用噴頭，其安裝於取放門上之添加埠中。已顯示使用該噴頭能更好地分佈洗滌負荷中之沖洗水。藉由此構件，亦可將沖洗操作期間之總水消耗降至最低(通常每次沖洗為3:1之沖洗水：衣料)。在沖洗水添加期間再次以低速度旋轉籠(對於98 cm直徑籠，30-40 rpm，G=0.49-0.88)，但在停止此操作後，再次增加籠速度以達成基質一定程度之乾燥(300-800 rpm,G=49.3-350.6)。隨後，減小旋轉速度並返回洗滌循環之速度以最終去除任一剩餘固體微粒洗淨材料。可根據需要頻繁重複該等沖洗及乾燥循環(通常為3次)。

參照本文所提供之圖，圖1(a)及(b)中顯示包括外殼構件(1)之本發明裝置，該外殼構件具有其中安裝有轉筒形之可旋轉地安裝之圓柱形籠(2)(穿孔未顯示)之第一上部室及包括位於該圓柱形籠下方之沉澱槽(3)的第二下部室。該裝置另外包括(作為第一再循環構件)向珠粒分離容器(5)進料之珠粒及直立水管(4)，該珠粒分離容器包含通常呈金屬絲網形式之過濾材料、及向安裝於籠入口(7)中之珠粒遞送管道(6)進料之珠粒釋放閘閥。第一再循環構件由珠粒幫浦(8)驅動。額外再循環構件包括回水管(9)，其容許水在重力影響下自珠粒分離容器(5)返回沉澱槽(3)。該裝置亦包括顯示為裝載門(10)之取放構件，但可將洗淨用材料裝載至轉筒(2)中。

因此，圖1(a)繪示第一再循環系統之一部分，其中呈珠粒形式之固體微粒洗淨材料自珠粒分離容器(5)通過珠粒遞送管道(6)並進入轉筒(2)中，且圖1(b)顯示第一再循環系統之其他部分，其中珠粒幫浦(8)驅動包括珠粒及水之固體微粒洗淨材料自加熱沉澱槽(3)通過珠粒及直立水管立管(4)到達珠粒分離容器(5)，分離之水自該珠粒分離容器經由回水管(9)在重力影響下返回沉澱槽。亦描繪負責驅動轉筒(2)之裝置之主馬達(20)。

在操作時，可藉由附接至沉澱槽(3)外表面之加熱器墊加熱沉澱槽(3)以及其內容物(水及聚合物珠粒)。珠粒幫浦(8)將珠粒及水泵送向上通過立管(4)到達珠粒分離容器(5)，在此珠粒保留於容器(5)內而排出之水經由返回管(9)返回沉澱槽。分離容器內之剛性過濾材料使得經珠粒攜帶之水自珠粒物質內脫離，而閘閥將珠粒保留於容器(5)內。其他珠粒然後可泵送至分離容器(5)中。水自容器(5)排出並返回沉澱槽(3)。在打開容器(5)中之閥時，珠粒通過閥並沿珠粒遞送管道(6)向下移動通過籠入口(7)並進入轉筒(2)中。可經由位於籠入口(7)中之冷水進料埠將冷水添加至轉筒(2)之內容物中。經由可打開裝載門(10)將洗滌負荷置於轉筒(2)中，且經由沉澱槽(3)中之埠向系統中添加洗滌劑。經由較佳地安裝於珠粒遞送管道(6)中之溫度探針監測系統溫度，而水幫浦使水繞著沉澱槽(3)循環。

因此，系統提供向洗滌負荷中添加聚合物珠粒、實施洗滌循環、且然後在完成洗滌循環後分離珠粒與洗滌負荷之方式。可藉由闡述一個完全洗滌循環來便利地闡釋洗滌過程。

因此，視需要藉由沉澱槽加熱墊將聚合物珠粒以及為達成有效泵送需要添加之水加熱至沉澱槽(3)中之操作溫度，且使用水幫浦使水再循環通過珠粒以確保達成均勻整體溫度。達成所需之操作溫度後，立即將洗滌負荷置於轉筒(2)中且關閉裝載門(10)。初始，經由冷水進料埠將冷水添加至洗滌負荷以確保在引入溫熱洗滌水及珠粒時不會將任何污漬(例如卵)'烘焙'於織物上。可將諸如洗滌劑等洗淨材料添加至沉澱槽中之聚合物珠粒中，但較佳地在此階段與水一起添加；該添加可經由安裝於門(10)上之添加埠(未顯示)或經由珠粒分離容器(5)及珠粒遞送管道(6)來實施。輕微攪動洗滌負荷以將冷水均勻分散於該負荷中並完全潤濕衣料。在洗滌循環期間之隨後階段，可經由相同添加構件一起添加額外洗淨材料(其中典型實例係漂白劑)以及更多視需要加熱之水。

沉澱槽內之珠粒及水達到起始工作溫度後，珠粒幫浦(8)泵送珠粒及水之混合物向上到達珠粒分離容器(5)。可將過量水排回沉澱槽(3)且然後打開閥以經由珠粒遞送管道(6)將珠粒釋放至轉筒(2)中。重複此操作數次，直至已將所需量之珠粒遞送至轉筒(2)中為止。

系統然後以與標準洗滌機器相似之方式使用籠實施洗滌循環，該籠以30 rpm至40 rpm(對於98 cm圓柱形籠，G=0.49-0.88)在一個方向上旋轉若干轉，然後在相反方向上旋轉相似轉數。重複此順序長達60分鐘。在此段時間期間，珠粒持續經由籠穿孔落入沉澱槽(3)中並藉由珠粒幫浦(8)泵送返回珠粒分離容器(5)中，該等珠粒在該珠粒分離容器中(若需要)與新鮮珠粒一起再次引入轉筒(2)中。

完成洗滌循環後，停止向轉筒(2)中引入珠粒，同時珠粒保持自由通過籠穿孔並落入沉澱槽(3)中。在短暫高速旋轉以自轉筒去除一些液體並部分地乾燥洗淨基質後，實施一系列慢速旋轉及反轉以促進珠粒經由穿孔落入轉筒(2)中並返回沉澱槽(3)中。持續此過程直至實際上所有珠粒皆已自轉筒(2)內去除為止。在此珠粒分離順序期間之任一點，可將空氣吹入轉筒中以破壞及引起衣料之波浪從而有助於珠粒去除。然後可經由裝載門(10)自轉筒(2)中去除洗滌負荷。

在較佳珠粒去除順序中，首先以300 rpm至800 rpm(對於98 cm直徑轉筒，G=49.3-350.6)將轉筒(2)旋轉2分鐘，然後以30 rpm至40 rpm旋轉20分鐘，在此段時間期間大約每30秒將旋轉方向反轉以重新定向基質並使珠粒自基質脫落，由此進行有效珠粒去除。

在單獨之可選步驟中，可在洗滌循環後使用水沖洗洗滌負荷。在其他可選階段中，在自轉筒中去除並轉移至沉澱槽中後，可藉由使用清潔水在存在或不存在洗淨劑(例如表面活性劑)下清洗沉澱槽來洗淨珠粒。另一選擇為，可藉由去除洗滌負荷後在轉筒中單獨洗滌來洗淨珠粒。

現將藉由參照下列實例及有關說明來進一步闡釋本發明，但並不以任一方式限制其範圍。

實例 實例1

根據下文所述之方法使用咖啡、口紅、原子筆、蕃茄醬、鞋油、青草、真空灰塵、咖哩醬及紅葡萄酒來污染棉梭織物(194 gm^-2,Whaleys,Bradford,U.K.)：

(i)　咖啡

在70℃下將10 g 深度烘焙咖啡粉末溶於50 ml蒸餾水中。在5 cm直徑圓形塑膠模板內，使用合成海綿將所得溶液之1 cm³等分試樣施加至織物中；然後將污染之織物在環境溫度(23℃)下乾燥，然後在使用之前藉由在黑暗中儲存4天來將織物陳化。

(ii)　口紅

使用合成海綿將超級亮麗口紅(copper frost shade)施加至織物上以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(iii)　原子筆

在5 cm直徑圓形塑膠模板內使用黑色Paper Flex Grip Ultra原子筆來均勻覆蓋織物。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(iv)　蕃茄醬

使用合成海綿將蕃茄醬施加至織物中以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(v)　鞋油

使用合成海綿將黑色鞋油施加至織物中以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(vi)　青草

自MG7(National Vegetation Classification)源人工收集青草。使用剪刀切割10 g青草並使用電子摻和器與200 ml自來水摻和。然後使用金屬篩過濾混合物，並將濾液用作染色介質。使用合成海綿將此介質施加至織物中以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(vii)　真空灰塵

自一般家庭真空袋人工收集真空灰塵。將25 g真空灰塵與100 ml自來水混合，並使用混合物來污染織物。使用合成海綿將此混合物施加至織物中以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(viii)咖哩醬

使用合成海綿將自家品牌之咖哩醬直接施加至織物上以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

(ix)　紅葡萄酒

使用合成海綿將以購得之「西班牙紅葡萄酒」直接施加至織物上以在5 cm直徑圓形塑膠模板內提供均勻覆蓋。然後根據針對咖啡詳述之程序將織物陳化。

以圖2中所示之圖案將污漬(i)-(ix)中之每一者施加至棉織物之單一(36 cm x 30 cm)切片上以製備標準污漬組。

然後使用一組試驗及對照條件來實施洗淨試驗，如表1中所示。該等試驗涉及使用根據本發明方法在前文定義之較佳裝置(「Xeros-Gen 1」XP1)，而使用標準家庭洗滌機器( WM5120W、XP2及XP3)來實施對照洗淨試驗。在兩種情形(XP1、XP2及XP3)下，以1/kg之洗滌負荷添加標準污漬組，且亦以浸漬棉衣料形式(WFK SBL2004)納入10 g/kg洗滌負荷之模擬皮脂油污漬。使用此衣料來更好地模擬家庭洗滌環境，其中該衣領及袖口油脂係主要污漬(構成總污漬負荷之約80%)。皮脂源自皮膚之皮脂腺。XP1過程係在環境溫度(量測為15℃)使用24 kg棉及聚酯/棉混合織物洗滌負荷、28.8升洗滌水(亦即1.2升/kg洗滌負荷)及65 kg INVISTA^TM 1101聚酯珠粒(亦即2.7 kg/kg洗滌負荷)實施。使用4次18升沖洗之沖洗循環(98 cm直徑轉筒中之旋轉速度為300 rpm；G=49.3)。因此，總水消耗(包含洗滌及沖洗)僅為100.8升、或4.2升/kg洗滌負荷。所用洗滌劑係3.7 g/kg洗滌負荷之Unilever Persil Small & 生物液體。總循環時間為95分鐘。

使用4 kg洗滌負荷實施家庭對照(XP2及XP3)，即使規定 WM5120W係5 kg機器。此為用於歐洲家庭市場之廣為接受之平均洗滌負荷尺寸，且其繼而使得此對照更為嚴格。增加轉筒中之液面上距會產生更大機械作用及更佳之洗滌性能。亦應注意，儘管XP2係在環境洗滌溫度(量測為15℃)下實施，但XP3係在較高洗滌溫度(40℃)下運行。此外，XP2及XP3均係使用9.3 g/kg洗滌負荷之洗滌劑運行，此洗滌負荷對於XP1而言顯著較大，且水消耗亦較高(洗滌加沖洗之水消耗為56 kg、或14.0升/kg洗滌負荷)。最後，使用本發明製程，用於XP2及XP3之總製程循環時間為127分鐘，此對於XP1而言顯著較長。該等參數隨機器(40℃，棉)所選擇之循環而變化，且其亦顯著增加對照之嚴格性。應注意， WM5120W在其標準程式選擇中並不具有環境循環；因此，在此情形下藉由將加熱器與機器斷開並在40℃棉循環下重新運行來達成環境循環，從而XP3與XP2具有相同循環時間。

測試參數匯總於表1中。

使用色彩量測來評價所達成之洗淨程度。使用介接至個人電腦之Datacolor Spectraflash SF600分光光度計、採用10°標準觀測者在施照體D₆₅下(其中包含UV分量且不包含鏡面反射分量)來量測試樣之反射率值；使用3 cm取景孔。使用單一厚度之織物進行量測。獲取每一污漬之CIE L*顏色坐標，且然後將平均值記錄為'酶'(青草及蕃茄醬污漬平均值)、'氧化物(Oxidise)'(咖啡、紅葡萄酒及原子筆平均值)、及'微粒'(真空灰塵、鞋油及口紅污漬平均值)，其中個別地量測咖哩醬污漬。亦單獨量測皮脂污漬去除及衣料上之再沈積程度(亦即每一污漬組上之背景白度)。

該等結果如圖3至6中所示，其中較高值表明較佳之洗淨性能、或再沈積控制。XP1與XP2之比較顯示，對於每一污漬類型(圖3)，且在對所有污漬求平均值時(圖4)，在本發明裝置中實施洗淨得到優異結果，即使與XP2相比在XP1中使用之洗滌劑及水量有所減小，且儘管XP2之循環時間較長。使用本發明方法之皮脂去除顯著較佳(圖5)，而再沈積相似(圖6)。

XP1與XP3之比較顯示，對於每一污漬類型(圖3-微粒略佳)，且在對取所有污漬求平均值時(圖4)，在本發明裝置中實施洗淨得到相當的性能，此時即使與XP3相比在XP1中使用之洗滌劑及水量有所減小且洗滌溫度顯著較低，且XP3之循環時間較長。皮脂去除及再沈積均相似(分別為圖5及6)。

在本說明書之說明及申請專利範圍通篇中，詞語「包括」及「含有」及其變化形式意指「包含但不限於」，且其並不意欲(且並不)排除其他部分、添加劑、組份、整數或步驟。在本說明書之說明及申請專利範圍通篇中，除非上下文另外需要，否則單數涵蓋複數。特定而言，除非上下文另外需要，否則若使用不定冠詞，則說明書應理解為涵蓋複數以及單數。

結合本發明之特定態樣、實施例或實例闡述之特徵、整數、特性、化合物、化學部分或基團應理解為適用於本文所述之任一其他態樣、實施例或實例，除非與其不相容。本說明書(包含任何附隨申請專利範圍、摘要及附圖)中所揭示之所有特徵及/或如此所揭示之任一方法或過程之所有步驟可以任何組合相組合，但此等特徵及/或步驟中之至少某些相互排斥之組合除外。本發明並不限於任一上述實施例之細節。本發明可擴展至本說明書(包含任何附隨申請專利範圍、摘要及附圖)中所揭示特徵之任何新穎特徵或任何新穎組合，或擴展至如此揭示之任何方法或過程之步驟之任何新穎步驟或任何新穎組合。

讀者應注意所有與本說明書連同本申請案同時或在之前提出並與本說明書一起供大眾檢閱之所有論文及文件，且所有此等論文及文件之內容皆以引用方式併入本文中。

1．．．外殼構件

2．．．轉筒

3．．．沉澱槽

4．．．珠粒及直立水管立管

5．．．珠粒分離容器

6．．．珠粒遞送管道

7．．．籠入口

8．．．珠粒幫浦

9．．．回水管

10．．．裝載門

20．．．主馬達

圖1(a)及(b)展示本發明裝置，且繪示該裝置之再循環構件的態樣。

圖2顯示一系列之污漬施加至棉織物之切片上時所製備之標準污漬組。

圖3顯示本發明方法應用於各種特定污漬時，利用色彩量測所評估之其達到之洗淨程度。

圖4顯示利用色彩量測評估，根據本發明方法之橫跨所有污漬之洗淨程度。

圖5顯示利用色彩量測評估，根據本發明方法所達到之皮脂污漬移除程度。

圖6顯示利用色彩量測評估，利用本發明方法時所觀察到之衣物上的再沈積程度。

1．．．外殼構件

2．．．轉筒

3．．．沉澱槽

4．．．珠粒及直立水管立管

5．．．珠粒分離容器

6．．．珠粒遞送管道

7．．．籠入口

8．．．珠粒幫浦

9．．．回水管

10．．．裝載門

Claims (26)

1. 一種用於洗淨被污染基質之裝置，該裝置包括：(a)外殼構件，其具有：(i)第一上部室，其中安裝有可旋轉地安裝之圓柱形籠，及(ii)第二下部室，其位於該圓柱形籠之下方，該第二下部室作為洗淨介質之一收集室，該洗淨介質包含一固體微粒洗淨材料；(b)至少一個再循環構件，其促使該固體微粒洗淨材料自該第二下部室至該可旋轉地安裝之圓柱形籠之再循環以再用於洗淨操作中；(c)取放構件；(d)泵送構件，其包含於該至少一個再循環構件之一第一再循環構件中；及(e)多個遞送構件，其中該可旋轉地安裝之圓柱形籠包括含有穿孔圓柱形側壁之轉筒，其中該等側壁之表面積之高達60%包括穿孔，且該等穿孔包括直徑不大於25.0mm之孔，其中該裝置係用於使用包含該固體微粒洗淨材料及洗滌水之一調配物之被污染基質的該洗淨中。
2. 如請求項1之裝置，其中該第二下部室位於該圓柱形籠之下方且作為洗淨介質之一收集室，該洗淨介質包含一固體微粒洗淨材料，以使得在該籠之旋轉時，流體及該固體微粒洗淨材料之一定量經由該等穿孔落入該籠中並 進入該第二下部室中。
3. 如請求項1或2之裝置，其中該取放構件可關閉以提供實質上密封之系統。
4. 如請求項1或2之裝置，其中該可旋轉地安裝之圓柱形籠水平安裝於該殼體內。
5. 如請求項1或2之裝置，其中該可旋轉地安裝之圓柱形籠之該等側壁之不超過50%包括穿孔。
6. 如請求項1或2之裝置，其中該等穿孔具有2mm至25mm之直徑。
7. 如請求項1或2之裝置，其中該可旋轉地安裝之圓柱形籠具有在10升至7000升範圍內之容量。
8. 如請求項1或2之裝置，其中藉由使用驅動構件進行該可旋轉地安裝之圓柱形籠之旋轉，其中視需要藉由控制構件進行該驅動構件之操作。
9. 如請求項1或2之裝置，其包括循環構件。
10. 如請求項9之裝置，其中該可旋轉地安裝之圓柱形籠之該等圓柱形側壁之內部表面包括循環構件，該循環構件包括多個基本上與該內部表面垂直固定之間隔開之狹長突出物，其中該等突出物視需要另外包括空氣放大器。
11. 如請求項1或2之裝置，其中該第二下部室包括放大沉澱槽。
12. 如請求項1或2之裝置，其中該至少一個再循環構件包括連接該第二下部室與該可旋轉地安裝之圓柱形籠之導管。
13. 如請求項12之裝置，其中該導管包括用於將該固體微粒洗淨材料與水分離之分離構件，其中該分離構件視需要包括位於該圓柱形籠上方之容器，其中該容器包括過濾材料，且該過濾材料視需要包括金屬絲網。
14. 如請求項12之裝置，其中該導管視需要包括適於控制該固體微粒洗淨材料進入至該圓柱形籠中之控制構件，其中該控制構件視需要包括位於進料構件中連接至該圓柱形籠內部之閥，且其中該進料構件視需要包括進料管道。
15. 如請求項1或2之裝置，其包含第二再循環構件，其中該第二再循環構件允許由該分離構件分離之水返回至該第二下部室中。
16. 如請求項1或2之裝置，其中該第二下部室包括額外泵送構件以促進其內容物之循環及混合。
17. 如請求項1或2之裝置，其中該至少一個再循環構件提供該固體微粒洗淨材料在該洗淨過程之連續循環。
18. 如請求項1或2之裝置，其中在該籠之旋轉時，該固體微粒洗淨材料之一定量經由該等穿孔落入該籠中並進入該第二下部室中，其中該固體微粒洗淨材料係經由該第一再循環構件而再循環至一分離構件，該固體微粒洗淨材料自該分離構件以藉由一控制構件控制之方式返回該圓柱形籠，以繼續用於該洗淨過程，以提供在整個該洗淨操作中該固體微粒洗淨材料之連續循環。
19. 如請求項1或2之裝置，其中在該洗淨過程中，該固體微 粒洗淨材料連續地自該可旋轉地安裝之圓柱形籠經由其穿孔脫落。
20. 一種洗淨被污染基質之方法，該方法包括使用包括固體微粒洗淨材料及洗滌水之調配物處理該基質，其中該方法係在如請求項1至19中任一項之裝置中實施。
21. 一種洗淨被污染基質之方法，該方法包括以下步驟：(a)將固體微粒洗淨材料及水引入如請求項1至19中任一項之裝置的該第二下部室中；(b)攪動並加熱該固體微粒洗淨材料及水；(c)經由取放構件將至少一種被污染基質裝載至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中；(d)關閉該取放構件以提供實質上密封之系統；(e)經由再循環構件將該固體微粒洗淨材料及水引入該可旋轉地安裝之圓柱形籠中；(f)操作該裝置用於洗滌循環，其中使該可旋轉地安裝之圓柱旋轉且其中以受控方式使流體及固體微粒洗淨材料經由該可旋轉地安裝之圓柱形籠中之穿孔落入該第二下部室中；(g)操作泵送構件以傳送新鮮固體微粒洗淨材料並將使用過之固體微粒洗淨材料再循環至分離構件；(h)操作控制構件以便以受控方式將該新鮮及再循環之固體微粒洗淨材料添加至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中；及(i)視需要，繼續步驟(f)、(g)及(h)以進行該被污染基質 之洗淨。
22. 如請求項20或21之方法，其另外包括沖洗操作，其中將額外水添加至該可旋轉地安裝之圓柱形籠中，其中視需要在該沖洗操作期間將基質處理劑添加至沖洗水中且該等基質處理劑選自抗再沈積添加劑、光學增白劑、香料、軟化劑及澱粉。
23. 如請求項20或21之方法，其中將至少一種額外洗淨劑添加至該裝置中，其中該至少一種額外洗淨劑視需要包括至少一種洗滌劑組合物且該至少一種洗滌劑組合物包括洗淨組份及後處理組份，其中該等洗淨組份包括表面活性劑、酶及漂白劑且該等後處理組份包括抗再沈積添加劑、香料及光學增白劑。
24. 如請求項20或21之方法，其中藉由使用清潔水清洗該第二下部室使該固體微粒洗淨材料在該第二下部室中經受洗淨操作或在該可旋轉地安裝之圓柱形籠中經受洗淨操作，且該方法另外包括該固體微粒洗淨材料之分離及回收及其在隨後洗滌中之再使用。
25. 如請求項20或21之方法，其中該至少一種被污染基質包括至少一種紡織纖維衣物且該固體微粒洗淨材料包括多種聚合顆粒。
26. 如請求項21之方法，其中在該洗滌循環中，在產生小於1之一G力的旋轉速度下，旋轉該可旋轉地安裝之圓柱形籠。