TWI662998B - 改良式清洗設備及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於基材處理之設備及方法，該設備包括：(a)收容手段，具有：(i)第一上腔室，具有安裝於其內之可旋轉安裝圓筒形籠，以及(ii)第二下腔室，位於該圓筒形籠體下方；(b)至少一個再循環手段；(c)出入手段；(d)泵手段；以及(e)複數輸送手段，其中，該可旋轉安裝圓筒形籠體另包括收集和轉送手段，調適成有助於該固體粒子材料之收集以及材料至該至少一個再循環手段之轉送。本發明亦提供一種用於處理基材之方法，該方法包括以包含固體粒子清洗材料與洗滌水之配方處理基材，使用本發明之設備進行本方法。本設備及方法特別適用於髒汙的紡織物之清洗。

Description

改良式清洗設備及方法

本發明係有關於一種設備，使用固體粒子材料處理基材，尤其是紡織纖維及織物。更具體而言，本發明係有關一種設備，其提供上述固體粒子材料被使用於調適成最佳化該粒子材料與基材間之機械交互作用的系統中，且其有助於該粒子材料在處理期間之再循環，並在處理完成後容易從該基材中去除，這有助於其再使用於後續操作。本發明亦有關使用處理基材的設備之方法。

水清洗法係家庭及工業織物洗滌兩者之主幹。在假設實現所欲清洗程度時，此種方法的功效通常以其能量、水量及清潔劑之消耗度為特徵。一般而言，對這三個部分的要求越低，洗滌法被視為更有效率。水及清潔劑消耗減少之下游效應亦很顯著，因為這使極其昂貴且對環境有害之水性流出物處置之需要減至最小。

此種洗滌法不管是否牽涉到家庭洗衣機或是工業上之同等設備(通常被稱為洗滌脫水機)，均與污垢去除、水性污垢懸浮及水沖洗之後的織物水浸沒相關。一般而言，所用能量(或溫度)、水及清潔劑之位準越高， 清潔即越佳。然而，一個重要的問題與水消耗有關，因為這定下能量要件(為了加熱洗滌水)及清潔劑用量(達到所期望的清潔劑濃度)。此外，用水程度界定此方法在織物上的機械作用，此為另一重要性能參數；而在洗滌期間對衣服表面的攪拌，其在釋出嵌入之污垢中扮演關鍵角色。在水處理中，用水程度與用於任何特定洗衣機之鼓輪設計結合來提供此種機械作用。一般而言，經察，鼓輪中的水位越高，機械作用越好。因此，改進整體處理效率(即能量、水及清潔劑消耗的減少)的欲望與洗滌中有效率機械作用的需要產生分岐。就家庭洗滌而言，除了與這種使用相關的明顯成本懲罰外，特別定有洗滌性能標準，其專門設計來阻止使用此種較高水準於實務中。

當前有效率的家庭洗衣機業已朝其能源、水及清潔劑的消耗減至最小方面，取得顯著的長足進步。歐盟指令92/75/CEE設下一個標準，其以kWh/cycle(千瓦小時/循環)(棉設定於60℃)界定洗衣機能量消耗，使得有效率之家庭洗衣機典型地消耗<0.19kWh/kg(千瓦時/公斤)沖洗載，以獲得‘A’評級。若水消耗亦被考慮，那麼‘A’級機器即使用<9.7litres/kg(公升/公斤)沖洗載。

然而，最近歐盟的系統(起因於委員會授權法規1061/2010，其從2011年12月20日起引進)業已遭遇家庭洗衣機轉換至新評級系統。這考慮年度能量及水消耗，並根據所界定之每週洗滌循環組(60℃下全載3off，60℃下半載2off，40℃下半載2off)，導出能量效率指 數(EEI)。接著，這些洗滌之總能量消耗(加上「切斷模式」及「保持通電(left-on)」模式功耗之加權值)被平均至每天的數字(以7除)。得出的數字接著乘以220-假設每年平均洗滌數，以計算KWh(千瓦時)的每年能量消耗(AEc)。EEI接著藉由以標準年度能量消耗計算(SAEc=[47×c]+51.7)除AEc來計算，其中c係機器之沖洗載能力。<46之EEI值造成A+++能量效率等級。水消耗採取類似的方法來達至AWc(水消耗用於相同每週洗滌循環組，平均成每天消耗及年化消耗)。然而，該值簡單地以litres/annum(公升/年)表示每年消耗。

接著，清潔劑用量由廠商的推薦來推動，然而，再度於家庭市場中，典型的是，就濃縮液配方而言，在軟、中等硬度的水中，對4-6kg(公斤)沖洗載為35ml(毫升)(或37g(克))，對6-8kg(公斤)沖洗載(或在硬水中，或對非常髒的物品)則增至52ml(毫升)(或55g(克))(參見，例如，對Persil^® Small & Mighty之聯合利華(Unilever)包裝劑量指示)。因此，就4-6kg(公斤)軟/中等水硬度之沖洗載而言，這相當於7.4-9.2g/kg(克/公斤)清潔劑量，同時，就6-8公斤kg(公斤)沖洗載(或在硬水中，或非常髒的物品中)而言，範圍為6.9-9.2g/kg(克/公斤)。

然而，工業洗滌法(洗衣脫水機)中之能量、水及清潔劑消耗迥然不同，且所有三個資源之使用的約束較少，因為這些在減少循環時間中是主要因素-當然，這比家庭情形更被考慮到。就典型工業洗衣脫水機(25kg(公斤)沖洗載級別及以上)而言，能量消耗>0.30kWh/kg(千瓦時/公斤)，用水在~20litres/kg(公升/公 斤)，清潔劑量較家用洗滌配得更重。所用清潔劑的精確程度依髒汙量而定，但以18-70g/kg(克/公斤)為代表。

因此，可從以上討論得出，係家庭區塊中的性能水準定下有效率之織物洗滌法的最高標準，且其為：能量消耗<0.19kWh/kg(千瓦時/公斤)或EEI<46，用水量<9.71/kg(公升/公斤)，以及清潔劑量大約為8.0g/kg(克/公斤)(8.5ml/kg(毫升/公斤))。然而，如先前所觀察，其因徹底潤濕織物之最低要求，提供足夠之過量水來使除去之污垢懸浮於水液體中之需要，以及最後沖洗織物之需要，而變得越來越難以減少純水處理中的水位(能量及清潔劑)。

接著，洗滌水的加熱係能量的主要使用，且通常需要最小量的清潔劑，以改善清洗性能。因此，改進機械作用而不增加所用水位之手段會使任何水洗法顯著地更有效率(即在能源、水及清潔劑消耗方面進一步減少)。須知，機械作用本身對清潔劑量有直接的影響，因為透過物理力量實現之污垢去除的程度越大，所需清潔劑的化學作用越少。然而，在純粹水洗滌法中增加機械作用有某些相關缺點。織物摺痕容易發生在此種方法中，而這會作用而將來自機械作用之應力集中於各摺痕，造成局部織物損傷。防止此種織物損傷(即織物保護)是家庭消費者及工業用戶的主要關心事項。

有鑑於與水洗滌法相關的這些挑戰，本發明人在先前已發明一種新的問題解決方案，其可克服習知方法顯露的缺陷。所提供之方法消除使用大量水的要求，但仍能夠提供清洗及污垢去除的有效率手段，同時 亦產生經濟及環境效益。

因此，在WO-A-2007/128962中揭示一種用於清洗髒汙基材之方法及配方，該方法包括以含有複數聚合物粒子，惟不含有機溶劑之配方處理浸濕基材。較佳地，潤濕基材，以達至基材對水的介於1：0.1至1：5w/w的比例，且任選地，該配方另外包括至少一種清洗材料，其典型包括表面活性劑，最佳地具有清潔劑性質。在較佳實施例中，本基材包括紡織纖維，且聚合物粒子可例如包括聚醯胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯或其共聚物之粒子，但是最佳地成尼龍珠之形式。

然而，這種以粒子為基礎之清洗方法的使用對清洗粒子在清洗操作結束時，有效率地與已清洗之基材分離提出要求，且這個問題已在WO-A-2010/094959中指出，其提供要求使用能獨立旋轉之兩個內部鼓輪之清洗設備的新穎設計，並適用於工業及家庭清洗法兩者。

在WO-A-2011/064581中提供又一設備，其有助於清洗粒子在清洗操作結束時，與已清洗之基材分離，且其包括穿孔之鼓輪，以及可卸之外鼓輪皮，其調適成防止流體及固體粒子物質從鼓輪內部進出，該清洗方法要求在洗滌循環期間，外皮附著於鼓輪，此後，在操作分離循環之前，移除該皮，以去除清洗粒子，隨後，自鼓輪卸下已清洗之基材。

在WO-A-2011/064581之設備之進一步發展中，於WO-A-2011/098815中揭示一種方法及設備，其在清洗法期間提供連續循環，並藉此免除設置外皮之要 求。

在WO-A-2012/056252中，以聚合物粒子為基礎之清洗方法以及該清洗粒子與已清洗基材之分離兩者，均藉由小心控制聚合物粒子大小、形狀及密度，以及程式參數以進一步改進。實現一種有助於在相當低清洗溫度(即低能量)下優異的清洗性能，並減少添加清潔劑量，同時亦保持原有的低水消耗之清洗法。

在WO-A-2012/056252之清洗方法之進一步發展中業已開發一種方法，其符合先前所討論節省能量消耗、用水及清潔劑用量之目標，同時藉由粒子與織物表面之機械作用之均勻性增加，亦有助於減少已洗基材中的局部織物損傷。因此，在WO-A-2012/095677中揭示一種用於髒汙基材之清洗之方法，其容許使用非聚合物清洗粒子，並包括在一設備中，以該非聚合物清洗粒子及洗滌水處理基材，該設備包括包含穿孔側壁之鼓輪。因此，業已證實，某些非聚合物粒子之使用可增強洗滌法中的機械作用，使得最特別地與聚合物粒子結合，在總體清洗性能中實現驚人的益處。

上述習知技術文獻中所揭示的設備及方法在提供清潔及去汙的有效率手段上已非常成功，其亦產生顯著的經濟及環境效益。

然而，為提供更簡單、更經濟的手段，以在清洗循環期間內，保持固體粒子清洗材料所要求的質量於鼓輪中，並解決在洗滌法結束時，固體粒子清洗材料之有效率分離、收集及存儲以供再使用於後續清洗程式 的問題，本發明人等現已開發出一種特別適用於家庭洗衣機之設備。即使有鑑於上述進展，仍有進一步改善的需求。本發明企圖至少部份解決下列問題：包含(i)在清洗過程中維持在籠體中的固體粒子材料所需的量；(ii)在清洗步驟後有效分離固體材料；(iii)改善清洗性能；(iv)改善織物保護；(v)改善每公斤的乾基材的清洗效率；及(vi)提供更簡易、更經濟的清洗設備及方法。在實施例中，本發明使用適合於工業清洗以及特別是家庭清洗兩者的需求的設備，至少部分解決這些問題。此種設備(例如洗衣機)典型地可包括穿孔鼓輪，其調適成容許流體從鼓輪內部進出，但其中穿孔的大小作成防止固體粒子物質穿過而進出。因此，該本發明提供一種設備，其包括可旋轉安裝圓筒形籠體及收集暨回收固體粒子清洗材料於其中之手段，以及一種清洗方法，其中在洗滌循環期間內，固體粒子清洗材料被釋入沖洗載，然後，在洗滌循環期間內，被收集並回收於可旋轉安裝圓筒形籠體內，以及隨後，在清洗過程完成時，從可旋轉安裝圓筒形籠體收集及去除。

本發明亦提供一種清洗方法，其容許在清洗過程期間，清潔粒子(固體粒子材料)之連續循環，以及其在清洗操作完成時之收集。

本發明之設備及方法容許在操作期間對珠(固體粒子材料)的再循環之改進控制，且有助於使用可旋轉安裝圓筒形籠體，其具有較習知設備中典型者更小之直徑的穿孔，咸信，在織物保護方面，相較於具有較 大穿孔之鼓輪，於家庭洗衣機中提供額外的益處。

因此，根據本發明之第一態樣，提供一種用於使用固體粒子材料處理基材之設備及方法，該設備包括：(a)收容手段，具有：(i)第一上腔室，具有安裝於其內之可旋轉安裝圓筒形籠，以及(ii)第二下腔室，位於該圓筒形籠體下方；(b)至少一個再循環手段；(c)出入手段；(d)泵手段；以及(e)複數輸送手段，其中，該可旋轉安裝圓筒形籠體另包括收集暨轉送手段，調適成有助於固體粒子材料之收集，以及材料至該至少一個再循環手段之轉送。

在本發明之典型實施例中，該固體粒子材料包括固體粒子清洗材料。

在本發明之某些實施例中，該可旋轉安裝圓筒形籠體包括含穿孔側壁之鼓輪，其中該穿孔包括具有不大於3.0mm之直徑的孔。因此，該穿孔容許直徑較孔小之流體及細粒子材料進出，但調適成防止該固體粒子材料進入。

在本發明之替代實施例中，該可旋轉安裝圓筒形籠體包括鼓輪，其包括不含穿孔之堅實側壁，使得 在操作中，任何來自鼓輪內部之材料僅可能經由該收集暨轉送手段進出。

通常，該收集暨轉送手段包括至少一個容器，其包括：第一流路，有助於流體及固體粒子材料從該可旋轉安裝圓筒形籠體進入；以及第二流路，有助於轉送該流體及固體粒子材料至該再循環手段。

在本發明之某些實施例中，該收集暨轉送手段包括一個或複數個隔間。

在本發明之某些實施例中，該隔間或複數個隔間可位於該可旋轉安裝圓筒形籠體的至少一個內表面上。

本發明之實施例構思複數個隔間，其典型地等距離位在該可旋轉安裝圓筒形籠體之內周面上。

在本發明之替代實施例中，該複數個隔間可位在該可旋轉安裝圓筒形籠體之內端面上。

在操作中，該固體粒子材料經由第一流路進入收集暨轉送手段，並經由第二流路被轉送至再循環手段。典型地，該第一流路包括第一開口，容許流體及固體粒子材料進入該收集暨轉送手段的收集隔間，且該第二流路包括第二開口，容許流體及固體粒子材料轉送至該至少一個再循環的手段之該容器。

該第二開口典型地在該可旋轉安裝圓筒形籠體之側壁包括至少一個孔口，該至少一個孔口具有容許該固體粒子材料轉送至該再循環手段之直徑。該第二開口任選地另外包括調節手段，調適成控制固體粒子材料 從收集隔間至該收集暨轉送手段之存儲手段之流動。該調節手段可方便地設成可開啟門或擋板之形式，其調適成將該固體粒子材料釋入該存儲手段中。

某些實施例中，該收集暨轉送手段調適成流體及固體粒子材料之進入可藉該可旋轉安裝圓筒形籠體之旋轉方向來控制。因此，本發明之實施例中，在該收集暨轉送手段包括至少一個隔間，而該隔間包括有助於流體及固體粒子材料進入及該固體粒子材料轉送至該再循環手段，而該進入依該旋轉方向而定；該固體粒子材料至該再循環手段之後續轉送任選地由該調節手段控制。

本發明亦構思該收集暨轉送手段被改裝至習知技術之設備。

該出入手段典型地包括安裝該殼體中之鉸鏈門，其可被開啟以容許進出圓筒形籠體內部，且其可被關閉以提供實質上密封之系統。典型地，該門亦包含窗口。任選地，該門亦包括便於該至少一個添加口，其有助於材料添加至該可旋轉安裝圓筒形籠體。

該可旋轉安裝圓筒形籠體可垂直安裝於該收容手段內，但更一般地，水平地安裝在該收容手段內。因此，在本發明之典型實施例中，該出入手段位在設備之前方，提供一種前裝載設施。當可旋轉安裝圓筒形籠體垂直安裝在收容手段內時，出入手段位於設備之頂部，提供一種頂部裝載設施。然而，為進一步說明本發明，假設該可旋轉安裝圓筒形籠體水準地安裝在該收容 手段內。

該可旋轉安裝圓筒形籠體之旋轉藉由使用驅動手段來完成，其典型地包括成形式為電動馬達之電驅動手段。該驅動手段的操作藉可由技工程式化之控制手段實現。

該可旋轉安裝圓筒形籠體之尺寸在大多數市售洗衣機及翻轉式乾燥器中被發現，並可具有從10至7000公升範圍內之容量。本發明之特定實施例與家庭洗衣機有關，其中典型容量在從30至120公升範圍內。然而，本發明之其他實施例係有關工業洗衣機脫水機，其中可為從120至7000公升範圍內的任何容量。在髒汙基材的清洗方面，此範圍內之典型大小係適於50公斤沖洗載者，其中鼓輪具有450至650公升的容積，並在這種情況下，該籠一般一圓筒，其具有在從75至120cm(釐米)，典型地從90至110cm範圍內之直徑，並且具有在介於40與100cm間，典型地介於60與90cm間之長度。一般而言，籠具有每公斤待沖洗載10公升容積。

於本發明之典型實施例中，該設備被設計成連同髒汙基材與包括固體粒子材料之清洗介質一起操作，該固體粒子材料最佳成複數聚合物粒子或聚合物與非聚合物粒子之混合物之形式。這些粒子較佳須被有效率地循環(在鼓輪本身內)，以促進有效清潔，並因此，設備任選地包含用於此目的的循環手段。因此，該可旋轉安裝圓筒形籠體之圓筒形側壁之內表面典型地包括呈複數隔開之細長突起形式的循環手段，該等細長突起基 本上垂直於該內表面固定。典型地，該設備包括從3至10個，最佳4個突起，其普通被稱為升降器。在操作中，該可旋轉安裝圓筒形籠體之內容物之攪動藉由在該籠旋轉時該升降器之動作被提供。

本發明之特定實施例構思如前文所界定之設備，其中該收集暨轉送手段包括複數個隔間，等距離位於該可旋轉安裝圓筒形籠體之內周面上。在該實施例中，該複數個隔間藉此另外用來作為複數個升降器。

因此，在該實施例中，該升降器調適成收集該固體粒子材料，並有助於固體粒子材料於該升降器/收集/轉送手段與該至少一個循環手段間易於控制轉送。最典型地，該設備包括：收集隔間，其基本上與該升降器等長，並調適成提供從隔間經由該升降器中的開口至該籠內部之第一流路。因此，在操作中，就該籠之既定旋轉方向而言，存在於該籠內表面上之粒子材料經由開口進入，並經由第一流路搬送至收容於其內之隔間；當該鼓輪之旋轉方向相反時，不會發生固體粒子材料進入隔間內。典型地，該第一流路包括：第一開口，容許固體粒子材料進入該捕獲隔間；以及該第二流路，包括第二開口，容許該固體粒子材料轉送至該至少一個再循環手段。選擇開口之尺寸與固體粒子材料之尺寸一致，以容許其有效率的進入及轉送。

該可旋轉安裝圓筒形籠體位於該收容手段之第一上腔室內，且第二下腔室位於該第一上腔室下方，其典型地包括容器，用於轉送自該收集暨轉送手段之該 固體粒子材料，該固體粒子材料從該收集暨轉送手段再循環至該可旋轉安裝圓筒形籠體。典型地，該下腔室包括加大槽。

該收容手段被連接至標準管道特點，藉以除了複數輸送手段外，提供至少一個再循環手段，藉此，至少水及任選地，諸如表面活性劑之清潔劑可被引入設備。該設備可另外包括用來使空氣循環於該收容手段內之手段，以及用以調節其內溫度及濕度之手段。該手段典型地可例如包含再循環風扇、空氣加熱器、水霧化器及/或蒸汽發生器。此外，亦可提供感測手段，用於特別是判定設備內之溫度及濕度位準，以及用於傳送此資訊至控制手段。

因此，該設備包括至少一個循環手段，藉以有助於該固體粒子材料從該收集暨轉送手段再循環至該可旋轉安裝圓筒形籠體，以提供用於再清洗操作。典型地，第一再循環手段包括管道，其連接該第二下腔室與該可旋轉安裝圓筒形籠體。更典型地，該管道包括：分離手段，用於使該固體粒子材料與水分離；以及控制手段，調適成控制該固體粒子材料進入該圓筒形籠體。在本發明之實施例中，該分離手段包括如金屬線網之過濾材料，其位於該圓筒形籠體上方之受體容器中，且該控制手段包括位於進給手段中，較佳成進給管形式之閥，其附接至該受體容器，並連接至圓筒形籠體內部。

在該實施例中，固體粒子材料從該下腔室至該可旋轉安裝圓筒形籠體之再循環，藉由使用包括在該 第一再循環手段中之泵手段來實現，其中該泵手段調適成輸送該固體粒子物質至該分離手段，且該控制手段調適成控制該固體粒子物質再進入該可旋轉安裝圓筒形籠體。

任選地，該設備另包括第二再循環手段，容許該分離手段分離的水返回至該下腔室，藉此，有助於以對環境有益之方式再使用該水。

任選地，該下腔室除了加熱手段外，包括額外泵手段，以促進其內容物之循環及混合，容許內容物被升高至較佳操作溫度。

任選地，該設備包括固定部件，其位於鄰接該可旋轉安裝圓筒形籠體處，並包括安裝於其上之複數輸送手段，其中該複數輸送手段調適成有助於材料送入該可旋轉安裝圓筒形籠體。

在本發明之實施例中，該輸送手段可包括噴灑手段，其典型地成噴頭之形式，這有助於被輸送入該可旋轉安裝圓筒形籠體之材料之更佳分配。

在操作中，於該收集暨轉送手段包括在該升降器中之設備中清洗髒汙基材之典型循環期間，首先將髒汙衣物放入該可旋轉安裝圓筒形籠體。然後，必要量的水連同任何所需額外清潔劑被一齊添加至該可旋轉安裝圓筒形籠體，隨後加入固體粒子材料。任選地，該材料於包括在收容手段之下腔室中被加熱至所欲溫度，並經由第一再循環手段被引入圓筒形籠體。替代地，該清潔劑可例如預先與水混合，並經由安裝在出入手段上之 添加口或經由位於該圓筒形籠體上方之該分離手段添加。任選地，該水可被加熱。氧或氯基漂白劑為典型例子之額外清潔劑可使用相同手段，在洗滌循環期間之稍後階段，添加更多任選地加熱的水。

在藉由籠之旋轉攪拌之過程期間，流體及一定量的固體粒子材料經由該第一流路進入收集暨轉送手段，並經由該第二流路被轉送至位於設備之下腔室中的容器，其包括第一再循環手段的第一部分。此後，固體粒子材料可經由該第一再循環手段再循環，以使得其被轉送至該分離手段，自此，其以該控制手段控制之方式返回至圓筒形籠體，供繼續清洗操作。這個固體粒子材料的連續循環程式持續整個清洗操作，迄清洗完成為止。

因此，被收集入該可旋轉安裝圓筒形籠體之收集暨轉送手段並轉送至該再循環手段之固體粒子材料被載送至該可旋轉安裝圓筒形籠體的頂側，在此，其因重力而掉落經過該分離手段，並藉由控制手段之操作，經由該進給設備，返回進入該籠，藉此繼續清洗操作。

該固體粒子材料之收集藉由沿預定方向開始旋轉之該可旋轉安裝圓筒形籠體之旋轉，予以控制。因此，藉由籠體旋轉及重力手段，固體粒子清洗材料相對於該升降器/收集/轉送隔間，沿第一流路移動，使得對該圓筒形籠體的每次旋轉，大量固體粒子材料經由升降器中的開口，被收集入該升降器。在收集於這些隔間後，固體粒子材料能夠在重力的影響下，沿著該第二流路流 動，並藉此流至該再循環手段，供後續引入該可旋轉安裝圓筒形籠體，以繼續清洗操作。任選地，該材料沿該第二流路之流動藉該該調節手段控制。

根據本發明之第二態樣，提供一種用於處理基材之方法，該方法包括以含有固體粒子材料之配方處理基材，其中該方法於根據本發明之第一態樣之設備中進行。對於處理為清洗處理的方法，基材可包含至少一個髒汙基材，在典型的實施例中，該至少一個髒汙基材包括至少一紡織纖維，較佳是呈衣物形式。更特別地，在本發明之實施例中，該方法包括：以包含固體粒子清洗材料及洗滌水之配方清洗髒汙基材，其中該方法於根據本發明之第一態樣之設備中進行。

典型地，該方法包括以下步驟：(a)將固體粒子清洗材料及水引入根據本發明第一態樣之設備之第二下腔室；(b)攪拌及加熱該固體粒子清洗材料及水；(c)經由出入手段，將至少一件髒汙基材裝入該可旋轉安裝圓筒形籠體；(d)關閉該出入手段，以提供實質上密封之系統；(e)經由再循環手段，將該水及固體粒子清洗材料引入該可旋轉安裝圓筒形籠體；(f)操作該設備一洗滌循環，其中使該可旋轉安裝圓筒形籠體旋轉，且其中使流體及固體粒子清洗材料經由第一流路進入控制暨轉送手段，以受控方式沿著第二流 路被轉送至該再循環手段；(g)操作泵手段，以經由該再循環手段轉送新的固體粒子清洗材料，並回收用過的固體粒子清洗材料至分離手段；(h)操作控制手段，以受控方式添加該新的及回收的固體粒子清洗材料至該可旋轉安裝在圓筒形籠體；以及(i)依需要繼續進行步驟(e)、(f)、(g)及(h)以實現髒汙基材之清洗。

典型地，利用額外清潔劑於該方法。較佳地，至少一(額外的)清潔劑被添加至根據本發明第一態樣的設備。該額外清潔劑典型地預先與水混合，且在經由位於該出入手段上之輸送手段或添加口，添加至該圓筒形籠體之前，任選地加熱該混合物。在本發明之某些實施例中，該添加可經由諸如噴頭之噴灑手段實現，以更佳地分配該清潔劑於沖洗載中。

與固體粒子清洗材料之作用相結合之適當G力的產生係達到髒汙基材清洗之適當水準的關鍵因素。G係籠大小與籠旋轉速度之函數，且具體地，係籠之內表面產生之向心力對沖洗載靜重之比例。因此，就內徑為r(m(米))之籠而言，以R(rpm)旋轉，具有質量M(kg(公斤))之沖洗載，且籠之瞬間切向速度為v(m/s)(米/秒)，並取g為重力加速度，其為9.81m/s²：向心力=Mv²/r

沖洗載靜重=Mg

ν=2πrR/60

因此，G=4π²r²R²/3600rg=4π²rR²/3600g=1.118×10^-3rR²。

如在典型情況下，當r以釐米為單位，而非米時，則：G=1.118×10^-5rR²

因此，就半徑為49cm以800rpm旋轉之鼓輪而言，G=350.6。

在本發明之特定實施例中，具有98cm直徑之圓筒形鼓輪以30-800rpm的速度旋轉，以在清洗法期間的不同階段產生0.49-350.6之G力。在本發明之替代實施例之例子中，以1600rpm旋轉之48cm直徑之鼓輪可產生687G，而相同旋轉速度之60cm直徑之鼓輪產生859G。

在本發明之典型實施例中，請求專利之方法另外提供來用於分離及回收固體粒子清洗材料，且這可接著再使用於後續洗滌中。

在洗滌循環期間，較佳地以使得G<1之旋轉速度令該可旋轉安裝圓筒形籠體旋轉，其就98cm直徑之籠而言，需要高達42rpm的旋轉速度，較佳旋轉速率在30與40rpm之間。

典型地，在洗滌循環完成時，可使該可旋轉安裝圓筒形籠體在低於1G的力的情況下旋轉，以便將固體粒子清洗材料移除至較佳是儲存手段。在洗滌循環完成時，首先增加籠的旋轉速度，以實現已清洗基材之定量乾燥，藉此產生介於10至1000間，更具體地介於40 至400間的G力。典型地，就98cm直徑的籠而言，旋轉以高達800rpm的速度進行，以實現這種效果。接著，旋轉速度被減低，並返回至洗滌循環的速度，以容許用於去除該固體粒子清洗材料。

任選地，在該固體粒子材料的收集操作之後，該方法可另外包括沖洗操作，其中額外的水可被添加至該可旋轉安裝圓筒形籠籠體，較佳以實現利用於清洗操作之任何額外清潔劑的完全去除。水可經由安裝在該檢修門上之該輸送手段或添加口被添加至該圓筒形籠體。再次，可任選地藉噴頭進行添加，以達到沖洗水於沖洗載中的更佳分配。替代地，該添加可藉由以水過充填該設備之第二下腔室，使得其進入第一上腔室，藉此部分地浸沒該可旋轉安裝圓筒形籠體，並進入該籠體。在以和洗滌循環期間相同的速度旋轉之後，藉由使水位適當下降，自該籠體去除水，且不論使用那種沖洗水添加方法，接著增加籠體的旋轉速度，以實現基材定量乾燥。典型地，就98cm直徑之籠體而言，以高達800rpm的速度旋轉，以達至這種效果。接著，旋轉速度被減低，並返回至洗滌循環之速度，藉此容許任何殘餘固體粒子清洗材料之最後收集。該沖洗及乾燥循環可依所欲重複。

任選地，該沖洗循環可被用於基材處理用途，其與諸如抗再沉澱助劑、光學增白劑、香料、軟化劑及澱粉之處理劑添加至沖洗水有關。

該固體粒子清洗材料任選地藉由以存在或不存在諸如表面活性劑之清潔劑的乾淨水沖入該下腔室， 接受該下腔室中之清洗操作。任選地，該水可加熱。替代地，固體粒子清洗材料之清洗可作為個別階段，於該可旋轉安裝圓筒形籠體中，再度使用可任選地加熱的水來實現。

一般而言，於該至少一個基材上之任何殘餘固體粒子清洗材料可容易藉由搖動該至少一個基材去除。然而，若有必要，進一步殘餘之固體粒子清洗材料較佳地可藉由包括真空棒之抽吸手段去除。

1‧‧‧收容手段

2‧‧‧鼓輪

3‧‧‧貯槽

4‧‧‧升降器

5‧‧‧門

6‧‧‧容器

7‧‧‧固體粒子材料

8‧‧‧突起

現在將進一步參照以下圖式說明本發明，其中：第1圖顯示根據本發明之一實施例的設備。

第2圖顯示包括在本發明之設備中之收集暨轉送手段之特定實施例之操作模式。

第3圖係利用於本發明之方法中之粒子的示意圖。

根據本發明之設備可用於例如包含例如塑膠、皮革、紙、紙板、金屬、玻璃或木材之大範圍基材之任一者之處理。然而，實際上，該設備主要被設計來用於包括紡織纖維(諸如紡織纖維衣物)之基材之清洗，並且已證明在實現紡織纖維之有效率清潔方面特別成功，該紡織纖維可例如包括諸如棉之天然纖維，或例如尼龍6,6、聚酯、醋酸纖維素人造及合成紡織纖維，或纖維的摻混物。

最佳地，固體粒子清洗材料包括多個聚合物 粒子或聚合物粒子與非聚合物粒子的混合物。該粒子的形狀及大小容許良好流動性以及與髒汙基材之密接。可使用各種粒子形狀，像是圓筒形、球形或長方體；可使用適當橫截面形狀，其例如包含環形圈、狗骨及圓。包括諸如石頭之天然材料之非聚合物粒子可具有各種形狀，其依在製造期間各種不同方式中的切割傾向而定。然而，最佳地，該粒子包括圓筒形或球形珠。

該聚合物粒子可包括發泡或不發泡的聚合物材料。而且，聚合物粒子可包括線性或交聯聚合物。

聚合物粒子典型地包括諸如聚乙烯及聚丙烯之聚烯烴、聚醯胺、聚酯或聚氨酯。然而，更特別地，該聚合物粒子包括聚醯胺或聚酯粒子，最特別是尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸乙二酯粒子，典型地成珠之形式。該聚醯胺及聚酯經察對水漬/髒汙去除特別有效，惟聚烯烴對油基汙漬去除特別有用。

各種尼龍或聚酯均聚物或共聚物可使用包含但不限於尼龍6、尼龍6,6、聚對苯二甲酸乙二醇酯及聚對苯二甲酸丁酯。較佳地，尼龍包括尼龍6,6均聚物，其典型地具有從5000至30000道爾頓，更典型為10000至20000道爾頓，最典型從15000至16000道爾頓範圍內之分子量。聚酯典型地具有對應於如由像是ASTM D-4603之溶液方法測得之從0.3至1.5dl/g範圍內之特性粘度措施值的分子量。

任選地，以上聚合物材料之共聚物可用於本發明之目的。具體地，聚合物材料之性質可藉由包含對 共聚物賦予特定性質之單體單元，改成符合具體要件。因此，共聚物可調適成藉由包括特別是離子充電，或包含極性部分或不飽和有機基之單體，吸引特定沾汙物質。

非聚合物粒子可包括玻璃、矽石、石、木材或各種金屬或陶瓷材料之任一者之粒子。適當金屬包含但不限於鋅、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鎢、鋁、錫及鉛，以及其合金。適當陶瓷包含但不限於氧化鋁、氧化鋯、碳化鎢、碳化矽及氮化矽。

在本發明之進一步實施方式中，該非聚合物粒子可包括塗覆非聚合物粒子。最特別地，該非聚合物粒子可包括非聚合物芯材，以及包括聚合物材料塗層之殼。在特定實施例中，該芯可包括典型地鋼芯之金屬芯，且該殼可包括例如尼龍塗層之聚醯胺塗層。

已證實，粒子尺寸、形狀及密度之組合可使粒子與織物之機械作用最佳化，相較於習知水處理，其夠有力來提供有效的清洗，卻同時，夠均勻及柔和，足以減少織物損傷。特別是所選粒子遍及整個織物表面產生之機械作用的均勻性，其為這方面的關鍵因素。亦控制粒子參數，以容許在清洗法結束時，粒子容易與織物沖洗載(washload)分離。因此，可控制粒子大小及形狀，以最小化與織物的糾纏，且具有低G(<1)之適當粒子密度與洗衣機翻轉法中的高自由體積共同促進在清洗法完成時，粒子從織物去除。

所有粒子可具有平滑或不規則表面結構，且可為實心或空心結構。非聚合物粒子典型地具有從3.5 至12.0g/cm³(克/釐米³)，更典型地從5.0至10.0g/cm³，最典型地從6.0至9.0g/cm³之範圍內的平均密度。聚合物粒子典型地具有0.5至2.5g/cm³，更典型地從0.55至2.0g/cm³，最典型地從0.6至1.9g/cm³範圍內的平均密度。非聚合物與聚合物粒子兩者之平均體積典型地在5-275mm³(克/毫米³)，更典型地從8至140mm³，最典型地從10至120mm³範圍內。

在橢圓形橫截面之圓筒形粒子-非聚合物及聚合物兩者-情況下，大橫截面軸長a典型地在從2.0至6.0mm(毫米)，更典型地從2.2至5.0mm，最典型地從2.4至-4.5mm範圍內，且小橫截面軸長b典型地在從1.3至5.0mm，更典型地從1.5至4.0mm，且最典型地從1.7至3.5mm(a>b)範圍內。此種粒子之長度h典型地從1.5至6.0mm，更典型地從1.7至5.0mm，最典型地從2.0至-4.5mm(h/b典型地在從0.5至10的範圍內)。

就圓形橫截面之圓筒形粒子-非聚合物及聚合物兩者-而言，典型橫截面直徑d_c在從1.3至6.0mm，更典型地從1.5至5.0mm，最典型地從1.7至45.5mm範圍內。此種粒子之長度h_c典型地在從1.5至6.0mm，更典型地從1.7至5.0mm，最典型地從2.0至4.5mm(h_c/d_c典型地在從0.5至10的範圍內)。

在非聚合物及聚合物球形粒子兩者(非正球形)情況下，直徑d_s典型地在從2.0至8.0mm，更典型地從2.2至5.5mm，最典型地從2.4至5.0mm範圍內。

在不論非聚合物或聚合物，粒子均為正球形之實施例中，直徑d_ps典型地在從2.0至8.0mm，更典 型地從3.0至7.0mm，最典型地從4.0至6.5mm範圍內。

在最佳化織物保護中，用於既定清洗操作之特定粒型(當使用時，聚合物及非聚合物)之選擇特別重要。因此，就待清洗之特定基材而言，粒子大小、形狀、質量及材料必須全部仔細考慮，是以，粒子選擇依待清洗衣物之性質而定，亦即無論其是否包括棉、聚酯、聚醯胺、絲、羊毛或其他普通紡織纖維或平常使用之摻混物之任一者。

為了對清洗系統提供額外潤滑，並藉此改進系統內的搬送性質，添加水至該系統。因此，有助於該至少一種清洗材料更有效率轉送至基材，而且更容易發生髒汙與汙漬從基材去除。任選地，髒汙基材可藉由於裝載入本發明之設備之前，以主幹線或水龍頭的水潤濕，使之變濕。在任何情況下，水被添加至根據本發明之設備之可旋轉安裝圓筒形籠體，以進行洗滌處理，從而實現典型地介於2.5：1與0.1：1w/w間之水對基材比例；更典型地，該比例介於2.0：1與0.8：1之間，特別有利的結果以諸如1.75：1、1.5：1、1.2：1及1.1：1之比例實現。最方便的是，於將髒汙基材裝入該籠體之後，所需水量被引入根據本發明之設備之可旋轉安裝圓筒形籠體。

雖然，在一個實施例中，本發明之方法構思藉由以一配方對濕潤基材之處理，清洗髒汙基材，該配方在無任何另外的添加劑下，基本上僅包含複數聚合物粒子或複數聚合物與非聚合物粒子，任選地，在其他實 施例中，所用配方可額外包括至少一種清潔劑。該至少一種清潔劑典型地可包括至少一種清潔劑組合物。任選地，該至少一種清潔劑與該聚合物粒子或聚合物和非聚合物粒子之混合物混合，惟在特定實施例中，該聚合物粒子之每一者塗覆該至少一種清潔劑。

清潔劑組合物的主要成分包括清潔成分及後處理成分。典型地，該清潔成分包括表面活性劑、酶及漂白劑，而該後處理成分包括例如抗再沉澱助劑、香料及光學增白劑。

然而，清潔劑配方可任選地包含一種或更多種其他添加劑，例如像是增潔劑、螯合劑、染料轉印抑制劑、分散劑、酶穩定劑、催化物質、漂白活化劑、聚合物分散劑、粘土污垢去除劑、抑泡劑、染料、結構增彈劑、織物柔軟劑、澱粉、載體、水溶助長劑、加工助劑及/或顏料。

適當表面活性劑之例子可選自非離子及/或陰離子及/或陽離子表面活性劑及/或兩性及/或兩性離子及/或半極性非離子表面活性劑。表面活性劑典型為清潔組合物重量之從約0.1%，從約1%，或甚至從約5%至約99.9%至清潔組合物重量之約80%、至約35%，或甚至至約30%之位準。

該組合物可包含一種或更多種清潔劑酶，其提供清潔性能及/或織物保護益處。適當酶例包含，但不限於半纖維素酶、過氧化物酶、蛋白酶、其他纖維素酶、其他木聚醣酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角質酶、果膠 酶、硫酸角質素酶、還原酶、氧化酶、漆酶、脂氧合酶、木質素酶、支鏈澱粉酶、鞣酸酶、戊聚醣酶、麥拉寧酶、β-葡聚醣酶、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。典型組合可包括酶，像是蛋白酶、脂肪酶、角質酶及/或與澱粉酶結合之纖維素。

任選地，酶穩定劑亦可包含在清潔成分間。在這方面，用於清潔劑中的酶可藉由各種技術，例如藉由將鈣及/或鎂離子之水溶解源摻入組合物中，使之穩定。

該組合物可包含一種或更多種漂白化合物及相關活化劑。此種漂白劑化合物之例子包含，但不限於包含過氧化氫之過氧化合物、諸如過硼酸鹽、過碳酸鹽、過磷酸鹽、過矽酸鹽及單過硫酸鹽(如鈉過硼酸鈉四水合物與過碳酸鈉)之無機過氧酸鹽，以及諸如過乙酸、單過氧鄰苯二甲酸、二過氧十二烷酸、N，N'-氯化對苯二甲醯-二(6-氨基過氧己酸)、N，N'-酞醯基氨基過氧己酸以及醯胺基過氧酸之有機過氧酸。漂白活化劑包含，但不限於諸如四乙醯基乙二胺以及鈉壬醯氧基苯磺酸之羧酸酯。

適當增潔劑可包含在配方中，且這些包含，但不限於鹼金屬、多磷酸之銨與烷醇銨鹽、鹼金屬矽酸鹽、鹼土金屬及鹼金屬碳酸鹽、矽鋁酸鹽、聚羧酸醚、順丁烯二酸酸酐與乙烯或乙烯基甲基醚之共聚物、1,3,5-三羥基苯-2,4,6-三酸、及羧甲基羥二酸、諸如乙二胺四乙酸銨及次氮基三乙酸之聚乙酸之各種鹼金屬、銨與取 代銨鹽、聚乙酸、以及諸如苯六甲酸、丁二酸、氧聯二丁二酸、聚馬來酸、苯1,3,5-三羧酸、羧甲基丁二酸之聚羧酸，以及其可溶鹽。

該組合物亦可任選地包含一種或更多種銅、鐵及/或錳螯合劑及/或一種或更多種染料轉印抑制劑。

適當聚合物染料轉印抑制劑包含，但不限於聚乙烯基吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯吡咯烷酮與N-乙烯基咪唑的共聚物、聚乙烯基噁唑烷酮及聚乙烯基咪唑或其混合物。

任選地，該清潔劑配方亦可含分散劑。適當水溶性有機材料是均聚或共聚酸或其鹽，其中多元羧酸可包括至少兩個羧基，其藉不超過兩個之碳原子相互分離。

該抗再沉積添加劑之作用係物理化學性，且例如包含諸如聚乙二醇、聚丙烯酸酯及羧甲基纖維素之材料。

任選地，該組合物亦可含有香水。適當香水一般係多成分有機物化學配方，其可含有醇、酮、醛、酯、醚和腈烯烴以及其混合物。供給充份實質性以提供殘餘香味之市售化合物包含佳樂麝香(1,3,4,6,7,8-六氫-4,6,6,7,8,8-六甲基(g)-2-苯並吡喃)、新鈴蘭醛(3-及4-(4-羥基-4-甲基-戊基)環己烯-1-甲醛及降龍涎香醚((3aR、5aS、9aS、9bR)-3a、6,6,9a-四甲基-2,4,5,5a、7,8,9,9b-八氫-1H-苯並[e][1]苯並呋喃)。市售的完全調配香水之一例子係Symrise® AG所提供之Amour Japonais。

適當光學增白劑可分為若干有機化學類，其最普及的是二苯乙烯衍生物，而其他適當類別包含苯並噁唑、苯並咪唑、1,3-二苯基-2-吡唑啉、香豆素、1,3,5-三嗪-2-基及萘醯亞胺。此種化合物例子包含，但不限於4,4'-雙[[6-苯胺基-4-(甲氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]氨基]二苯乙烯-2,2'-二磺酸、4,4'-雙[[6-苯胺基-4-[(2-羥基乙基)甲基氨基]-1,3,5-三嗪-2-基]氨基]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)氨基]-1,3,5-三嗪-6-基]氨基]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)氨基]二苯乙烯-2,2'-二磺酸二鈉鹽、7-二乙氨基-4-甲基香豆素、4,4'-雙[(2-苯胺基-4-嗎啉代-1,3,5-三嗪-6-基)氨基]-2,2'-山梨醇硫酸二鈉鹽及2,5-雙(苯並噁唑-2-基)噻吩。

該劑可單獨或以任何所欲組合使用，並且可在清洗循環的適當階段添加至清洗系統，以最大限度地發揮其作用。

然而，在任何情況下，當在有至少一種額外清潔劑下執行本發明之方法時，實現令人滿意之清潔性能所需的該清潔劑量大幅減少習知方法所需的量。

固體粒子清洗材料對基材之比例一般在從0.1：1至10：1w/w之範圍內，更典型在從0.5：1至5：1w/w之範圍內，特別有利的結果以介於1：1與3：1w/w間之比例，特別是以約2：1w/w實現。因此，例如針對5g(克)纖維之清洗，任選地塗覆表面活性劑之10g聚合物粒子被用在本發明之一個實施例中。固體粒子清洗材料對基 材之比例在整個洗滌循環中保持在實質上恆定之水準。

本發明之設備及方法可用於小或大規模分批處理，並且適用於工業，最特別的是家庭洗衣法中。

如前述，本發明之方法特別適用於紡織纖維之清洗。然而，利用於此一清洗系統中的條件容許使用從典型適用於習知紡織纖維濕式清洗者大幅降低之溫度，且結果，提供顯著的環境及經濟效益。因此，用於洗滌循環之典型程式及條件要求織物一般根據本發明之方法，例如以介於5與95℃間之溫度，典型地在實質上密封之系統中處理介於5與120分鐘間之期間。此後，需要額外時間來完成整個程式之沖洗及珠分離階段，使得整個循環之總持續時間典型地在1小時之範圍內。用於本發明之方法之較佳操作溫度在從10至60℃的範圍內，並且，尤佳係從15至40℃。

固體粒子材料之收集暨轉送循環可任選地在室溫下進行，並且已證實，最佳結果以介於2與30分鐘間，較佳介於5與20分鐘間之循環時間實現。

獲得之清洗性能結果與以織物進行習知濕(或乾)清洗程式時所觀察者非常一致。以本發明之設備及方法所處理之織物實現之清洗及髒汙去除程度看起來極佳，在往往很難去除之疏水性汙漬、水性汙漬及污垢方面實現特別突出的結果。本發明方法之所需能量，用水總量及清潔劑消耗均遠低於與習知水洗滌程式相關聯的位元準，再度於成本及環境效益方面提供顯著優點。

本發明之設備及方法亦在減少洗滌相關的織 物損傷方面顯示效益。如前面所觀察，織物摺痕容易發生在習知水洗滌中，且這會起作用而使來自洗滌之機械作用之應力集中在每道摺痕，造成局部織物損傷。此種織物損傷之防止(或織物保護)是家庭消費者和工業用戶的主要關心事項。根據本發明之方法之聚合物粒子或非聚合物粒子與聚合物粒子之混合之使用藉由在織物表面上起釘紮層之作用，以協助防止摺疊作用，有效減少洗滌中的摺痕。這些粒子亦藉由起分離或間隔層之作用，抑制洗滌中個別織物件間的交互作用，藉此減少局部結構破壞之另一主因的糾纏。在目前揭示之方法中，機械作用仍存在，但重要的是，這因粒子之作用而更均勻地分佈。這是在多次洗滌下決定衣物壽命之損傷的局部面向。

本發明之設備及方法在織物保護方面，藉由提供使用無穿孔或有穿孔之可旋轉安裝圓筒形籠體，該穿孔包括具有不大於3.0mm直徑的孔，提供額外的益處，而習知技術則揭示具有更大穿孔之鼓輪的使用，在織物損傷方面有隨之而來的問題。此種缺點典型地與家庭機器相關聯，其中可旋轉安裝圓筒形籠體之更高旋轉速度造更高G力的產生，從而造成基材被壓入鼓輪穿孔，有陷抵包括於收容手段之外殼的可能性。而且，額外損傷可能因在壓縮入這些穿孔後遭遇的去除應力而造成。然而，像這些有害效應可藉由使用本發明之方法及設備來避免。

此外，已經證明，聚合物及非聚合物粒子之 再使用可行，容許以相同固體粒子清洗材料多次洗滌之性能。以這種方式用於重複清洗程式之粒子之再使用提供顯著的經濟效益，且在多次洗滌後，實現滿意的結果，雖則一般經察，最後觀察到某些性能上的惡化。

如前面揭示，本發明之設備包括收集暨轉送手段，其調適成收集固體粒子材料，並有助於該固體粒子材料於該收集暨轉送手段與該至少一個再循環手段間之受控轉送。該再循環手段典型地包含用於該固體粒子材料之容器，其位於該收容手段之第二下腔室中。

該固體粒子材料經由第一流路進入收集暨轉送手段，並經由第二流路被轉送至再循環手段。典型地，該第一流路包括第一開口，其容許流體及固體粒子材料進入該收集暨轉送手段之收集隔間，且該第二流路包括第二開口，其容許該流體及固體粒子材料轉送至該至少一個再循環手段之該容器。

在本發明之某些實施例中，該第二開口另包括調節手段，其調適成控制固體粒子材料從收集隔間至該收集暨轉送手段之存儲手段之流動。該調節手段可方便地設成可開啟門或擋板之形式，其調適成將該固體粒子材料釋入該存儲手段。

在本發明之某些實施例中，藉典型地包括機械手段，電氣手段或磁性手段之致動手段，使該門或擋板開啟，並將該固體粒子清洗材料釋入該存儲手段。因此，例如，該門或擋板可結合突起，該突起在可旋轉安裝圓筒形籠體之旋轉過程期間，與該存儲手段交互作用 而使門或擋板開啟。典型地，在這種情況下，該門或擋板包括例如彈簧加載，以保持門於關閉位置，迄突起抵接存儲手段，且隨之而來的交互作用提供力來抵抗彈簧的作用，藉此使門開啟。一旦突起與存儲手段間的交互作用停止，當籠繼續旋轉時，力被卸除，且門或擋板返回至關閉位置。顯然，當固體粒子材料在重力下自然落入再循環手段之儲存槽時意指當調節手段處於開啟位置時。

在本發明之進一步實施方式中，該調節手段可被設成旋轉門之形式，其調適成將該固體粒子材料釋入該再循環手段。於該實施例中，該門典型地包括兩個相交的剛性元件，成十字形式，其與銷或其他適當構件結合，沿剛性構件之交叉平面插入，且繞其發生門的旋轉。該門典型地安裝在可旋轉安裝圓筒形籠體的表面，並藉該致動手段使其開啟及關閉，該致動手段可任選地例如包括機械手段，其牽涉到在鼓輪旋轉期間，與位於鼓輪外部之再循環手段之交互作用，藉此使該固體粒子材料從該鼓輪被釋放並轉送至該再循環手段。

如前述，本發明亦構思該固體粒子材料能夠被直接轉送至該再循環手段而無需調節手段之實施例。

一旦被轉送至再循環手段，即有固體粒子材料被輸送回可旋轉安裝圓筒形籠體內部，以上述方式，將該材料再引入籠。

根據本發明之方法，可旋轉安裝圓筒形籠體以與沖洗載相同之低rpm(40rpm，G<1)沿指定方向作一期間(典型地20分鐘)之旋轉容許大量固體粒子清洗材料 離開基材至籠體之外壁，並經由收集暨轉送手段收集。固體粒子清洗材料從基材進入再循環手段之收集速率受該籠體之旋轉速度影響，更高旋轉速度增加向心力，增加將固體粒子清洗材料推出基材且至籠體外壁之趨勢。然而，較高的籠體rpm值亦壓縮被清洗之基材，以陷捕清洗材料於其摺痕內。因此，最適當旋轉速度一般經察，就48cm直徑之籠體而言，介於40與50rpm之間。而且，觀察到洗滌中的濕度在控制珠退出中亦很重要。

本發明之方法已證明在測試期間以包括球形尼龍6,6聚合物之尼龍珠洗滌後，從已清洗基材去除清洗材料方面特別成功。

在該珠去除操作之後，典型地進行一系列沖洗，其中額外的水被噴灑至可旋轉安裝圓筒形籠體，以實現利用於清洗操作中之任何額外清潔劑之完全去除。最有利地，使用噴頭，且其可被安裝在檢修門之添加口。此種噴頭之使用業已證明沖洗水更佳地分配於沖洗載，且藉由這種方式，沖洗操作期間的整體水消耗亦可最小化(3：1沖洗水：衣服，典型地，每次沖洗)。

於沖洗水添加期間，籠體再度低速旋轉(就98cm直徑之籠體而言，30-40rpm，G=0.49-0.88)，但是，在此操作停止之後，籠體速度再度增加以實現基材乾燥的措施(300-800rpm，G=49.3-350.6)。接著，旋轉速度被減低，並返回至洗滌循環之速度，以容許任何殘餘之固體粒子清洗材料的最終去除。該沖洗及乾燥循環可依需要重複，通常係重複三次。

現在參考圖式，在第1圖中顯示根據本發明之設備，其包括收容手段(1)，具有：第一上腔室，於其中安裝有形式為鼓輪(2)之可旋轉安裝圓筒形籠體；以及第二下腔室，包括位於該圓筒形籠體下方之貯槽(3)。該設備另包括收集暨轉送手段，其包括升降器(4)，在第二流路中有形式為門(5)之調節手段，固粒子材料可經此進入再循環手段的容器(6)，固體粒子材料可藉再循環手段(未顯示)自該容器(6)返回至可旋轉安裝圓筒形籠體內部。

現在參考第2圖，其顯示用以將固體粒子材料從升降器(4)之收集隔間釋入用於第1圖中所示設備之容器(6)之手段之圖式。因此，在步驟1中，可看出，形式為門(5)之調節手段使固體粒子材料(7)被保持於升降器(4)之收集隔間內，直至在步驟2中，於鼓輪(2)旋轉期間，藉由包括突起(8)之致動手段於容器(6)表面上的作用，使門(5)機械地開啟，藉此，容許固體粒子材料掉入容器(6)為止。最後，在步驟3中，當鼓輪繼續旋轉時，門(5)返回至關閉位置。

最後轉到第3圖，其提供可根據本發明之方法使用之不同圓筒形及球形粒子之示意圖。

遍及本說明書之說明和申請專利範圍，「包括」和「包含」及其變化之用詞係指「包含但不限於」，且其不擬(及不)排除其他部分、添加劑、成分、整數或步驟。遍及本說明書之說明和申請專利範圍，單數涵蓋複數，除非上下文另有所指。特別是，當使用不定冠詞 時，本該明書應被理解為考慮到複數以及單數，除非上下文另有所指。

連同本發明之特定態樣、實施例或例子所說明之特點、整數、特徵、化合物、化學部分或基應被理解為適用於任何其他態樣、實施例或例子，除非與其不相容。本說明書(包含任何附加之申請專利範圍、摘要及圖式)中所揭示之所有特點及/或任何方法或程式的所有步驟除了這些特點及/或步驟之至少某些互相排斥外，可組合成任何組合。本發明並不限於任何前述實施例的細節。本發明延及本說明書(包含任何附加之申請專利範圍、摘要及圖式)中所揭示之特點之任一新穎者或任何新穎組合，或如此揭示之任何方法或程式之步驟之任一新穎者或任何新穎組合。

請讀者注意與有關本申請案之說明書同時或在這之前提出，並以此說明書開放給公眾查閱之所有文書及文獻，且所有這些文書及文獻之內容被以參考方式併入本文。

Claims (34)

1. 一種用於使用固體粒子材料處理基材之設備，該設備包括：(a)收容手段，具有：(i)第一上腔室，具有安裝於其內之可旋轉安裝圓筒形籠體；以及(ii)第二下腔室，位於該可旋轉安裝圓筒形籠體下方；(b)至少一個再循環手段；(c)出入手段；(d)泵手段；以及(e)複數輸送手段，藉由該等輸送手段可將至少水以及視需要將清潔劑引入該設備；其中，該可旋轉安裝圓筒形籠體另包括收集暨轉送手段，適用於促進收集該固體粒子材料以及轉送該固體粒子材料至該至少一個再循環手段，其中，該至少一個再循環手段係用於促進該固體粒子材料由該收集暨轉送手段再循環至該可旋轉安裝圓筒形籠體，及其中，該收集暨轉送手段包含一個或複數個隔間。
2. 如請求項1之設備，其中該出入手段可被關閉，以提供實質上密封的系統。
3. 如請求項1之設備，其中該出入手段包括安裝在該殼體內之鉸鏈門。
4. 如請求項1之設備，其中該可旋轉安裝圓筒形籠體之旋轉藉由使用驅動手段來實現。
5. 如請求項1之設備，其中該收集暨轉送手段包括至少一個容器，其包括：第一流路，有助於流體及固體粒子材料從該可旋轉安裝圓筒形籠體進入；以及第二流路，有助於轉送該流體及固體粒子材料至該再循環手段。
6. 如請求項5之設備，其中該第二流路在該可旋轉安裝圓筒形籠體之側壁包括至少一個孔口，該至少一個孔口具有容許該固體粒子材料轉送至該再循環手段之直徑。
7. 如請求項5之設備，其中該收集暨轉送手段包括調節手段，其位於該第二流路中，並適用於控制該固體粒子材料轉送至該再循環手段。
8. 如請求項7之設備，其中該調節手段包括可開啟門或擋板。
9. 如請求項8之設備，其中該調節手段包括旋轉門。
10. 如請求項7之設備，其中該調節手段以致動手段開啟關閉，該致動手段包括機械手段、電氣手段及磁性手段之至少一者。
11. 如請求項1之設備，其中該隔間或複數個隔間可位於該可旋轉安裝圓筒形籠體之至少一個內表面上。
12. 如請求項11之設備，其包括複數個隔間，其以等距的間距設置在該可旋轉安裝圓筒形籠體之內周面上。
13. 如請求項1之設備，其中該收集暨轉送手段係構成為藉該可旋轉安裝圓筒形籠體之旋轉方向，控制流體及固體粒子材料進入該收集暨轉送手段。
14. 如請求項1之設備，其中該收集暨轉送手段被包括在固定至該可旋轉安裝圓筒形籠體之內表面之隔開之升降器中。
15. 如請求項1之設備，其中該至少一個再循環手段促進流體從該下腔室再循環至該可旋轉安裝的圓筒形籠體。
16. 如請求項15之設備，其中該再循環手段更包括管道，該管道連接該下腔室與該可旋轉安裝圓筒形籠體。
17. 如請求項16之設備，其中該管道包括控制手段，適用於控制該固體粒子材料進入該圓筒形籠體。
18. 如請求項1之設備，其中該可旋轉安裝圓筒形籠體包括無穿孔之堅實側壁。
19. 如請求項1之設備，其中該可旋轉安裝圓筒形籠體包括鼓輪，該鼓輪包括穿孔側壁，具有多個穿孔，該等穿孔具有不大於3.0mm之直徑。
20. 一種用以處理基材之方法，該方法包括以含有固體粒子材料配方處理基材，其中該方法於如請求項1至19中任一項之設備中進行。
21. 如請求項20之方法，該方法包括清洗至少一個基材，該基材包括至少一件髒汙基材。
22. 如請求項21之方法，其中該至少一件髒汙基材包括至少一件紡織纖維衣物。
23. 如請求項21之方法，其中該方法包括以下步驟：(a)將固體粒子清洗材料及水引入該設備之第二下腔室；(b)攪拌及加熱該固體粒子清洗材料及水；(c)經由出入手段，將該至少一件髒汙基材裝入該可旋轉安裝圓筒形籠體；(d)關閉該出入手段，以提供實質上密封之系統；(e)經由再循環手段，將該水及固體粒子清洗材料引入該可旋轉安裝圓筒形籠體；(f)操作該設備進行一洗滌循環，其中使該可旋轉安裝圓筒形籠體旋轉，且其中使流體及固體粒子清洗材料經由第一流路進入該收集暨轉送手段，以受控方式沿著第二流路被轉送至該再循環手段；(g)操作泵手段，以經由該再循環手段轉送新的固體粒子清洗材料，並回收用過的固體粒子清洗材料至分離手段；(h)操作控制手段，以受控方式添加該新的及回收的固體粒子清洗材料至該可旋轉安裝圓筒形籠體；以及(i)依需要繼續進行步驟(e)、(f)、(g)及(h)以實現髒汙基材之清洗。
24. 如請求項21之方法，其另外包括沖洗操作，其中額外的水被添加至該可旋轉安裝圓筒形籠體。
25. 如請求項21之方法，其中至少一種額外清潔劑被添加至該設備。
26. 如請求項25之方法，其中該至少一種額外清潔劑包括至少一種清潔劑組合物。
27. 如請求項23之方法，其中在洗滌循環完成時，使該可旋轉安裝圓筒形籠體在小於1之G力下旋轉，以容許該固體粒子清潔材料被去除至該收集暨轉送手段的存儲手段。
28. 如請求項20之方法，其中該固體粒子材料包括複數聚合物粒子或聚合物粒子與非聚合物粒子之混合物。
29. 如請求項28之方法，其中該等聚合物粒子包含聚醯胺、聚酯、聚烯烴或聚氨酯或其等共聚物之粒子。
30. 如請求項28之方法，其中該等聚合物粒子包含交聯或非交聯聚合物。
31. 如請求項28之方法，其中該非聚合物粒子包括玻璃、二氧化矽、石材、木材、金屬或陶瓷材料之粒子。
32. 如請求項20之方法，其包括清洗處理，進行該清洗處理來實現介於2.5：1至0.1：1w/w間之水對基材比例。
33. 如請求項20之方法，其中該固體粒子清潔材料對基材之比例在0.1：1至10：1w/w之範圍內。
34. 如請求項20之方法，其用於小規模或大規模分批處理。