KR20120117991A

KR20120117991A - 개량된 세척 장치

Info

Publication number: KR20120117991A
Application number: KR1020127016300A
Authority: KR
Inventors: 스테판 데렉 젠킨스; 윌리엄 조지 웨스트워터
Original assignee: 제로스 리미티드
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2012-10-25
Also published as: CN102713043A; US8959961B2; GB0920565D0; JP5753184B2; JP2013511370A; BR112012012400A2; WO2011064581A1; CN102713043B; US20120284931A1; EP2504478B1; EP2504478A1

Abstract

본 발명은 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치 및 방법을 제공하며, 상기 장치는, 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 내부에 장착된 제1 상부 챔버, 및 상기 원통형 케이지 아래에 위치된 제2 하부 챔버를 가진 하우징 수단, 하나 이상의 순환 수단, 액세스 수단, 복수의 공급 수단, 및 밀봉 수단을 포함하며, 상기 밀봉 수단은 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외면에 제거 가능하게 부착되어 있고, 상기 케이지의 내부로부터의 유체 및 고체 미립자 재료의 침투 또는 탈출을 방지할 수 있다. 상기 방법은, 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 포함하는 제형에 의해 기질을 처리함으로써 때묻은 기질을 세척하는 것을 포함하며, 상기 방법은 본 발명의 장치를 사용하여 수행되고, 상기 장치 및 방법은 특히 직물 섬유의 세척에 적용된다.

Description

개량된 세척 장치{IMPROVED CLEANING APPARATUS}

본 발명은, 제한된 양의 에너지, 물 및 세제만 사용할 것을 요구하는 세척 시스템을 사용하는 기질의 수성 세척에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 그러한 시스템에 의한 직물 섬유 및 직물의 세척에 관한 것이며, 이와 관련하여 사용할 수 있는 장치를 제공한다.

수성 세척 프로세스는 가정 및 산업상의 직물 세탁의 주요 부분이다. 세척의 바람직한 레벨이 달성되었다고 가정하면, 그러한 프로세스의 효율은 통상적으로 에너지, 물 및 세제의 소모 레벨에 의해 특징지어진다. 일반적으로, 이들 3개의 성분의 요구사항이 낮을수록, 세탁 프로세스는 더 효율적이라고 간주된다. 감소된 물 및 세제 소모의 하류 효율 또한 중요한데, 이것은 지극히 비싸고 환경에 치명적인 수성 폐기물의 처분의 필요성을 최소화하기 때문이다.

그러한 세탁 프로세스는, 직물의 수성 침수, 및 그 뒤를 따르는 흙 제거, 수성 흙 현탁물, 및 물 린싱을 포함한다. 일반적으로, 사용되는 에너지(또는 온도), 물 및 세제의 레벨이 높을수록, 세척이 더 양호하다. 그러나, 키가 되는 문제는 물 소모와 관련되는데, 이것은 에너지 요구사항(세탁수를 가열하기 위함) 및 세제 선량(필요한 세제 농도를 얻기 위함)을 설정하기 때문이다. 또한, 물 사용 레벨은 또 다른 중요한 성능 변수인 직물에 대한 프로세스의 기계적 작용을 정의하며, 이것은, 매몰된 흙을 릴리싱하는 데에 있어서 키가 되는 역할을 하는 세탁 동안의 천 표면의 교반이다. 수성 프로세스에서, 그러한 기계적 작용은, 어떠한 특정한 세탁기에 대해서도 드럼 디자인과 결합되어 물 사용 레벨에 의해 제공된다. 일반적으로 말해서, 드럼 내의 물 레벨이 높을수록, 기계적 작용은 더 양호하다는 것을 알았다. 따라서, 전체 프로세스 효율을 향상시키고자 하는(즉, 에너지, 물 및 세제 소모를 감소시킴) 바램 및 세탁에서의 효율적 기계적 작용의 필요성에 의해 발생하는 갈등이 있다. 특히 가정에서의 세탁에서, 그러한 사용과 관련되는 명백한 비용상의 단점에 더하여, 실제로 그러한 높은 레벨의 사용을 막고자 구체적으로 디자인된 세탁 성능 표준이 정의되었다.

현재의 효율적 가정용 세탁기는, 에너지, 물 및 세제의 소모를 최소화하기 위한 중요한 진전을 이루었다. EU Directive 92/75/CEE는, 효율적 가정용 세탁기가 'A' 등급을 얻기 위해 통상적으로 세탁물에 대해 < 0.19 kWh/kg을 소모하도록, kWh/사이클로 표시된 세탁기 에너지 소모를 정의하는 표준을 설정하였다. 물 소모 또한 고려하면, 'A' 등급 기계는 세탁물의 < 9.7 리터/kg을 사용하며, 가장 효율적인 현재의 기계, 예를 들면 LG(www.lg.com을 참조)에 의해 제조된 모델 넘버 F148FD6은 이제 더 적은 물을 사용할 수 있다. 이러한 기계는 통상적으로 9kg의 세탁물에 대해 63리터를 사용하며, 즉 7 리터/kg을 사용한다.

그러면, 세제 선량은 제조자의 권고사항에 의해 구동되지만, 다시 언급하건대, 가정용 시장에서, 집중된 액체 제형(formulation)을 위해, 연성 및 중간 경도 물에서 4-6 kg 세탁물에 대해 35 ml(또는 37g) 내지 6-8 kg 세탁물에 대해 52 ml(또는 55g)(또는 경수에서 또는 매우 더러운 물건에 대함)로 증가하는 것이 통상적이다(예를 들면, Persil® Small & Mighty를 위한 유니레버 팩 선량을 참조). 따라서, 연성/중간수 경도에서 4-6 세탁물에 대해, 이것은 7.4-9.2 g/kg의 세제 선량과 같고, 6-8 kg의 세탁물(또는 경수에서, 또는 매우 더러운 물건에 대함)에 대해, 범위는 6.9-9.2 g/kg이다.

산업적 세탁 프로세스(세탁기-탈수기)에서의 에너지, 물 및 세제 소모는 상당히 다르지만, 에너지 및 물의 사용은 그러한 환경에서 덜 제한되는데, 이것들이 사이클 시간을 감소시키는데 있어서 주요한 인자이기 때문이며, 그것은 물론 가정에서의 시나리오보다 더 고려된다. 세제 레벨에 대해서도 유사한 압력이 있지만, 이것은 비용을 감소시키고자 하는 염원으로 인한 것이다.

따라서, 상기 논의 사항으로부터, 효율적 직물 세탁 프로세스를 위한 가장 높은 표준을 설정하는 성능 레벨은 <0.19 kWh/kg의 에너지 소모, 약 7 리터/kg의 물 사용, 및 약 8 g/kg의 세제 선량이다. 그러나, 이미 언급한 바와 같이, 직물을 완전히 적시기 위한 최소 요구사항, 제거된 흙을 수성액에서 현수시키기 위해 충분한 여분의 물을 제공자고자 하는 필요성, 및 마지막으로 직물을 린싱하고자 하는 필요성으로 인해, 순수 수성 프로세스에서 물(및 따라서 에너지 및 세제)을 감소시키는 것은 점점 어려워진다.

그러면, 세탁수의 가열은 에너지의 주요 사용 요인이고, 작동 세탁 온도에서 효율적 농도에 도달하기 위해 최소 레벨의 세제가 필요하게 된다. 사용되는 물 레벨을 증가시키지 않고 기계적 작용을 향상시키기 위한 수단이 얻어질 수 있다면, 수성 세탁 프로세스는 상당히 더 효율적(즉, 에너지, 물 및 세제 소모를 더 감소시킴)으로 될 수 있을 것이다. 기계적 작용 자체는 세제 레벨에 대해 직접적 효과를 가지는데, 물리적 힘을 통해 달성되는 흙 제거의 레벨이 클수록, 세제 화학에 대해 요구하는 것이 더 작게 되기 때문이라는 것을 알아야 한다. 그러한 프로세스에서 직물의 주름이 쉽게 발생하며, 이것은 각각의 주름에서의 기계적 작용으로부터의 응력을 집중시키는 작용을 하여, 국부적 직물 손상을 발생시킨다. 그러한 직물 손상의 방지(즉, 직물 관리(fabric care))는 가정의 소비자 및 산업상의 사용자에게 주요 관심사항이다.

오존 기술, 초음파 기술 또는 증기 기술에 기초하는 접근법에 더하여, 전해 세척 또는 플라즈마 세척에 의존하는 방법을 포함하여 신규 세척 기술의 개발에 대한 여러 가지 다른 접근법이, 종래기술에서 보고되었다. 따라서, 예를 들면, WO-A-2009/021919는, 플라즈마와 함께 UV-발생 오존을 사용하는 직물 세척 및 소독 프로세스를 교시하였다. 다른 기술은, 규정된 효소의 존재 하에 냉수 세탁을 포함하며, 특히 선호하는 추가적 접근법은 공기-세탁 기술에 의존하며, 예를 들면 US-A-2009/0090138에 기술되어 있다. 또한, 드라이 세척의 분야에서 더 잘 이용되지만 US-B-7481893 및 us-a-2008/0223406에 기술된 에스테르 첨가제 및 농축상(dense phase) 가스 처리를 사용하는 방법과 같은, 여러 가지 이산화탄소 세척 기술이 개발되었다. 그러나, 이들 기술의 대부분은 기술적으로 복잡하고, 특히 가정용 응용에 적합하지 않다.

수성 세탁 프로세스와 관련한 시도에 비추어볼 때, 본 발명자는 이전에 문제에 대한 신규의 접근법을 발명하였는데, 그것은 기술적으로 직접적이고, 종래기술의 방법에서 입증된 결함이 극복될 수 있게 한다. 제공된 방법은 대량의 물을 사용하여야 하는 요구사항을 제거하고, 또한 세척 및 얼룩 제거의 효율적인 수단을 제공하고 경제적 및 환경적 이점을 줄 수 있다.

따라서, WO-A-2007/128962에, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법 및 제형이 기술되었는데, 상기 방법은, 복수의 중합체 입자를 포함하는 제형에 의한 습한 기질의 처리를 포함하며, 상기 제형은 유기용매를 가지지 않는다. 바람직하게, 기질은 1:0.1 내지 1:5 w/w의 물 비율로 젖으며, 옵션으로서, 제형은 하나 이상의 세척 재료를 더 포함하고, 세척 재료는 통상적으로, 가장 바람직하게 세제 성질을 가지는 계면활성제를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 기질은 직물 섬유를 포함하며, 중합체 입자는 예를 들면 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리알켄, 폴리우레탄 또는 그들의 공중합체의 입자를 포함하지만, 가장 바람직하게는 나일론 칩이 형태를 가진다.

그러나, 이러한 세척 방법의 사용은, 세척 칩 또는 비드가 세척 작동의 종료시에 세척된 기질으로부터 효율적으로 분리될 것을 요구하며, 이러한 문제는 초기에 WO-A-2010/094959에서 다루어졌고, 그것은, 독립적으로 회전할 수 있는 2개의 내부 드럼의 사용을 필요로 하는 세척 장치의 신규의 디자인을 제공하며, 산업용 및 가정용 세척 프로세스에 적용된다. 그러나, 세척 프로세스의 종료시에 기질로부터 세척 약제의 효율적인 분리의 문제를 다루기 위한 더 단순하고 더 경제적인 수단을 제공한다는 관점에서, 본 발명자는 본 명세서에 기술된 장치를 새로이 개발하였고, 그것은 천공된 드럼 및 제거 가능한 외부 드럼 외피의 사용을 필요로 하는 신규의 디자인을 제공하며, 산업용 및 가정용 세척 프로세스에 적용된다.

본 발명의 목적은, 세척 프로세스의 종료시에 기질로부터 세척 약제의 효율적인 분리의 문제를 다루기 위한 더 단순하고 더 경제적인 수단을 제공한다는 관점에서, 천공된 드럼 및 제거 가능한 외부 드럼 외피의 사용을 필요로 하는 신규의 디자인을 제공하며 산업용 및 가정용 세척 프로세스에 적용되는 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 제1 특징에 따라, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치에 있어서,

회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 내부에 장착된 제1 상부 챔버, 및 상기 원통형 케이지 아래에 위치된 제2 하부 챔버를 가진 하우징 수단,

하나 이상의 순환 수단,

액세스 수단,

복수의 공급 수단, 및

밀봉 수단

을 포함하며,

상기 밀봉 수단은 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외면에 제거 가능하게 부착되어 있고, 상기 케이지의 내부로부터의 유체 및 고체 미립자 재료의 침투 또는 탈출을 방지할 수 있는,

때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치가 제공되었다.

상기 액세스 수단은 통상적으로, 상기 원통형 케이지의 내부로의 액세를 가능하게 하기 위해 개방될 수 있고, 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있는, 상기 케이싱 내에 장착된 힌지 도어를 포함한다. 바람직하게, 도어는 윈도우를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 천공된 드럼의 형태이다. 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 하우징 수단 내에 수직으로 장착될 수 있지만, 가장 바람직하게, 상기 하우징 수단 내에 수평으로 장착된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 액세스 수단은 상기 장치의 전방에 위치되어 전방 로딩 설비를 제공한다. 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 하우징 수단 내에 수직으로 장착될 때, 액세스 수단은 상기 장치의 상부에 위치되어 상부 로딩 설비를 제공한다. 그러나, 본 발명의 추가적 설명의 목적을 위해, 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 하우징 수단 내에 수평으로 장착된다고 가정한다.

상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 회전은, 통상적으로 전기 모터 형태의 전기 구동 수단을 포함하는 구동 수단의 사용에 의해 수행된다. 상기 구동 수단의 작동은, 오퍼레이터에 의해 프로그래밍 될 수 있는 제어 수단에 의해 수행된다.

상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는, 유체의 침투 및 탈출을 가능하게 하고 상기 밀봉 수단이 없을 때에는 미세 미립자 재료 및 이산(discrete) 미립자 재료의 침투 및 탈출을 가능하게 하도록, 상기 원통형 측벽에 복수의 천공을 포함한다. 상기 천공은 통상적으로 2 내지 25mm, 바람직하게 4 내지 10mm, 가장 바람직하게 5 내지 8mm의 직경을 가지고 있다.

상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는, 대부분의 산업용 및 가정용 세탁기에서 볼 수 있으며 10 내지 7000 리터의 범위의 용량을 가질 수 있는 사이즈를 가진다. 가정용 세탁기에 대한 통상적으로 용량은 30 내지 120 리터의 범위에 있을 것이며, 산업용-탈수기에 대해서는 120 내지 7000 리터 중 어떤 것도 가능하다. 이러한 범위 내에서의 공통 사이즈는 50kg 세탁물에 적합한 사이즈이며, 드럼은 450 내지 650 리터의 볼륨을 가지고, 그러한 경우에, 케이지는 일반적으로, 75 내지 120cm, 바람직하게 90 내지 110cm 범위의 직경, 40과 100cm 사이, 바람직하게 60과 90cm 사이의 길이를 가진 실린더를 포함한다. 일반적로서, 케이지는 세척될 세탁물의 kg에 대해 10 리터의 볼륨을 가질 것이다.

상기 장치는, 때묻은 기질, 및 가장 바람직하게 복수의 중합체 입자 형태인 고체 미립자 재료를 포함하는 세척 매체와 관련하여 작동하도록 디자인된다. 이상적으로, 이들 중합체 입자는 효율적 세척을 촉진하기 위해 효율적으로 순환되어야 하며, 따라서, 상기 장치는 바람직하게 순환 수단을 포함한다. 따라서, 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 내면은 바람직하게, 상기 내면에 대해 기본적으로 직각으로 고정되는 복수의 이격된 기다란 돌출부를 포함한다. 바람직하게, 상기 돌출부는, 통상적으로 공압식으로 구동되며 상기 케이지 내의 기류의 순환을 촉진할 수 있는 공기 증폭기를 더 포함한다. 통상적으로, 상기 장치는, 3 내지 10, 가장 바람직하게 4개의, 일반적으로 리프터라고 지칭되는 돌출부를 포함한다.

작동시에, 교반은 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 회전에 의해 수행된다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 또한, 세척 작동의 종료시에 잔여 고체 미립자 재료의 효율적 제거를 용이하게 하기 위해, 추가적 교반 수단이 구비된다. 바람직하게, 상기 교반 수단은 공기 제트를 포함한다.

상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 하우징 수단의 제1 상부 챔버 내에 위치되고, 상기 제1 상부 챔버 아래에, 상기 세척 매체를 위한 수집 챔버로서 작용하는 제2 하부 챔버가 위치된다. 바람직하게, 상기 하부 챔버는 확장 섬프를 포함한다.

상기 하우징 수단은 표준 배관 설비에 연결되어, 복수의 공급 수단에 더하여 하나 이상의 순환 수단을 제공하며, 공급 수단에 의해, 적어도 물, 옵션으로서 계면활성제와 같은 세척제가 장치 내로 도입될 수 있다. 상기 장치는, 상기 하우징 수단 내의 공기를 순환시키고 상기 하우징 수단 내의 온도 및 습도를 조절하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 수단은 통상적으로, 예를 들면, 순환 팬, 공기 히터, 물 분무기 및/또는 증기 발생기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치 내의 온도 및 습도 레벨을 판정하고, 이러한 정보를 제어 수단에 통신하기 위한 감지 수단이 구비될 수 있다.

따라서, 상기 장치는, 세척 작동에서의 재사용을 위해, 상기 하부 챔버로부터 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지로의 상기 고체 미립자 재료의 순환을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 순환 수단을 포함한다. 바람직하게, 상기 제1 순환 수단은, 상기 제2 챔버와 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지를 연결하는 덕트를 포함한다. 더욱 바람직하게, 상기 덕트는, 상기 고체 미립자 재료를 물로부터 분리시키기 위한 분리 수단, 및 상기 원통형 케이지로의 상기 고체 미립자 재료의 인입을 제어할 수 있는 제어 수단을 포함한다. 통상적으로, 상기 분리 수단은, 상기 원통형 케이지 위에 위치되는 와이어 메시와 같은 필터 재료를 포함하고, 상기 제어 수단은, 바람직하게 상기 리셉터 용기에 부착되며 상기 원통형 케이지의 내부에 연결되는 피드 튜브 형태의 피더 수단 내에 위치되는 밸브를 포함한다.

상기 하부 챔버로부터 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지로의 고체 미립자 재료의 순환은 통상적으로, 상기 제1 순환 수단 내에 포함되는 펌핑 수단을 사용함으로써 달성된다.

바람직하게, 상기 장치는, 환경적으로 이로운 방식으로 물의 재사용을 용이하게 하기 위해, 상기 분리 수단에 의해 분리된 물의 상기 하부 챔버로의 복귀를 가능하게 하기 위한 제2 재순환 수단을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 하부 챔버는, 내용물을 바람직한 작동 온도로 상승시킬 수 있게 하는 가열 수단에 더하여, 내용물의 순환 및 혼합을 촉진시키기 위한 추가적 펌핑 수단을 포함한다.

본 발명의 기본적 특징은, 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외면에 제거 가능하게 부착되고 상기 케이지의 내부로부터 유체 및 고체 미립자 재료의 인입 및 탈출을 방지할 수 있는 밀봉 수단을 포함한다. 상기 밀봉 수단은 바람직하게, 상기 원통형 케이지의 외면에 고정될 때, 세탁 드럼으로서 작용하는 케이지를 밀봉하는 가요성 중합체 재료의 시트를 포함한다. 그러나, 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외면으로부터 상기 밀봉 수단의 제거시에, 세탁 유체 및 고체 미립자 재료는, 상기 장치의 하부 챔버 내로 떨어지도록, 상기 케이지의 측벽 내의 천공을 통해 상기 케이지를 자유롭게 탈출한다.

통상적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 밀봉 수단은, 바람직하게 형성되어 내파열 직조된 시트로 되고, 후크 및/또는 타이 바 및/또는 인장 클립과 같은 고정 수단에 의해 상기 원통형 케이지의 외면에 부착되는 립스톱 나일론 형태의 나일론과 같은 중합체 재료를 포함한다. 상기 밀봉 수단의 부착 및 제거를 용이하게 하기 위해, 상기 하우징 수단은 바람직하게, 상기 원통형 케이지의 외면으로의 액세스를 제공하는 애퍼처를 포함한다. 상기 밀봉 수단은, 수동 또는 자동으로 상기 케이지의 외면에 부착 및 제거될 수 있다. 본 발명은 또한 진공 수단에 의한 상기 밀봉 수단의 부착을 생각하고, 상기 밀봉 수단의 릴리스 및 제거는 진공의 제거에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 밀봉 수단은 덮개를 포함할 수 있고, 상기 덮개는, 상기 원통형 케이지의 내면 또는 외면에 미끄럼 가능하게 또는 힌지 기구를 통해 부착되며, 상기 천공을 덮는 제1 위치로부터, 상기 원통형 케이지로의 재료의 침투 및 탈출을 가능하게 하도록 상기 천공이 개방되는 제2 위치로 이동될 수 있다.

작동시에, 통상적인 사이클 동안에, 밀봉 수단은, 내부에 때묻은 의류가 위치되는 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지에 부착된다. 임의의 필요한 추가적 세척제와 함께, 고체 미립자 재료 및 필요한 양의 세탁수는, 상기 하우징 수단 내에 포함되는 하부 챔버 내의 바람직한 온도로 가열되고, 제1 순환 수단을 통해 원통형 케이지 내로 도입된다. 케이지의 회전에 의한 교반 후에, 밀봉 수단은 제거되어, 유체 및 고체 미립자 재료가 케이지 내의 천공을 통해 상기 장치의 하부 챔버 내로 떨어질 수 있게 한다.

세척 프로세스 동안에 고체 미립자 재료를 재가열하는 것이 필요한 경우에, 고체 미립자 재료는, 원통형 케이지 내의 재료의 재진입 전에 밀봉 수단이 재적용되는 원통형 케이지로 복귀되도록, 제1 재순환 수단을 통해 재순환될 수 있다. 따라서, 상기 장치의 하부 챔버 내에서의 재가열 후에, 고체 미립자 재료는 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 상부로 운반되며, 고체 미립자 재료는, 세척 작동을 계속하도록, 중력에 의해 또한 제어 수단의 작동에 의해, 상기 분리 수단 및 상기 피더 수단을 통해 떨어지고 상기 케이지로 되돌려 떨어지게 된다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 이러한 재가열 단계는 필요하지 않고, 밀봉 수단의 1회의 적용만 필요하다.

따라서, 본 발명의 제2 특징에 따라, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법에 있어서, 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 포함하는 제형(formulation)에 의해 상기 기질을 처리하는 처리 단계를 포함하며, 상기 방법은 본 발명의 제1 특징에 따른 장치 내에서 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법이 제공되었다.

바람직하게, 상기 방법은,

(a) 본 발명의 제1 특징에 따른 장치의 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 외면에 밀봉 수단을 부착하는 단계,

(b) 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 상기 장치의 상기 제2 하부 챔버 내로 도입하는 단계,

(c) 상기 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 교반 및 가열하는 단계,

(d) 하나 이상의 상기 때묻은 기질을 상기 액세스 수단을 통해 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내에 로딩하는 단계,

(e) 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 상기 액세스 수단을 폐쇄하는 단계,

(f) 상기 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 순환 수단을 통해 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입하는 단계,

(g) 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 회전되는 제1 (세탁) 사이클을 위해 상기 장치를 작동시키는 단계,

(h) 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 외면으로부터 상기 밀봉 수단을 제거하는 단계,

(i) 유체 및 상기 고체 미립자 세척 재료가 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 천공을 통해 상기 제2 하부 챔버 내로 떨어지게 되는 제2 사이클을 위해 상기 장치를 작동시키는 단계,

(j) 상기 단계 (a), (c), 및 (f) 내지 (i)를 필요에 따라 반복하는 단계, 및

(k) 세척된 하나 이상의 상기 기질을 상기 장치로부터 제거하는 단계

를 포함한다.

옵션으로서, 상기 방법의 단계 (b) 및 (f)에서 상기 고체 미립자 세척 재료 및 물의 도입은, 하나 이상의 추가적 세척제의 도입을 더 포함한다. 상기 하나 이상의 세척제는 바람직하게 하나 이상의 세제 조성물을 포함한다.

옵션으로서, 상기 제2 사이클은, 추가적 물이 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지에 첨가될 수 있는 린싱 작동을 더 포함할 수 있다. 옵션으로서, 상기 린싱 사이클은, 형광 광택제, 향료, 연화제 및 전분과 같은 처리제를 린스 물로 첨가하는 것을 포함하는 기질 처리의 목적을 위해 사용될 수 있다.

옵션으로서, 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 회전 속도는 상기 제2 사이클 동안에 증가될 수 있다.

또한, 상기 고체 미립자 세척 재료는 옵션으로서, 계면활성제와 같은 세척제의 존재 또는 비 존재 시에, 깨끗한 물로 상기 챔버를 씻음으로써 상기 하부 챔버 내의 세척 작동 하에 놓일 수 있다. 또는, 상기 고체 미립자 세척 재료의 세척은 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내에서 별도의 단계로서 달성될 수 있다.

일반적으로, 상기 하나 이상의 기질 상의 임의의 남은 고체 미립자 세척 재료는, 하나 이상의 기질을 진동시킴으로써 용이하게 제거될 수 있다. 그러나, 필요시에는, 더 남아 있는 고체 미립자 세척 재료는 바람직하게 진공 원드(vacuum wand)를 포함하는 흡입 수단에 의해 제거될 수 있다.

이제 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 더욱 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.
도 2의 (a)는, 밀봉 수단의 부착 및 제거를 위해 회전 가능하게 장착되는 원통형 케이지에 대한 액세스를 제공하는 하우징 수단 내의 애퍼처를 도시한다.
도 2의 (b)는 밀봉 수단이 부착된 회전 가능하게 장착되는 원통형 케이지를 도시한다.
도 3은, 본 발명에 따른 장치의 재순환 수단을 도시한다.
도 4는, 회전 가능하게 장착되는 원통형 케이지에 대한 밀봉 수단의 부착을 도시한다.
도 5는, 회전 가능하게 장착되는 원통형 케이지로부터의 밀봉 수단의 제거를 도시한다.
도 6은, 본 발명의 장치에서 수행된 세척 실험을 위해 사용된 표준 얼룩 세트를 도시한다.
도 7은, 세척 프로세스의 효율을 도시하는, 본 발명의 장치를 사용한 세척 실험 후의 여러 가지 얼룩을 위한 CIE L^* 컬러 좌표값을 도시하는 막대 그래프이다.
도 8은, 모든 얼룩에 걸쳐 평균하였을 때의 도 7의 CIE L^* 컬러 좌표 데이터를 도시한다.
도 9는, 컬러 강도(K/S) 값으로 측정하였을 때의, 본 발명에 따른 장치에서의 피지 천(sebum cloth)의 세척의 효율을 도시한다.

본 발명에 따른 장치는, 예를 들면 플라스틱 재료, 가죽, 종이, 카드보드, 금속, 유리 또는 목재를 포함하는 넓은 범위의 기질의 어느 하나의 세척을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 실제로, 상기 장치는 주로 직물 섬유 의류를 포함하는 기질의 세척에 사용하기 위해 디자인되고, 예를 들면 면과 같은 천연 섬유 또는 예를 들면 나일론 6,6, 폴리에스테르, 셀룰로스아세테이트 또는 그들의 섬유 블렌드와 같은 인공 및 합성 직물 섬유를 포함할 수 있는 직물 섬유의 효율적 세척을 달성하는 데에 특히 성공적인 것으로 입증되었다.

가장 바람직하게, 고체 미립자 세척 재료는 복수의 중합체 입자를 포함한다. 통상적으로, 중합체 입자는, 발포되거나 발포되지 않은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄을 포함한다. 또한, 상기 중합체는 선형 또는 가교결합일 수 있다. 그러나, 바람직하게, 상기 중합체 입자는 폴리아미드 또는 폴리에스테르 입자를 포함한다. 상기 폴리아미드 및 폴리에스테르는 수성 얼룩/흙 제거에 특히 효율적인 것으로 나타났으며, 폴리알켄은 오일 베이스 얼룩에 특히 유용하다.

폴리아미드 또는 폴리에스테르 입자를 포함하는 복수의 중합체 입자를 포함하는 바람직한 고체 미립자 세척 재료는, 가장 특히, 가장 바람직하게 비드 형태의 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 그들의 공중합체의 입자를 포함한다. 중합체는 발포되거나 발포되지 않을 수 있고, 선형 또는 가교결합일 수 있다. 나일론 6, 나일론 6,6, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함하지만 그에 제한되지 않는 여러 가지 나일론 또는 폴리에스테르 호모 또는 공중합체가 사용될 수 있다. 바람직하게, 나일론은, 5000 내지 30000 달톤, 바람직하게 10000 내지 20000 달톤, 가장 바람직하게 15000 내지 16000 달톤 범위의 분자 중량을 가진 나일론 6,6을 포함한다. 중합체는 통상적으로, ASTM D-4603과 같은 해결 기술에 의해 측정되었을 때 0.3 내지 1.5 dl/g 범위의 고유 점성 측정치에 대응하는 분자 중량을 가질 것이다.

옵션으로서, 상기 중합체 재료의 공중합체는 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, 중합체 재료의 성질은, 공중합체에 특정 성질을 부여하는 단량체 유닛을 포함시킴으로써 특정 요구사항에 맞추어질 수 있다. 따라서, 공중합체는, 특히 이온이 충전되거나 극성 부분 또는 불포화 유기 그룹을 포함하는 중합체 체인에 단량체 유닛을 포함시킴으로써 특정 얼룩 재료를 끌어당길 수 있다. 그러한 그룹의 예에, 예를 들면 산 또는 아미노 그룹 또는 그들의 염 또는 불완전(pendant) 알케닐 그룹이 포함될 수 있다.

중합체 입자는, 양호한 유동성 및 통상적으로 직물 섬유를 포함하는 때묻은 기질과의 밀접한 접촉을 가능하게 하는 형상 및 사이즈를 가진다. 원통형, 구형 또는 입방형과 같은 다양한 형상의 입자가 사용될 수 있고, 예를 들면 환형 링, 개뼈(dog-bone), 및 원형을 포함하여 적절한 단면 형상이 사용될 수 있다. 그러나, 가장 바람직하게, 상기 입자는 원통형 또는 구형 비드를 포함한다.

입자는 매끄럽거나 불규칙한 표면 구조를 가질 수 있고, 중실 또는 중공 구조를 가질 수 있다. 입자는, 1 내지 35mg, 바람직하게 10 내지 30mg, 더욱 바람직하게 12 내지 25mg의 평균 질량을 가지는 사이즈를 가지며, 10 내지 60mm², 바람직하게 20 내지 50mm², 더욱 바람직하게 25 내지 35mm²의 표면적을 가진다.

원통형 비드의 경우에, 바람직한 입자 직경은 1.0 내지 6.0mm, 더 바람직하게 1.5 내지 4.0mm, 가장 바람직하게 2.0 내지 3.0mm의 범위에 있고, 비드의 길이는 바람직하게 1.0 내지 4.0mm, 더 바람직하게 1.5 내지 3.5mm, 가장 바람직하게 2.0 내지 3.0mm의 범위에 있다. 통상적으로, 구형 비드에 대해서는, 구의 바람직한 직경은 1.0 내지 6.0mm, 더 바람직하게 2.0 내지 4.5mm, 가장 바람직하게 2.5 내지 3.5mm의 범위에 있다.

시스템에 첨가되는 세탁수의 볼륨은, 바람직하게 2.5:1과 0.1:1 w/w 사이의 세탁수 대 직물비를 얻도록 계산되며, 더 바람직하게 비는 2.0:1과 0.8:1 사이에 있고, 특히 바람직한 결과는 1.75:1, 1.5:1, 1.2:1, 및 1.1:1의 비에서 얻어졌다. 가장 바람직하게, 필요한 양의 물은, 때묻은 기질을 상기 케이지 내로 로딩한 후에, 장치의 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입된다. 추가량의 물은 고체 미립자 세척 재료의 순환 동안에 케이지 내로 들어갈 것이지만, 캐리 오버(carry over)의 양은 분리 수단의 작용에 의해 최소화된다.

일실시예에서, 본 발명의 방법은, 추가적 첨가제 없이 기본적으로 복수의 중합체 입자 및 세탁수만으로 구성되는 제형으로 기질을 처리함으로써 때묻은 기질을 세척하는 것을 생각하며, 더 바람직한 실시예에서, 제형은 하나 이상의 추가적 세척 약제를 더 포함한다. 상기 하나 이상의 세척 약제는 바람직하게 하나 이상의 세제 조성물을 포함한다.

세제 조성물은 기본 성분으로 세척 성분과 후처리 성분을 포함한다. 통상적으로, 상기 세척 성분으로는 계면활성제, 효소 및 표백제를 포함하는 반면, 상기 후처리 성분으로는 예컨대 재부착 방지용 첨가제, 향료 및 광택제를 포함한다.

그러나, 세제 제형은 선택적으로 예를 들어 빌더(builder), 킬레이트제, 염료 전사 저해제, 분산제, 효소 안정화제, 촉매 재료, 표백 작용제, 폴리머성 분산제, 식토 제거제(clay soil removal agent), 비누 거품 억제제(suds suppressor), 염료, 구조 탄력화제(structure elasticizing agent), 섬유 유연제, 전분제, 담체, 친수제(hydrotropes), 가공 보조제(processing aid) 및/또는 안료와 같은 하나 이상의 다른 첨가제를 포함할 수 있다.

적합한 계면활성제의 예는 비이온성, 음이온성 및/또는 양이온성 계면활성제 및/또는 양성(ampholytic), 쌍성(zwitterionic) 및/또는 반-극성의 비이온성 계면활성제로부터 선택할 수 있다. 계면활성제는, 통상적으로, 세척 조성물의 약 0.1 중량%에서, 약 1 중량%에서 또는 심지어 약 5 중량%에서, 세척 조성물의 약 99.9 중량% 까지, 약 80 중량% 까지, 약 35 중량% 까지 또는 심지어 약 30 중량% 까지의 범위로 존재한다.

본 조성물은 세척 성능 및/또는 섬유 보호 효과를 제공하는 하나 이상의 세제 효소를 포함할 수 있다. 적합한 효소의 예로는, 헤미셀룰라제(hemicellulase), 퍼옥시다제(peroxidase), 프로테아제(protease), 기타 셀룰라제, 기타 자일라나제(xylanase), 리파제(lipase), 포스포리파제(phospholipase), 에스테라제(esterase), 큐티나제(cutinase), 펙티나제(pectinase), 케라타나제(keratanase), 리덕타제(reductase), 옥시다제(oxidase), 페놀옥시다제(phenoloxidase), 리폭시게나제(lipoxygenase), 리그니나제(ligninase), 풀룰라나제(pullulanase), 탄나제(tannase), 펜토사나제(pentosanase), 말라나제(malanase), [베타]-글루카나제(glucanase), 아라비노시다제(arabinosidase), 히알루로니다제(hyaluronidase), 콘드로이티나제(chondroitinase), 락카제(laccase), 아밀라제(amylase) 또는 이들의 혼합물이 있으나, 이들로 한정되지 않는다. 통상적인 조합은 아밀라제와, 프로테아제, 리파제, 큐티나제 및/또는 셀룰라제의 조합과 같은 효소 혼합물을 포함할 수 있다.

선택적으로, 효소 안정화제도 세척 성분들에 포함될 수 있다. 이와 관련하여, 세제용 효소는 다양한 기법을 통해, 예컨대 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 소스를 병합시킴으로써, 조성물내에서 안정화시킬 수 있다.

본 조성물은 하나 이상의 표백 화합물과 관련 작용제를 포함할 수 있다. 이러한 표백 화합물의 예로는, 퍼옥시젠 화합물(peroxygen compound), 예컨대 하이드로겐 퍼옥사이드, 무기 퍼옥시 염, 예컨대 과붕산염, 과탄산염, 과인산염, 과규산염 및 모노 퍼설페이트 염(예, 과붕산나트륨 테트라하이드레이트 및 과탄산나트륨), 및 유기 퍼옥시 산, 예컨대 과아세트산, 모노퍼옥시프탈산, 디퍼옥시도데칸디오익산, N,N'-테레프탈로일-디(6-아미노퍼옥시카프로익산), N,N'-프탈로일아미노퍼옥시카프로익산 및 아미도퍼옥시산이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 표백 작용제는 테트라아세틸에틸렌디아민 및 소듐 노나노일옥시벤젠 설포네이트와 같은 카르복시산 에스테르를 포함하나, 이들로 한정되진 않는다.

제형에 적합한 빌더가 포함될 수 있으며, 빌더로는 알칼리 금속, 폴리포스페이트의 암모늄염 및 알카놀암모늄 염, 알칼리 토금속 카보네이트 및 알칼리 금속 카보네이트, 알루미노실리케이트, 폴리카복실레이트 화합물, 에테르 하이드록시폴리카르복실레이트, 무수 말레산과 에틸렌 또는 비닐 메틸 에테르의 공중합체, 1,3,5-트리하이드록시벤젠-2,4,5-트리설폰산 및 카르복시메틸-옥시숙신산, 다양한 알칼리 금속, 폴리아세트산의 암모늄염 및 치환된 암모늄염, 예컨대 에틸렌디아민 테트라아세트산 및 니트릴로트리아세트산, 뿐만 아니라 폴리카르복실레이트, 예컨대 멜리트산, 숙신산, 옥시디숙신산, 폴리말레산, 벤젠 1,3,5-트리카르복시산, 카르복시메틸옥시숙신산 및 이의 가용성 염이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

또한, 조성물은 선택적으로 하나 이상의 구리, 철 및/또는 망간 킬레이트제 및/또는 하나 이상의 염료 전사 저해제를 포함할 수 있다.

적합한 폴리머성 염료 전사 저해제로는, 폴리비닐피롤리돈 폴리머, 폴리아민 N-옥사이드 폴리머, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 폴리비닐옥사졸리돈 및 폴리비닐이미다졸 또는 이의 혼합물이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

선택적으로, 세제 제형은 아울러 분산제를 포함할 수 있다. 적합한 수용성 유기 재료는, 폴리카르복시산이 2 이하의 탄소 원자로 서로 떨어져 있는 2 이상의 카르복시 라디칼을 포함할 수 있는, 동형중합체성 산 또는 공중합체성 산 또는 이들의 염이다.

상기 재부착 방지용 첨가제는 이의 역할 상 물리-화학적 첨가제이며, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴레이크 및 카르복시 메틸 셀룰로즈를 포함한다.

선택적으로, 조성물은 향료도 포함할 수 있다. 적합한 향료는, 통상적으로, 알코올, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 에테르 및 니트릴 알켄 및 이의 혼합물을 포함할 수 있는, 다성분 유기 화학 제형이다. 잔류 향을 제공하는데 충분한 직접성을 제공하는 상업적으로 입수가능한 화합물로는 Galaxolide (1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-4,6,6,7,8,8-헥사메틸사이클로펜타(g)-2-벤조피란), Lyral (3- 및 4-(4-하이드록시-4-메틸-펜틸)사이클로헥센-1-카르복스알데하이드 및 Ambroxan ((3aR,5aS,9aS,9bR)-3a,6,6,9a-테트라메틸-2,4,5,5a,7,8,9,9b-옥타하이드로-1H-벤조[e][1]벤조퓨란)이 있다. 상업적으로 입수가능한 완전히 제형화된 향료의 예는 Symrise^® AG 사의 Amour Japonais이다.

적합한 광택제는 몇가지 유기 화학 클래스로 분류되는데, 가장 일반적인 것은 스틸벤 유도체이며, 다른 적합한 클래스로는 벤즈옥사졸, 벤즈이미다졸, 1,3-디페닐-2-피라졸린, 쿠마린, 1,3,5-트리아진-2-일 및 나프탈이미드를 포함한다. 이러한 화합물의 예로는, 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, 디소듐염, 4,4'-비스[[2-아닐리노-4-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-1,3,5-트리아진-6-일]아미노]스틸벤-2,2'-디설폰산, 디소듐염, 4,4'-비스[(4,6-디아닐리노-1,3,5-트리아진-2-일)아미노]스틸벤-2,2-디설폰산, 디소듐염, 7-디에틸아미노-4-메틸쿠마린, 4,4'-비스[(2-아닐리노-4-모르폴리노-1,3,5-트리아진-6-일)아미노]-2,2'-스틸벤 디설폰산, 디소듐염, 및 2,5-비스(벤조옥사졸-2-일)티오펜이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

상기 약제는 단독으로 또는 임의의 필요한 조합으로 사용될 수 있고, 효과를 최대화하기 위해 세척 사이클 동안에 적절한 단계에서 세척 시스템에 첨가될 수 있다.

그러나, 어떤 경우에도, 본 발명의 방법이 하나 이상의 추가적 세척 약제의 존재하에 수행될 때, 원활한 세척 성능을 달성하기 위해 필요한 상기 세척 약제의 양은, 종래의 방법에서 필요한 양으로부터 상당히 감소된다.

기질에 대한 고체 미립자 세척 재료의 비는 대체로 0.1:1 내지 10:1 w/w의 범위, 바람직하게 0.5:1 내지 5:1의 범위에 있으며, 특히 바람직한 결과는 1:1과 3:1 w/w 사이, 특히 약 2:1 w/w의 비로 달성된다. 따라서, 예를 들면, 5g의 직물의 세척을 위해, 옵션으로서 계면활성제로 코팅된 10g의 중합체 입자가 본 발명의 일실시예에서 사용될 것이다. 기질에 대한 고체 미립자 세척 재료의 비는 세탁 사이클에 걸쳐 실질적으로 일정한 레벨에 유지된다.

본 발명의 방법은 소규모 또는 대규모 일괄 프로세스에 사용될 수 있고, 가정용 및 산업용 세척 프로세스에 적용된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 방법은 특히 직물의 세척에 적용된다. 그러나, 그러한 세척 시스템에 사용되는 조건은, 통상적으로 직물의 종래의 습식 세척에 적용되는 온도로부터 상당히 감소된 온도를 사용할 수 있게 하고, 그 결과 상당한 환경적 및 경제적 이점을 제공한다. 따라서, 세탁 사이클을 위한 통상적 절차 및 조건은 통상적으로, 대체로 실질적으로 밀봉된 시스템에서 5와 120분 사이의 기간 동안 5와 95℃의 온도에서 본 발명의 방법에 따라 직물이 처리될 것을 요구한다. 그 후에, 전체 프로세스의 린싱 및 비드 분리 단계의 완료를 위해 추가적 시간이 필요하여, 전체 사이클의 전체 기간은 통상적으로 1시간의 범위에 있다.

원통형 케이지로부터의 밀봉 수단의 제거 후에 고체 미립자 재료의 제거를 위한 사이클은 옵션으로서 실온에서 수행될 수 있으며, 최적 결과는 2와 30분 사이, 바람직하게 4와 20분 사이의 사이클 시간에서 달성된다는 것이 확립되었다.

얻어진 결과는, 직물에 대한 종래의 습식(또는 건식) 세척 프로세스를 수행할 때 관찰되는 결과와 매우 일치한다. 본 발명의 방법에 의해 처리된 직물에서 달성되는 세척 및 얼룩 제거의 정도는 매우 양호한 것으로 보이며, 특히 뚜렷한 결과는, 종종 제거하기 어려운 소수성 얼룩 및 수성 얼룩에 대해 얻어진다. 본 발명의 방법의 에너지 요구사항, 사용된 물의 전체 볼륨, 및 세제 소모는, 종래의 수성 세탁 절차의 사용과 관련된 레벨보다 상당히 낮으며, 여기에서도 비용 및 환경상 이점의 관점에서 상당한 이점을 제공한다.

또한, 중합체 입자의 재사용이 가능하여, 동일한 고체 미립자 세척 재료에 의한 복수의 세탁을 수행할 수 있게 하는 것이 입증되었다. 반복 세척 절차를 위한 이러한 방식의 입자의 재사용은 상당한 경제적 이점을 제공하며, 복수의 세탁 후의 원활한 결과의 달성은, 성능의 약간의 저하가 궁극적으로 관찰되었지만 절차의 통합된 일부로서의 미립자 세척 재료의 연속적 세척에 의존하는 프로세스의 성질에 의해 보조된다.

여기에 제공된 도면을 참조하면, 도 1에, 하우징 수단(1)을 포함하는 본 발명에 따른 장치가 도시되었으며, 하우징 수단은, 천공 드럼(5) 형태의 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지를 내부에 장착하는 제1 상부 챔버, 및 상기 원통형 케이지 아래에 위치되는 확장 섬프(2)를 포함하는 제2 하부 챔버를 가진다. 상기 장치는, 제1 재순환 수단으로서, 통상적으로 와이어 메시 형태의 필터 재료(10a)를 포함하며 비드 분리 용기(10)로 공급하는 비드 및 물 라이저 파이프(9), 및 고정 드럼 입구(14)에 장착되는 비드 공급 튜브(13)로 공급하는 비드 릴리스 게이트 밸브(12)를 더 포함한다. 제1 재순환 수단은 비드 펌프(7)에 의해 구동된다. 추가적 재순환 수단은, 중력의 영향하에 물이 분리 용기(10)로부터 섬프(2)로 복귀할 수 있게 하는 복귀 물 파이프(11)를 포함한다. 장치는 또한, 로딩 도어(16)로서 도시된 액세스 수단을 포함하며, 로딩 도어를 통해 세척용 재료가 드럼(5)으로 로딩될 수 있다. 고정 드럼 입구(14)에 위치되는 냉수 공급 포트(15) 및 세제 포트(17) 형태의 복수의 공급 수단이 구비된다. 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지(5)의 원통형 측벽의 내면은, 드럼(5) 내에서 기류가 순환되게 하고 세탁물으로부터 고체 미립자 세척 재료의 분리를 보조하는 공압식으로 구동되는 공기 증폭기(6a)를 포함하는 리프터(6) 형태의 복수의 이격된 기다란 돌출부를 포함한다. 상기 드럼의 외면에, 하우징 애퍼처(19)를 통해 케이지(5)에 적용되거나 케이지(5)로부터 제거될 수 있는 제거 가능 가요성 외피(5a) 형태의 제거 가능 밀봉 수단이 장착된다. 중합체 비드를 포함하는 고체 미립자 세척 재료는 초기에 확장 섬프(2) 내에 존재하고, 확장 섬프(2)에, 필요한 온도로의 세척 재료의 효율적이고 균일한 가열이 달성되는 것을 확실하게 하기 위해, 물 펌프(8), 물 재순환 파이프(8a), 히터 패드(4)(섬프의 외면에 부착됨), 및 온도 탐침(18)이 장착된다. 다른 실시예에서, 히터 로드는 다른 또는 추가적 가열 수단으로서 섬프(2) 내에 포함될 수 있다.

도 2의 (a)에, 밀봉 수단(5a)의 부착 및 제거를 가능하게 하는 드럼(5)의 외면에 대한 액세스를 제공하는 하우징 애퍼처(19)의 클리어 뷰가 제공되었고, 도 2의 (b)는, 드럼(5)의 외면에 완전히 부착되는 밀봉 수단(5a)을 도시한다.

도 3의 (a)는 제1 재순환 시스템의 단면도이고, 비드(3) 형태의 고체 미립자 세척 재료는 비드 공급 튜브(13)를 통해 비드 분리 용기(10)로부터 회전 가능하게 장착되는 원통형 드럼(5)으로 통과하며, 도 3의 (b)는 제1 재순환 시스템의 다른 단면을 도시하고, 비드(3) 및 물을 포함하는 고체 미립자 세척 재료는 비드 펌프(7)에 의해 비드 및 물 라이저 파이프(9)를 통해 가열된 섬프(2)로부터 비드 분리 용기(1)로 구동되며, 비드 분리 용기로부터, 분리된 물은 중력의 영향하에 복귀 물 파이프(11)를 통해 섬프로 복귀된다. 회전 가능하게 장착되는 원통형 드럼(5)을 구동시키는 상기 장치의 메인 모터(20)도 도시되어 있다.

도 4의 (a) 내지 (f)는 밀봉 수단(5a)을 회전 가능하게 장착되는 원통형 드럼(5)에 수동으로 부착하는 것에 관련되는 단계를 도시하고 있으며, 외피(5a)의 리딩 에지는 우선 드럼을 향해 연장되어 드럼과 결합된다. 그 후에, 드럼은 회전되어 외피를 드럼의 표면으로 당기고, 외피의 트레일링 에지가 바람직하게 후크 및/또는 타이 바 및/또는 인장 클립에 의해 정위치에 유지되도록, 외피의 트레일링 에지가 드럼의 표면과 결합할 때까지 회전을 계속한다.

도 5의 (a) 내지 (f)은, 밀봉 수단(5a)을 회전 가능하게 장착되는 원통형 드럼(5)으로부터 수동으로 제거하는 것에 관련되는 단계를 도시하고 있으며, 외피의 트레일링 에지는 초기에 드럼으로부터 릴리스되고 재권선 기구와 결합되며, 재권선 기구에서, 외피의 리딩 에지가 드럼으로부터 릴리되고 다음에는 그럼으로부터 완전히 퇴출될 때까지, 드럼이 회전될 때 스풀에 재권선될 수 있다.

따라서, 작동시에, 확장 섬프(2)는, 그 내용물(물 및 중합체 비드(3))과 함께, 섬프(2)의 외면에 부착되는 히터 패드(4)에 의해 가열될 수 있다. 비드 펌프(7)는 비드(3)와 물을 라이저 파이프(9)를 통해 비드 분리 용기(10)로 상향 펌핑하고, 용기(10)에서 비드(3)는 용기(10) 내에 잠시 유지되고, 배출된 물은 복귀 파이프(11)를 통해 섬프로 복귀된다. 용기(10) 내의 강성 필터 재료(10a)는 비드에 의해 운반된 물을 비드의 매스(mass) 내로부터 탈출될 수 있게 한다. 따라서, 물은 용기(10)로부터 배출되어 섬프(2)로 복귀된다. 밸브(12)가 개방될 때, 비드(3)는 밸브(12)를 통과하고, 고정 드럼 입구(14)을 통해 비드 공급 튜브(13)를 따라 하향 주행하여 드럼(5)으로 들어간다. 냉수 및 추가적 세척 약제는, 고정 드럼 입구(14) 내에 위치되는 냉수 공급 포트(15)를 통해 드럼(5)의 내용물에 첨가될 수 있다. 세탁물은 개방 가능한 로딩 도어(16)를 통해 드럼(5) 내에 위치되고, 세제는 섬프(2) 내의 포트(17)를 통해 또는 냉수 공급 포트(15)를 통해 시스템에 첨가된다. 시스템 온도는, 섬프(2) 내에 장착되는 온도 탐침(18)을 통해 모니터링되고, "물" 펌프(8)는 물을 파이프(8a)를 통해 섬프 주위로 순환시킨다.

따라서, 시스템은, 중합체 비드를 세탁물에 첨가하고, 세탁 사이클을 수행하며, 세탁 사이클이 완료되면 비드를 세탁물으로부터 분리시키는 수단을 제공한다. 중합체 비드를 세탁물에 첨가 및 제거하는 프로세스는, 드럼의 표면 내의 천공을 밀봉시키기 위해, 가요성 외피(5a)로서 도시된 가요성 밀봉 수단의 사용에 의존한다. 외피가 정위치에 있으면, 드럼의 외면은 밀봉되고, 세탁물, 비드, 및 세탁수는 세탁 프로세스 동안에 드럼 내에 유지될 수 있다. 그러나, 외피가 제거될 때, 드럼의 외면 내의 천공은 중합체 비드가 드럼의 내부로부터 통과하여 섬프로 복귀될 수 있게 한다. 프로세스는 바람직하게 1회의 완전한 세탁 사이클을 설명함으로써 도시될 수 있다.

따라서, 외피(5a)는 기계 하우징(19) 내의 애퍼처를 통해 드럼(5)에 부착되어, 드럼을 밀봉시킨다. 중합체 비드(3)는, 올바른 비율을 얻기 위해 필요한 첨가된 물과 함께, 섬프 히터 패드(4)에 의해 섬프(2) 내의 작동 온도로 가열되고, 물은, 균일한 벌크 온도가 얻어지는 것을 확실하게 하기 위해, 물 펌프(8)를 사용하여 비드를 통해 재순환된다. 필요한 작동 온도가 얻어지면, 세탁물은 드럼(5) 내에 위치되고, 로딩 도어(16)는 폐쇄된다. 초기에, 냉수 및 임의의 추가 세척 약제는, 고온의 세탁수 및 비드(3)가 도입될 때 임의의 얼룩(계란 같은)이 직물에 "구워져 달라붙지" 않는 것을 확실하게 하기 위해, 냉수 공급 포트(15)를 통해 세탁물에 첨가된다. 세탁물은 냉수가 세탁물 속에 균일하게 분산되고 천을 완전히 젖게 하기 위해 천천히 교반된다.

온도 탐침(18)이 섬프 내의 비드 및 물에 의해 작동 온도에 도달한 것을 나타내면, 비드 펌프(7)는 비드(3)와 물의 혼합물을 비드 분리 용기(10)로 상향 펌핑한다. 잉여 물은 섬프(2)로 되돌려 배출될 수 있게 되고, 다음에는 밸브(12)는 개방되어 비드를 비드 공급 튜브(13)를 통해 드럼(5)으로 릴리스시킨다. 이러한 작동은, 필요한 양의 비드(3)가 드럼(5)에 공급될 때까지 여러 번 반복된다. 옵션으로서, 추가 세척 약제는 비드 첨가 프로세스를 통해 장치에 첨가될 수 있다.

그러면, 시스템은, 드럼이 20과 60 rpm 사이의 속도로 일방향으로 여러 횟수 회전하고 반대 방향으로 유사한 횟수로 회전하여, 표준 세탁기와 유사한 방식으로 세탁 사이클을 수행한다. 이러한 세탁 사이클의 완료시에, 세탁기는 멈춰, 외피(5a)를 세탁기 하우징 내의 애퍼처(19)를 통해 드럼으로부터 제거할 수 있게 한다.

외피(5a)가 제거되면, 드럼은 더 이상 밀봉되지 않아. 비드(3)는 더 이상 드럼(5) 내에 유지되지 않고, 드럼 천공을 통해 섬프로 자유롭게 떨어진다. 이제, 일련의 저속 회전 및 역회전은, 비드(3)가 드럼(5) 내의 천공을 통해 떨어져 섬프(2)로 복귀하는 것을 가속하기 위해 수행된다. 직물 피스(fabric pieces)들 사이에 갇힌 비드를 릴리스시키기 위해, 드럼(5)은 더욱 빠르게 회전될 수 있어, 직물이 드럼의 내면에 대해 밖으로 내던져지게 한다. 이러한 작용은 또한 초과 액체를 직물로부터 제거하는 것을 보조한다. 드럼(5)의 회전이 다시 느려질 때, 직물 피스는 드럼의 내면으로부터 멀어지는 방향으로 떨어지고 드럼 공동 내로 다시 향하여, 직물 피스들 사이에 갇힌 비드를 릴리스하는 것을 보조한다. 그러면, 일련의 저속 "텀블링" 회전이 반복된다. 이러한 전체 시켄스는, 대체로 모든 비드(3)가 드럼(5) 내로부터 제거될 때까지 여러 번 반복된다. 이러한 비드 분리 시케스 동안의 임의의 시점에서, 공기는, 비드 제거를 보조하기 위해, 천이 소용돌이치는 것을 멈추게 하기 위해, 리프터(6) 내의 공기 증폭기(6a)를 통해 드럼 내로 불어 넣어질 수 있다. 그러면, 세탁물은 로딩 도어(16)를 통해 드럼(5)으로부터 제거될 수 있다.

별도의 옵션으로서의 단계에서, 세탁 사이클 뒤에 세탁물은 물로 린싱될 수 있다. 옵션으로서, 외피의 제거 뒤의 이러한 린싱 작동 및 비드 제거 작동은 더 높은 케이지 회전 속도로 수행될 수 있다.

또 다른 옵션으로서의 단계에서, 드럼으로부터 비드의 제거 및 섬프로의 이송 후에, 비드는, 계면활성제와 같은 세척 약제가 있거나 없을 때 섬프를 깨끗한 물로 씻음으로써 세척될 수 있다. 또는, 비드의 세척은 세탁물의 제거 후에 드럼 내에서 비드만 단독으로 세탁함으로써 수행될 수 있다.

이제, 본 발명을, 다음의 예 및 관련 도면을 참조하여, 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서 더 설명한다.

예

예 1

직조된 무명 직물(194 gm^-2, 영국, 브래드포드, 웨일즈)은, 아래에 설명된 방법에 따라, 커피, 립스틱, 볼펜, 토마토 케찹, 구두약, 풀, 진공 먼지, 카레 소스 및 레드 와인으로 얼룩졌다.

(i) 커피

10g의 Morrisons® Full Roast 커피 분말은 70℃에서 50 ml의 증류수에 용해되었다. 1 cm 분취량의 결과적인 용액이, 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 합성 스폰지를 사용하여 직물에 적용되었고, 얼룩진 직물은 주변 온도(23℃)에서 건조될 수 있게 하였고, 그 후에 직물은 4일간 암실에 저장함으로써 사용 전에 에이징(aging) 되었다.

(ii) 립스틱

Revlon® Super Lustrous 립스틱(구리 서리 그늘(copper frost shade))은, 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지(coverage)를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(iii) 볼펜

흑색 Paper Mate® Flex Grip Ultra 볼펜은 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에서 직물을 균일하게 덮도록 사용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(iv) 토마토 케찹

Heinz® 토마토 케찹은 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(v) 구두약

Kiwi® 흑색 구두약은 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(vi) 풀

풀은 MG7(내셔널 베지테이션 클래시피케이션) 소스로부터 수동으로 수집되었다. 10g의 풀은 가위로 절단되었고 전기 블렌더를 사용하여 20ml의 구도물과 블렌딩되었다. 혼합물은 금속 체를 사용하여 필터링되었고, 여과액은 얼룩 매체로 사용되었다. 이것은 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(vii) 진공 먼지

진공 먼지는 일반적 가정용 진공 백으로부터 수동으로 수집되었다. 25g의 진공 먼지는 100ml의 수도물과 혼합되었고, 혼합물은 직물을 얼룩지게 하기 위해 사용되었다. 이것은 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(viii) 카레 소스

Morrisons® 자체 브랜드 카레 소스는 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 직접 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

(ix) 레드 와인

Morrisons®에서 구매한 "스패니시 레드 와인"은 5 cm 직경 원형 플라스틱 템플레이트의 경계 내에 균일한 커버리지를 제공하기 위해 합성 스폰지를 사용하여 직물에 직접 적용되었다. 그 후, 직물은 커피에 대해 열거한 절차를 따라 에이징 되었다.

각각의 얼룩 (i) 내지 (ix)는, 표준 얼룩 세트를 만들기 위해, 도 6에 도시된 패턴으로 무명 직물의 단일(36cm × 30cm) 피스에 적용되었다.

다음에, 표 1에 설정된 바와 같이, 한 세트의 시험 및 제어 조건을 사용하여 세척 시험이 수행되었다. 시험에, 본 발명의 방법에 따라 앞에서 정의된 바와 같은 바람직한 장치의 사용이 포함되었고("Xerox-Skin On" XP1), 제어 세척 시험은 표준 가정용 세탁기(BEKO®WM5120W, XP2)를 사용하여 수행되었다. 두 가지 경우(XP1 및 XP2)에, 표준 얼룩 세트는 세탁물에 대해 1g/kg으로 첨가되었고, 세탁물에 대해 10g/kg의 시뮬레이트된 피지 그리스 얼룩이 또한 포화된 무명 천(WFK)으로서 합체되었다. 이러한 천은, 그러한 칼라 및 커프 그리스(collar and cuff grease)가 주 얼룩(전체 얼룩 로딩의 약 80%를 구성함)인 가정의 세탁 환경을 더 양호하게 시뮬레이트하기 위해 사용되었다. 피지는 표피의 피지선으로부터 도출되었다. XP1 프로세스는, 24kg 무명 직물 세탁물, 28.8리터의 세탁수(즉, 1.2 리터/kg 세탁물), 및 96kg의 INVISTA^TM 1101 폴리에스테르 비드(즉, 4.0 kg/kg 세탁물)를 가지고 수행되었다. 세탁이 밀봉된 드럼에서 완료되고 밀봉이 제거된 후에, 세척 프로세스를 마감하기 위해 린스 사이클이 사용되었다. 사용된 세제는 XP1 및 XP2에 대해 세탁물에 대해 3.7g/kg의 Unilever Persil Small & Mighty® 생물 액체이었다. 실험 변수는 표 1에 요약되었다.

실험 번호	기계 형태	세탁물 (kg)	세제 선량 (g)	세제 선량 (g/kg)	물 소모량 (리터/kg)	세탁 온도 (℃)	사이클 시간(분)
XP1 (시험)	Xeros 바람직함	24	89	3.7	4.2	15	85
XP2 (제어)	BEKO WM5120W	4	15	3.7	14.0	40	127

가정용 제어(XP2)는, BEKO WM5120W의 등급이 5kg 기계이더라도, 4kg 세탁물로 수행되었다. 이것은 유럽 가정용 시장에서 널게 허용되는 평균 세탁물 사이즈이며, 따라서 그것은 이러한 제어를 더 엄격하게 한다. 드럼 내의 세탁물이 적을수록 기계적 작용이 더 커지고 세탁 성능은 더 양호하게 된다. 또한, XP2는 더 높은 온도(40℃)에서 증가된 물 소모량(14.0 리터/kg)으로 수행되었고, 또한, XP2 사이클 시간은 본 발명에 따른 프로세스에서보다 상당히 길었다는 것레 유의하여야 한다. 이들 변수는 모두 기계에 대해 선택된 사이클(40℃, 무명)의 함수이었고, 역시 제어의 엄격함을 증가시켰다.

달성된 세척의 레벨은 컬러 측정을 사용하여 평가되었다. 샘플의 반영 값은, 퍼스널 컴퓨터에 인터페이스된 Datacolor Spectraflash SF600 분광광도계를 사용하여 측정되었으며, 발광체 D₆₅ 하에서 10° 표준 오브저버를 사용하였고, UV 성분은 포함되며 거울 성분(specular component)은 배제되었고, 3cm 뷰잉 애퍼처가 사용되었다. 단일 두께의 직물을 사용하여 측정이 이루어졌다. 각각의 경우에 CIE L 컬러 좌표가 취해졌으며, 이들 결과는 도 7 및 도 8에 도시되었고, 높은 값은 더 양호한 세척 성능을 나타낸다. XP1과 XP2의 비교는, 본 발명의 장치에서 수행된 세척 프로세스가 진공 먼지, 카레 소스, 풀, 토마토 케찹, 볼펜, 및 커피 얼룩의 제거를 위해 반전성 성능(parity performence)(1L^*단위 내에 있음)을 주었고, 구두약 얼룩에 대해 우수한 성능(>1L^* 단위 차이)을 준 것을 보여준다. 본 발명의 장치를 사용하는 프로세스는 립스틱 및 레드 와인 얼룩에 대해 가정용 제어만큼 양호하지 않았다. 그러나, 전체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 9개의 모든 얼룩에 대한 결과의 평균이 취해졌을 때, XP1은 XP2와 반전성 세척 성능을 보였다. 이러한 결과는, XP2에서 필요로 하는 세탁 온도 증가, 세탁물에 대해 증가된 물 소모량/kg, 및 실질적으로 더 긴 사이클 시간에도 불구하고 얻어졌다(표 1 참조).

예 2

예 1로부터의 XP1 세탁 실험이 반복되었고 BEKO WM5120W (XP3)에서의 주변 온도 제어 세탁과 비교되었다. BEKO WM5120W 기계는 주변 세탁 사이클을 가지지 않아, 40℃ 무명 사이클이 다시 선택되었지만, 기계 히터는 불능이어서 주변 세탁이 수행될 수 있었다. 동일한 세탁물 구성이 얼룩 세트 및 피지 천 첨가의 면에서 XP3에 대해 예 1에서와 같이 사용되었다. 그러나, 이러한 제어를 위해, 사용된 세제 선량은 표 2에 기재된 바와 같이 현저히 증가되었다. 피지 천은 낮은 (<40℃) 세탁 온도에서 세척하기 매우 어렵고 그러한 그리스 제거가 세탁 산업에서 중요한 목표이기 때문에, 여기에서 피지 천이 조사되었다. 이들 천은 세탁되지 않은 상태에서 어두운 회색으로 시작하였다.

실험 번호	기계 형태	세탁물 (kg)	세제 선량 (g)	세제 선량 (g/kg)	물 소모량 (리터/kg)	세탁 온도 (℃)	사이클 시간(분)
XP1 (시험)	Xeros 바람직함	24	89	3.7	4.2	15	85
XP3 (제어)	BEKO WM5120W	4	37	9.3	14.0	15	127

달성된 세척의 레벨은 컬러 측정을 사용하여 다시 평가되었다. 샘플의 반영 값은, 퍼스널 컴퓨터에 인터페이스된 Datacolor Spectraflash SF600 분광광도계를 사용하여 측정되었으며, 발광체 D₆₅ 하에서 10° 표준 오브저버를 사용하였고, UV 성분은 포함되며 거울 성분은 배제되었고, 3cm 뷰잉 애퍼처가 사용되었다. 단일 두께의 직물을 사용하여 측정이 이루어졌다. 파장의 함수로서 측정된 반영 값은, 도 9에 도시된 컬러 강도값(K/S)을 판정하기 위해 사용되었다. 따라서, 이 경우에, 낮은 값은 더 양호한 세척을 나타낸다. XP1과 XP3의 비교는, 본 발명의 장치에서 수행된 프로세스가 400 내지 700 nm 가시 파장 범위에 걸쳐 우수한 성능을 주는 것을 보여주는데, 즉, 피지 얼룩은 본 발명의 프로세스에 의해 더 양호하게 세척될 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 결과의 달성은, XP3에서의 세제 선량 증가, 세탁물에 대해 증가된 물 소모량/kg, 및 실질적으로 더 긴 사이클 시간에도 불구하고 이루어졌다(표 2 참조).

본 명세서의 설명 및 청구범위를 통해, 용어 "포함한다(comprise)" 및 "포함한다(contain)" 및 그들의 변화는 "포함하지만 그에 제한되지 않는다"를 뜻하며, 다른 부분, 첨가물, 성분, 정수, 또는 스텝을 배제하고자 하는 것이 아니다(또한 배제하지 않는다). 본 명세서의 설명 및 청구범위를 통해, 단일은 내용이 다르게 요구하지 않는 한 복수를 포함한다. 특히, 불분명한 용어가 사용되는 경우에, 본 명세서는, 내용이 다르게 요구하지 않는 한 복수 및 단수를 고려하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 특정 특징, 실시예 또는 예와 관련하여 설명된 면모, 정수, 특징, 화합물, 화학적 부분 또는 그룹은, 상충하지 않는 한 본 명세서에 설명된 임의의 다른 특징, 실시예 또는 예에 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약서, 및 도면을 포함함)에 기술된 모든 특징, 및/또는 기술된 임의의 방법 또는 프로세스의 모든 단계는, 그러한 특징 및/또는 단계 중 적어도 몇 개가 상호 배제하는 조합을 제외하고, 임의의 조합으로 결합될 수 있다. 본 발명은 임의의 상술한 실시예의 상세사항에 제한되지 않는다. 본 발명은, 본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약서, 및 도면을 포함함)에 기술된 특징의 임의의 신규의 특징 또는 신규의 조합, 또는 상술한 임의의 방법 또는 프로세스의 단계의 임의의 신규의 단계 또는 신규의 조합으로 연장된다.

본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 또는 그 전에 출원되었고, 본 명세서에 의해 공공적 검사를 위해 개방된 모든 페이퍼 및 문서에 대해 독자들의 주의를 요구하며, 모든 그러한 페이퍼 및 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치에 있어서,
회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 내부에 장착된 제1 상부 챔버, 및 상기 원통형 케이지 아래에 위치된 제2 하부 챔버를 가진 하우징 수단,
하나 이상의 순환 수단,
액세스 수단,
복수의 공급 수단, 및
밀봉 수단
을 포함하며,
상기 밀봉 수단은 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 원통형 측벽의 외면에 제거 가능하게 부착되어 있고, 상기 케이지의 내부로부터의 유체 및 고체 미립자 재료의 침투 또는 탈출을 방지할 수 있는,
때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항에 있어서,
상기 액세스 수단은 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 액세스 수단은 상기 케이싱 내에 장착된 힌지 도어를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 상기 케이싱 내에 수평으로 장착되어 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는, 상기 밀봉 수단이 없을 때 유체, 미세 미립자 재료 및 이산(discrete) 미립자 재료의 침투 및 탈출을 가능하게 하도록, 상기 원통형 측벽에 복수의 천공을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제5항에 있어서,
상기 천공은 2 내지 25mm의 직경을 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제6항에 있어서,
상기 천공은 4 내지 10mm의 직경을 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제7항에 있어서,
상기 천공은 5 내지 8mm의 직경을 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 10 내지 7000 리터의 범위의 용량을 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제9항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 30 내지 120 리터의 범위의 용량을 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제9항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지는 450 내지 650 리터의 범위의 용량을 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제11항에 있어서,
상기 케이지는, 75 내지 120cm의 범위의 직경을 가진 실린더를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 케이지는 40 내지 100cm의 길이를 가지고 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 회전은 구동 수단을 사용하여 구동되는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제14항에 있어서,
상기 구동 수단은 전기 구동 수단을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제15항에 있어서,
상기 전기 구동 수단은 전기 모터를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 수단은 제어 수단에 의해 작동되는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
순환 수단을 더 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제18항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 상기 원통형 측벽의 내면은, 상기 내면에 대해 기본적으로 직각으로 고정된 복수의 이격된 기다란 돌출부를 포함하는 상기 순환 수단을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제19항에 있어서,
상기 돌출부는 공기 증폭기를 더 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제20항에 있어서,
상기 공기 증폭기는 공압식으로 구동되며 상기 케이지 내의 기류의 순환을 촉진시킬 수 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서,
3 내지 10개의 상기 돌출부를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
교반 수단을 더 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제23항에 있어서,
상기 교반 수단은 공기 제트를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 하부 챔버는 세척 매체를 위한 수집 챔버로서 작용하고, 확장 섬프를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 상기 순환 수단은, 세척 작동에서의 재사용을 위해, 상기 하부 챔버로부터 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지로의 상기 고체 미립자 재료의 순환을 편리하게 하며,
하나 이상의 상기 순환 수단은, 상기 제2 챔버와 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지를 연결하고 있는 덕트를 포함하는,
때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제26항에 있어서,
상기 덕트는, 상기 고체 미립자 재료를 물로부터 분리하기 위한 분리 수단을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제27항에 있어서,
상기 분리 수단은, 상기 원통형 케이지 위에 위치된 용기를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제28항에 있어서,
상기 용기는 필터 재료를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제29항에 있어서,
상기 필터 재료는 와이어 메시를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덕트는, 상기 원통형 케이지 내로의 상기 고체 미립자 재료의 인입을 제어할 수 있는 제어 수단을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제31항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 원통형 케이지의 내부에 연결된 피더(feeder) 수단 내에 위치된 밸브를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제32항에 있어서,
상기 피더 수단은 피드 튜브를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 순환 수단은 펌핑 수단을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 순환 수단을 더 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제35항에 있어서,
상기 제2 순환 수단은 상기 분리 수단에 의해 분리된 물이 상기 하부 챔버로 복귀할 수 있게 하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 챔버는, 상기 하부 챔버 내의 내용물의 순환 및 혼합을 촉진하기 위한 추가적 펌핑 수단을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 수단은 가요성 중합체 재료의 시트를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제38항에 있어서,
상기 중합체 재료는 나일론을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제39항에 있어서,
상기 나일론은 립스톱 나일론(ripstop nylon)을 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 재료의 시트는 내파열(tear-resistant) 직조 시트로 되도록 형성되어 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 수단은, 상기 원통형 케이지의 외면으로의 액세스를 제공하는 애퍼처를 포함하는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 수단은 고정 수단에 의해 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 상기 원통형 측벽의 외면에 제거 가능하게 부착되어 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제43항에 있어서,
상기 고정 수단은 후크, 바, 인장 클립으로부터 선택되어 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 수단은, 진공 수단에 의해 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 상기 원통형 측벽의 외면에 제거 가능하게 부착되어 있는, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 수단은, 상기 원통형 케이지의 내면 또는 외면에 미끄럼 가능하게 부착되어 있거나 힌지 기구를 통해 부착되어 있는 덮개를 포함하며,
상기 덮개는, 상기 천공을 덮는 제1 위치로부터, 상기 원통형 케이지로의 재료의 인입 및 탈출을 가능하게 하도록 상기 천공이 개방되는 제2 위치로 이동될 수 있는,
때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
때묻은 기질을 세척하기 위한 방법에 있어서,
고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 포함하는 제형(formulation)에 의해 상기 기질을 처리하는 처리 단계를 포함하며,
상기 방법은 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 따른 장치 내에서 수행되는,
때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
때묻은 기질을 세척하기 위한 방법에 있어서,
(a) 본 발명의 제1 특징에 따른 장치의 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 외면에 밀봉 수단을 부착하는 단계,
(b) 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 상기 장치의 상기 제2 하부 챔버 내로 도입하는 단계,
(c) 상기 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 교반 및 가열하는 단계,
(d) 하나 이상의 상기 때묻은 기질을 상기 액세스 수단을 통해 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내에 로딩하는 단계,
(e) 실질적으로 밀봉된 시스템을 제공하기 위해 상기 액세스 수단을 폐쇄하는 단계,
(f) 상기 고체 미립자 세척 재료 및 세탁수를 순환 수단을 통해 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내로 도입하는 단계,
(g) 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지가 회전되는 제1 (세탁) 사이클을 위해 상기 장치를 작동시키는 단계,
(h) 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 외면으로부터 상기 밀봉 수단을 제거하는 단계,
(i) 유체 및 상기 고체 미립자 세척 재료가 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내의 천공을 통해 상기 제2 하부 챔버 내로 떨어지게 되는 제2 사이클을 위해 상기 장치를 작동시키는 단계,
(j) 상기 단계 (a), (c), 및 (f) 내지 (i)를 필요에 따라 반복하는 단계, 및
(k) 세척된 하나 이상의 상기 기질을 상기 장치로부터 제거하는 단계
를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 또는 제48항에 있어서,
상기 제2 사이클은, 추가적 물이 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지에 첨가되는 린싱 작동을 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지의 회전 속도는 상기 제2 사이클 동안에 증가되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료는, 상기 하부 챔버를 깨끗한 물로 씻음으로써 상기 하부 챔버 내에서 세척 작동 하에 놓이는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료는 상기 회전 가능하게 장착된 원통형 케이지 내에서 세척 작동 하에 놓이는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제51항 또는 제52항에 있어서,
상기 세척 작동은 세척제의 존재 하에 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
나머지 상기 고체 미립자 세척 재료는 하나 이상의 기질을 진동시킴으로써 제거되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제54항에 있어서,
나머지 상기 고체 미립자 세척 재료의 추가적 제거는 흡입 수단을 사용함으로써 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 상기 때묻은 기질은 하나 이상의 직물 섬유 의류를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료는 복수의 중합체 입자를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제57항에 있어서,
상기 중합체 입자는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리알켄 또는 폴리우레탄 또는 그들의 공중합체의 입자를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제58항에 있어서,
상기 폴리아미드 입자는 나일론 비드를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제58항에 있어서,
상기 폴리에스테르 입자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 비드를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제58항에 있어서,
상기 폴리알켄 입자는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 비드를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제57항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 입자는 발포되었거나 발포되지 않는 중합체를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제57항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 입자는 가교결합되었거나 가교결합되지 않은 중합체를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 추가적 세척 첨가제가 사용되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법의 단계 (b) 및 (f)에서 상기 고체 미립자 세척 재료 및 물의 도입은 하나 이상의 추가적 세척제의 도입을 더 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제64항 또는 제65항에 있어서,
하나 이상의 상기 세척제는 하나 이상의 세제 조성물을 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제66항에 있어서,
상기 하나 이상의 추가적 세척 첨가제는, 세척 성분 및 후처리 성분을 포함하는 세제 조성물을 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제67항에 있어서,
상기 세척 성분은 계면활성제, 효소 및 표백제로부터 선택되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제67항 또는 제68항에 있어서,
상기 후처리 성분은 성분 재침착 방지 첨가제, 향수, 및 광택제로부터 선택되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제67항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
빌더(builder), 킬레이트제, 염료 전사 저해제, 분산제, 효소 안정화제, 촉매 재료, 표백 작용제, 폴리머성 분산제, 식토 제거제(clay soil removal agent), 비누 거품 억제제(suds suppressor), 염료, 구조 탄력화제(structure elasticizing agent), 섬유 유연제, 전분제, 담체, 친수제(hydrotropes), 가공 보조제(processing aid) 및 안료로부터 선택되는 하나 이상의 다른 첨가제를 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제49항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서,
린스 물에 대한 처리제의 첨가를 더 포함하는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제71항에 있어서,
상기 처리제는 형광 광택제, 향료, 및 전분 중 하나 이상으로부터 선택되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 2.5:1 내지 0.1:1 w/w의 세척수 대 기질 비로 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료 대 기질의 비는 0.1:1 내지 10:1 w/w의 범위에 있는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세탁 사이클은 5와 95℃ 사이의 온도에서 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세탁 사이클은 5와 120분 사이의 시간 동안 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제76항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료의 제거를 위한 사이클은 실온에서 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료의 제거를 위한 사이클은 2와 30분 사이의 사이클 시간 동안 수행되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
제47항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고체 미립자 세척 재료는 복수의 세탁을 위해 재사용되는, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.
소규모 또는 대규모 일괄 프로세스에 사용하기 위한, 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에서 청구된, 때묻은 기질의 세척에 사용하기 위한 장치.
소규모 또는 대규모 일괄 프로세스에 사용하기 위한, 제47항 내지 제79항 중 어느 한 항에서 청구된, 때묻은 기질을 세척하기 위한 방법.