(57)【要約】本発明は、親油性流体処理方法に関し、より詳細には布地加工プロセスで利用された親油性流体処理方法に関し、更に詳細には、水、界面活性剤、水、身体／食品の油、脂肪酸、及び染料のような汚染物質を親油性流体から除去できるような親油性流体処理方法に関する。換言すれば、本発明は、親油性流体システムにおいて再利用できるように親油性流体を「浄化」又は精製することに関する。
2005520669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．次の工程を含む、汚染物質含有親油性流体を処理するシステム：
ａ．吸水剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｂ．極性剤、無極性剤、荷電剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される吸着剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｃ．任意選択的に、各工程によって生成された濾液を凝縮及び／又は凝集させて、水と該親油性流体とを含む凝縮体を生成する工程；
ｄ．任意選択的に、該凝縮体の該親油性流体と水とを分離させる工程；及び
ｅ．任意選択的に、該水を収集する工程；及び
ｆ．任意選択的に、親油性流体の処理に該親油性流体を使用する工程；及び
ｇ．任意選択的に、多孔質剤を該親油性流体と接触させる工程。
【請求項２】
該吸水剤はヒドロゲルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
該吸水剤は、水を吸収した後で再生される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
該吸着剤は荷電剤を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
該親油性流体は界面活性剤を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
該親油性流体はヒドロトロープを含む、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親油性流体を処理するシステムに関し、より詳細には布地加工処理で利用された親油性流体処理システムに関し、更に詳細には、水、界面活性剤、水、身体／食品の油、脂肪酸、及び染料のような汚染物質を親油性流体から除去できるように親油性流体処理するシステムに関する。換言すれば、本発明は、親油性流体システムにおいて再利用できるように親油性流体を「浄化」又は精製することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライクリーニングでは、ドライクリーニング溶媒は、通例では蒸留を用いて精製される。蒸留機器は、高価でエネルギー消費量が多く、可燃性の溶媒と共に使用した時に安全性の問題が生じることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、非蒸留型の溶媒精製システムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、蒸留に関連した問題を回避する親油性流体処理システムを提供することによって、前述の需要を満たす。より詳細には、本発明は、非蒸留式の溶媒精製処理を提供する。
【０００５】
１つの実施形態では、非蒸留式の溶媒精製処理は、多工程（すなわち、２つ以上の工程）の処理を利用する。この処理は、真空及び高温を必要としない。各処理工程は、ドライクリーニング溶媒で一般的な、特殊な群の溶媒汚染物質を除去するように設計されている。このような汚染物質には、界面活性剤、水、身体／食品の油、脂肪酸、及び染料を挙げることができる。
【０００６】
本発明の１つの態様では、次の工程を含む汚染物質含有親油性流体を処理するシステムが提供される：
ａ．吸水剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｂ．極性剤、無極性剤、荷電剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される吸着剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｃ．任意選択的に、各工程によって生成された濾液を凝縮及び／又は凝集させて、水と該親油性流体とを含む凝縮体を生成する工程；
ｄ．任意選択的に、該凝縮体の該親油性流体と水とを分離させる工程；及び
ｅ．任意選択的に、該水を収集する工程；及び
ｆ．任意選択的に、親油性流体の処理に該親油性流体を使用する工程。
【０００７】
本発明の別の態様では、次の工程を含む、親油性流体を処理するシステムが提供される：
ａ．多孔質剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｂ．極性剤、無極性剤、荷電剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される吸着剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｃ．任意選択的に、各工程によって生成された濾液を凝縮及び／又は凝集させて、水と該親油性流体とを含む凝縮体を生成する工程；
ｄ．任意選択的に、該凝縮体の該親油性流体から該凝縮体の水を分離させる工程；及び
ｅ．任意選択的に、該水を収集する工程；及び
ｆ．任意選択的に、親油性流体の処理に該親油性流体を使用する工程。
【０００８】
本発明の更に別の態様では、次の工程を含む、親油性流体を処理するシステムが提供される：
ａ．多孔質剤を該親油性流体と接触させる工程；
ｂ．吸水剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｃ．極性剤、無極性剤、荷電剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される吸着剤を該親油性流体と接触させる工程；及び
ｄ．任意選択的に、各工程によって生成された濾液を凝縮及び／又は凝集させて、水と該親油性流体とを含む凝縮体を生成する工程；及び
ｅ．任意選択的に、該凝縮体の親油性流体から該凝縮体の該水を分離させる工程；及び
ｆ．任意選択的に、該水を収集する工程；及び
ｇ．任意選択的に、親油性流体の処理に該親油性流体を使用する工程。
【０００９】
本発明の更に別の態様では、次の工程を含む、界面活性剤含有親油性流体を処理するシステムが提供される：
ａ．荷電剤を含む吸着材料を親油性流体と接触させて生成する工程；及び
ｂ．任意選択的に、極性剤及び／又は無極性剤を含む吸着材料を接触させる工程；及び
ｃ．任意選択的に、吸水剤を接触させる工程；及び
ｄ．任意選択的に、多孔質剤を接触させる工程。
【００１０】
本発明の更に別の態様では、凝縮装置の構成要素と凝集装置の構成要素とを含む、本発明の処理に使用するのに好適な複合型の凝縮／凝集装置が提供される。
【００１１】
本発明の更に別の態様では、親油性流体にヒドロトロープの水溶液を添加して、親油性流体中に存在する汚染物質を親油性流体からヒドロトロープの水溶液に抽出し、汚染物質含有水溶液と該親油性流体の混合物を形成する工程を含む、親油性流体から汚染物質を除去する処理が提供される。
【００１２】
また、本発明のシステム及び処理には、処理によって生成される溶離液（すなわち、界面活性剤及び／又は水及び／又は他の汚染物質をほぼ含まない親油性流体）を回収する工程も含んでよい。
【００１３】
本発明のシステム及び処理は、商業的な布地物品加工用途だけでなく家庭での使用に好適な布地物品加工装置に組み込んでよい。換言すれば、このシステム及びプロセスは、消費者の家庭において消費者が使用してよく、これはとりわけ、布地加工機械（すなわち洗濯機）及び洗浄組成物が布地物品処理システムを最大限に活用するために相互依存的であるように設計されている場合に言える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（定義）
本明細書で使用される用語「布地物品」とは、従来の洗濯処理又はドライクリーニング処理で慣例的に洗浄される任意の物品を意味するものとする。従って、この用語は、衣服、亜麻布、服地、及び衣服付属品のような物品を包含する。また、この用語は、手さげバッグ、家具カバー、防水布などのような、全体又は一部分が布で作られた他の品目も包含する。
【００１５】
本明細書で使用される「吸収性材料」又は「吸収性ポリマー」という用語は、詳述されているように、親油性流体を吸収することなく水及び／又は含水流体を選択的に吸収又は吸着する能力があるいずれの材料も意味している。換言すれば、吸収性材料又は吸収性ポリマーは、吸水剤を含む。当該技術分野において、それらはまた「応答性ゲル」、「ゲル」、及び「高分子ゲル」と呼ばれる可能性もある。相変化ゲルの一覧については、「応答性ゲル、体積の変化ＩＩ（Responsive Gels, Volume Transitions II）」、Ｋ．ドゥシェク（K. Dusek）編、スプリンガー出版（Springer Verlag）、ベルリン、１９９３年（本明細書に参考として組み入れられる）のテキストを参照されたい。また、熱応答性ゲル（Thermo-responsive Gels）、放射物理化学（Radiat.Phys.Chem.）、第４６巻、Ｎｏ．２、１８５〜１９０ページ、英国エルゼビア科学社（Elsevier Science Ltd.）、１９９５年（参考として本明細書に組み入れる）も参照のこと。本発明の使用に適した超吸収ポリマーはまた、５ｇ／ｇ以上の吸収力を有する高分子材料である。本願に引用し援用する、フレデリック  Ｌ．ブクホルツ（Fredric L. Buchholz）及びニコラス  Ａ．ペッパス（Nicholas A. Peppas）編、アメリカ化学会（American Chemical Society）、ワシントンＤＣ、１９９４年の「超吸収ポリマー科学技術（Superabsorbent Polymers Science and Technology）」（特に、タダオ・シモムラ（Tadao Shimomura）及びタカシ・ナンバ（Takashi Namba）による「高性能超吸収ポリマーの調製及び応用（Preparation and Application of High-Performance Superabsorbent Polymers）」と題された第９章）も参照すること。
【００１６】
本明細書で使用される「吸収性マトリックス浸透助剤」又は「スペーサー物質」又は「スペーサー」という用語は、多くとも、水及び／又は親油性流体にわずかしか溶解しない、あらゆる繊維性又は微粒子物質も意味するものとする。
【００１７】
本明細書で使用される「吸収性マトリックス」という用語は、水を吸収又は吸着する能力がある、いかなる形態のマトリックスも意味している。少なくとも、前記用語は吸収性材料を含む。前記用語は、スペーサー物質及び／又は高表面積物質を任意選択的に含んでもよい。
【００１８】
本明細書で使用される用語「親油性流体」とは、以下でより詳細に記載されるように、皮脂を除去することが可能ないかなる非水性流体も意味することを意図する。
【００１９】
用語「洗浄組成物」及び／又は「処理組成物」は、本明細書で使用する時、洗浄すべき布地物品と直接接触する、あらゆる親油性流体含有組成物を意味するものとする。前記用語は、コンディショニング及びサイジングなどの洗浄以外の用途を包含すると理解されるべきである。更に、上述の汚染物質以外の追加の汚染物質、及び漂白剤などの任意選択的な洗浄補助剤が、「洗浄組成物」に添加されてもよい。すなわち、洗浄補助剤／添加剤が、任意選択的に親油性流体と組み合わされてもよい。これらの任意選択の洗浄性補助剤を、以下に更に詳細に説明する。このような洗浄補助剤は、洗浄性組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の濃度で本発明の洗浄性組成物中に存在してもよい。添加剤は、親油性流体中で洗浄利益を提供することのできる材料から選択される。このような添加剤には、水を用いる洗濯用の流通製品において使用されているもの（界面活性剤、増白剤、香料、酵素、溶媒、染料など）、並びに親油性流体に可溶の又は親油性流体に懸濁させることのできるその他の材料が挙げられる。
【００２０】
用語「汚れ」とは、除去が望まれる、布地物品上の望ましくないあらゆる物質を意味する。用語「水をベースにした」又は「親水性」汚れとは、汚れが最初に布地物品と接触した時点で、汚れが水を含んでいたか、又は汚れが布地物品上で相当な分量の水を保持していることを意味する。水をベースにした汚れの例には、限定的ではないが、飲み物、多くの食物汚れ、水溶性染料、体液、例えば汗、尿、又は血液など、戸外の汚れ、例えば草のしみ、及び泥などが挙げられる。
【００２１】
用語「親油性流体中に水を懸濁することができる」は、ある物質が、成分の最初の混合後少なくとも５分間静置した時に、水が目に見えて懸濁、溶媒和又は乳化した状態を保つ形で、親油性流体と不混和性である水を懸濁、溶媒和又は乳化することができることを意味する。本発明の組成物の幾つかの実施例では、組成物は、コロイドの性質であっても、及び／又は乳濁性に見えてもよい。本発明の組成物の他の実施例では、組成物は透明であってもよい。
【００２２】
用語「親油性流体に不溶性」とは、親油性流体に添加された時に、物質が添加後５分以内に親油性流体から物理的に分離（すなわち、沈殿、凝縮、浮遊）することを意味し、一方「親油性流体に可溶性」である物質は、添加後５分以内に親油性流体から物理的に分離しない。
【００２３】
用語「消費可能な洗剤組成物」は、親油性流体と組み合わせると、結果として本発明による洗浄組成物が得られる、あらゆる組成物を意味する。
【００２４】
用語「処理助剤」は、本発明による洗浄組成物を形成するために、消費可能な洗剤組成物を親油性流体との配合性、安定性、及び／又は希釈性に関して更に好適にする、あらゆる物質を指す。
【００２５】
本明細書で使用する時、「混合」という用語は、２つ以上の物質（すなわち、流体、より具体的には親油性流体及び消費可能な洗剤組成物）を均一な混合物が形成されるように組み合わせることを意味する。好適な混合処理は、当該技術で既知である。好適な混合処理の非限定的な例には、攪拌混合処理、及び静的混合処理が挙げられる。
【００２６】
（親油性流体）
本明細書の親油性流体は、布地／皮革物品加工機器の運転条件下で、換言すれば、本発明の布地物品の加工中に、液相が存在するものである。一般にそのような親油性流体は、周囲温度及び圧力において完全に液体であることができ、容易に融解する固体、例えば約０℃〜約６０℃の範囲の温度で液体になるものであることができ、あるいは周囲温度及び圧力において、例えば２５℃及び１気圧で液相と気相の混合物を含むことができる。従って、親油性流体は、二酸化炭素のような圧縮性気体ではない。
【００２７】
本明細書の親油性流体は、既知の慣用的なドライクリーニング流体の性質と等しい、又は好ましくはそれを上回る不燃性を有するか又は比較的高い引火点及び／若しくは低ＶＯＣ（揮発性有機化合物）性を有することが好ましく、これらの用語はドライクリーニング産業で使用されるような慣用的な意味を有する。
【００２８】
更に、本明細書の好適な親油性流体は、流動しやすく、粘性ではない。
【００２９】
一般に、本明細書の親油性流体は、本発明書で後述する試験の中で定義されるように、皮脂又は身体の汚れを少なくとも部分的に溶解できる流体であることが必要である。親油性流体の混合物もまた好適であり、下記の親油性流体試験の要件が満たされることを条件として、親油性流体は、任意の分率のドライクリーニング溶媒、特にフッ素化溶媒、又は過フッ素化アミンを包含する、より新しい種類のものを包含することができる。パーフルオロトリブチルアミンのような幾つかの過フッ化アミン類は、親油性流体として使用するには適さないが、親油性流体含有組成物中に存在し得る多くの潜在的な添加剤の１つとして存在してよい。
【００３０】
他の好適な親油性流体には、以下に限定されないが、ジオール溶媒系、例えば、Ｃ６−若しくはＣ８−などの高級ジオール、又は更に高級のジオール類、環状及び非環状型の両方を含む有機シリコーン溶媒類等、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００３１】
本発明の組成物の主成分として組み込むのに好適な非水性親油性流体の好ましい群には、低揮発性非フッ素化有機物、シリコーン、特にアミノ官能性シリコーン以外のもの、及びこれらの混合物が挙げられる。低揮発性非フッ素化有機物には、例えばオレアン（OLEAN）（登録商標）及びその他のポリオールエステル類、又は特定の比較的非揮発性の生分解性中鎖分枝状石油留分が包含される。
【００３２】
本発明の組成物の主成分として組み込むのに好適な非水性親油性流体の別の好ましい群には、以下に限定されないが、グリコールエーテル、例えば、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールｔ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールｔ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテルが挙げられる。組成物の主成分として、例えば、５０％を超過して用いられる好適なシリコーンには、「Ｄ５」と称されることもあるシクロペンタシロキサン、及び／又はほぼ同様の揮発性を有し、任意に他の適合性のあるシリコーンにより補完される直鎖類似体が挙げられる。好適なシリコーン類は、文献で周知であり、例えば、カークオスマーの工業化学百科事典を参照されたい。そして、ゼネラル・エレクトリック（General Electric）、東芝シリコーン（株）、バイエル（Bayer）、及びダウ・コーニング（Dow Corning）を含む多数の民間の供給源から入手可能である。他の好適な親油性流体が、プロクター・アンド・ギャンブル社（Procter & Gamble）、又はダウ・ケミカル（Dow Chemical）、及び他の供給元から購入可能である。
【００３３】
（親油性流体の適合性及び親油性流体試験（ＬＦ試験））
ドライクリーニング流体に対する既知の要求（例えば、引火点等）を満たすことができ、下記の試験法に示されるように、少なくとも部分的に皮脂を溶解可能な任意の非水性流体が本明細書の親油性流体として好適である。一般指針としてパーフルオロブチルアミン（フロリナート（Fluorinert）ＦＣ−４３（登録商標））はそれ自体（添加剤と共に、又は添加剤なしで）では定義により本明細書で使用される親油性流体として好適でない（本質的に非溶媒である）標準物質であり、一方でシクロペンタシロキサンは好適な皮脂溶解特性を有し、皮脂を溶解させる。
【００３４】
以下は親油性流体として使用する他の物質、例えば、他の低粘度、自由流動性シリコーンの調査及び適格性認定方式である。この方式は、皮脂に関するモデルの汚れとして、市販品として入手可能なクリスコ（Crisco）（登録商標）キャノーラ油、オレイン酸（純度９５％、シグマ・アルドリッチ社（Sigma Aldrich Co.）から入手可能）及びスクアレン（純度９９％、Ｊ．Ｔ．ベーカー（J.T.Baker）から入手可能）を使用する。試験物質は、実質的に無水であり、いかなる添加された添加剤も評価中の他の材料も含んでいてはならない。
【００３５】
３本のバイアル瓶を用意し、各バイアル瓶に一種類の親油性汚れを入れる。第一のバイアル瓶にキャノーラ油１．０ｇを入れ、第二のバイアル瓶にオレイン酸（９５％）１．０ｇを入れ、最後の第三のバイアル瓶にスクアレン（９９．９％）１．０ｇを入れる。各バイアル瓶に、親油性を試験する流体を１ｇ入れる。室温及び常圧で標準的な攪拌混合機において、最大設定で２０秒間、試験される親油性汚れ及び流体を含有する各バイアル瓶を個別に混合する。バイアル瓶を作業台に載置し、室温及び常圧で１５分間安定させる。静止した時に、親油性汚れの入ったいずれかのバイアル瓶に透明な単一相が形成された場合は、その非水性流体は、本発明による「親油性流体」として使用するに好適であるとみなされる。しかし、３本のバイアル瓶全部に２つ以上の分離相が形成されている際には、油相中に溶解される非水性流体の量を、非水性流体が適切なものとして拒絶する又は容認する前に、更に測定する必要がある。
【００３６】
このような場合には、注射器により、各バイアル瓶の各層から２００μｌのサンプルを注意深く抜き取る。各３つのモデル汚れ及び試験される流体の較正サンプルの保持時間の決定後、注射器で抜き取った層のサンプルをＧＣオートサンプラーバイアル瓶に入れ、慣用的なＧＣ分析にかける。オレイン酸層、キャノーラ油層、又はスクアラン層から成る層のいずれか１つに、試験流体が１％を超えて、好ましくはより多く、存在することがＧＣで見つかった場合には、その試験流体も親油性流体として使用するのに適切であるとみなされる。必要であれば、方式はヘプタコサフルオロトリブチルアミン、つまりフロリナート（Fluorinert）ＦＣ−４３（不合格）及びシクロペンタシロキサン（合格）を使用して更に較正することができる。好適なＧＣは、スプリット／スプリットレス注入器及びＦＩＤを装備したヒューレットパッカード（Hewlett Packard）のガスクロマトグラフＨＰ５８９０シリーズＩＩである。親油性流体存在量を決定するのに使用する好適なカラムは、Ｊ＆Ｗサイエンティフィック社（J&W Scientific）の、３０メートル、内径０．２５ｍｍ、０．１ｕｍのフィルム厚、カタログ番号１２２１１３１のキャピラリーカラムＤＢ−１ＨＴである。ＧＣは以下の条件下で操作されるのが好適である：
【表１】
2005520669.tif 000003
【００３７】
本明細書で使用するのに好適な好ましい親油性流体は、優れた衣類ケア特性を有することに基づいて、使用のために更に格付けすることができる。衣類ケア特性試験は当該技術分野において周知であり、幅広い範囲の衣類又は継ぎ目等に使用される布地、糸及びゴムひもを包含する布地物品構成要素及び様々なボタンを使用して特定されるべき流体を試験することを包含する。本明細書に用いるのに好ましい親油性流体は、優れた衣類ケア特性を有する、例えば、良好な収縮及び／又は布地ひだ寄せ特性を有し、プラスチックボタンに目立った損傷を与えない。例えばエチルラクテートのような、皮脂の除去において親油性流体として使用するのが適切である特定の物質は、ボタンを溶解する傾向があるために極めて好ましくないことがあり、そのような物質を本発明の組成物中に使用しなければならない場合は、混合物全体が実質的にボタンに損傷を与えないように、水及び／又は他の物質と配合されることになる。他の親油性流体、Ｄ５は、例えば、衣類ケアの要件を極めてよく満たす。幾つかの好適な親油性流体は、付与された米国特許第５，８６５，８５２号、第５，９４２，００７号、第６，０４２，６１７号、第６，０４２，６１８号、第６，０５６，７８９号、第６，０５９，８４５号、及び第６，０６３，１３５号の中に見出され、これらは本明細書に参考として組み入れられる。
【００３８】
親油性流体には、直鎖及び環状ポリシロキサン、炭化水素、及び塩素化炭化水素を挙げることができるが、本明細書で使用される親油性流体の定義によって明確に包含されないＰＥＲＣ及びＤＦ２０００は例外とする。より好ましいのは線状及び環状ポリシロキサン、及びグリコールエーテル、酢酸エステル、乳酸エステル類の炭化水素である。好ましい親油性流体には、７６０ｍｍＨｇにおける沸点が約２５０℃未満の環状シロキサンが挙げられる。本発明で使用する特に好ましい環状シロキサンは、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン及びドデカメチルシクロヘキサシロキサンである。好ましくは、環状シロキサンはデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５、ペンタマー）を含み、実質的にオクタメチルシクロテトラシロキサン（テトラマー）及びドデカメチルシクロヘキサシロキサン（ヘキサマー）を含まない。
【００３９】
但し、有用な環状シロキサン混合物は、好ましい環状シロキサンに加えて、オクタメチルシクロテトラシロキサン及びヘキサメチルシクロトリシロキサン、あるいはテトラデカメチルシクロヘプタシロキサンのようなより高級な環状物を包含する他の環状シロキサンも微量含有する場合があることを理解すべきである。一般的に、有用な環状シロキサン混合物中のこれらの他の環状シロキサン量は、混合物の全体の約１０重量％未満である。環状シロキサン混合物の工業規格では、このような混合物は混合物の約１重量％未満のオクタメチルシクロテトラシロキサンを含む。
【００４０】
従って、本発明の親油性流体は、親油性流体の好ましくは約５０重量％以上、より好ましくは約７５重量％以上、更により好ましくは少なくとも約９０重量％、最も好ましくは少なくとも約９５重量％のデカメチルシクロペンタシロキサンを含む。あるいは、親油性流体は、混合物の約５０重量％以上、好ましくは約７５重量％以上、より好ましくは少なくとも約９０重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％〜約１００重量％のデカメチルシクロペンタシロキサン、並びに混合物の約１０重量％未満、好ましくは約５重量％未満、より好ましくは約２重量％未満、更により好ましくは約１重量％未満、最も好ましくは約０．５重量％未満から約０重量％までのオクタメチルシクロテトラシロキサン及び／又はドデカメチルシクロヘキサシロキサンを有する環状シロキサンの混合物であるシロキサンを含み得る。
【００４１】
親油性流体の濃度は、本発明の処理組成物中に存在する場合、好ましくは処理組成物の約７０重量％〜約９９．９９重量％、より好ましくは約９０重量％〜約９９．９重量％、及び更により好ましくは、約９５重量％〜約９９．８重量％である。
【００４２】
親油性流体の濃度は、本発明の消費可能な布地物品処理／洗浄組成物中に存在する場合、好ましくは消費可能な布地物品加工／洗浄組成物の約０．１重量％〜約９０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約７５重量％、更により好ましくは約１重量％〜約５０重量％である。
【００４３】
（親油性流体補助剤）
親油性流体を利用する布地加工処理の際、親油性流体は典型的に、汚染物質成分及び／又は汚染物質、水及び／又はその他の「非親油性流体物質」を含有することとなる。これら「非親油性流体物質」（すなわち汚染物質）の非限定例には、界面活性剤、染料、水、及び汚れ、例えば口紅、並びに脂質、例えばトリグリセリド類、脂肪酸類、スクアレン類が挙げられる。
【００４４】
汚染物質がいかにして最終的に親油性流体に含有されるかは本発明の焦点ではなく、本発明はそれよりも親油性流体が純粋又は実質的に純粋になるように、親油性流体から汚染物質を除去及び／又は削減することに焦点を合わせる。換言すれば、純粋な及び／又は実質的に純粋な親油性流体は、好ましくは布地加工方法の後に続く工程及び／又は新規の布地加工処理において純粋及び／又は実質的に純粋な親油性流体の性能を損なわない濃度の汚染物質を含む。好ましくは、純粋又は実質的に純粋な親油性流体に存在する汚染物質の濃度は、該親油性流体の約０重量％〜約１重量％、より好ましくは約０．００００１重量％〜約０．１重量％、より一層好ましくは約０．０００１重量％〜約０．０１重量％である。
【００４５】
Ａ．（汚染物質成分）
汚染物質成分及び／又は従来の汚染物質は、両物質を利用する布地加工処理の結果親油性流体と混合されてもよいし、又は親油性流体を布地加工処理に使用する前に親油性流体に添加されてもよい。汚染物質成分及び／又は従来の汚染物質がいかにして親油性流体中に存在するようになるかは本発明にとって特に重要でない。本発明は、汚染物質成分及び／又は従来の汚染物質の親油性流体からの除去という問題に対処する。
【００４６】
本発明の汚染物質含有親油性流体中に存在し得る汚染物質成分（すなわち、汚染物質と同様の特性を有する物質）及び従来の汚染物質には、界面活性剤、染料、脂質、汚れ、水、及びその他の非親油性流体物質のような従来の汚染物質が挙げられるがこれらに限定されない。
【００４７】
広範囲の従来の汚染物質を、処理剤として本発明の処理組成物に使用することができる。
【００４８】
これらのその他の汚染物質の非限定例には、従来の陰イオン性、非イオン性、陽イオン性及び双性イオン性汚染物質が挙げられる。
【００４９】
本発明によって提供される処理組成物に含まれる汚染物質は、使用される特定の汚染物質及び達成されるべき所望効果に依存して、組成物の少なくとも０．０１重量％、好ましくは少なくとも約０．１重量％，より好ましくは少なくとも約０．５重量％、更により好ましくは少なくとも約１重量％、最も好ましくは少なくとも約３重量％から約８０重量％まで、より好ましくは約６０重量％まで、最も好ましくは約５０重量％まで含まれる。
【００５０】
汚染物質は、非イオン性、陰イオン性、両性、両染性、双性イオン性、陽イオン性、半極性非イオン性、及びこれらの混合物であることができ、その非限定例が米国特許第５，７０７，９５０号及び第５，５７６，２８２号に開示されている。陰イオン系、非イオン性、両性及び双性イオン性の分類、及びこれらの汚染物質の種は、米国特許特第３，６６４，９６１号（ノリス（Norris）、１９７２年５月２３日発行）に挙げられている。好ましい組成物は非イオン性汚染物質及び／又は非イオン性汚染物質と他の汚染物質、とりわけ陰イオン系汚染物質との混合物を含む。
【００５１】
本明細書で有用な汚染物質の非限定例には、いわゆる狭ピークのアルキルエトキシレート類及びＣ６〜Ｃ１２アルキルフェノールアルコキシレート類（とりわけ、エトキシレート類及びエトキシ／プロポキシの混合物）を含む従来の、約１〜２２のＥＯを有するＣ８〜Ｃ１８アルキルエトキシレート類（「ＡＥ」）、アルキルジアルキルアミンオキシド、アルカノイルグルコースアミド、Ｃ１１〜Ｃ１８アルキルベンゼンスルホネート類、並びに一級、二級及びランダムアルキルサルフェート類、Ｃ１０〜Ｃ１８アルキルアルコキシサルフェート類、Ｃ１０〜Ｃ１８アルキルポリグリコシド類、及びそれらの対応する硫酸化ポリグリコシド類、Ｃ１２〜Ｃ１８α−スルホン化脂肪酸エステル類、Ｃ１２〜Ｃ１８アルキル及びアルキルフェノールアルコキシレート類（とりわけ、エトキシレート類及びエトキシ／プロポキシの混合物）、Ｃ１２〜Ｃ１８ベタイン類、スケアコタイン（Schercotaine）類及びスルホベタイン類（「スルタイン類」）、Ｃ１０〜Ｃ１８アミンオキシド類、及び類似のものが挙げられる。他の従来の有用な汚染物質は、標準テキストに列記されている。
【００５２】
汚染物質成分及び／又は汚染物質は、以下の非限定例を含み得る。
【００５３】
ａ）陰イオン性汚染物質（例えば、アルキル又はアリールサルフェート、エアゾール誘導体等）
ｂ）陽イオン性又は塩基性汚染物質（例えば、四級汚染物質、一級及び二級アミン等）
ｃ）非イオン性汚染物質（例えば、ブリジ（Brij）汚染物質、ネオドール（Neodol）汚染物質等）
本発明の汚染物質成分は、親油性流体中に水を懸濁させることができ、親油性流体の汚れ除去効果を増強することができる物質である。それらの性質の条件として、前記物質は、親油性流体に可溶性である。
【００５４】
１つの分類の物質には、シロキサンをベースにした界面活性剤（シロキサンをベースにした物質）を含むことができる。この用途のシロキサンをベースにした界面活性剤は、他の用途向けのシロキサンポリマーであってもよい。シロキサンをベースにした界面活性剤の重量平均分子量は、典型的には、５００〜２０，０００である。ポリ（ジメチルシロキサン）に由来するこのような物質は、当該技術分野で周知である。本発明では、このようなシロキサンをベースにした界面活性剤全てが好適であるとは限らないが、それは、これらが親油性流体自体によって提供される洗浄のレベルと比較して、改善された汚れの洗浄を提供しないためである。
【００５５】
シロキサンをベースにした好適な界面活性剤は、次式を有するポリエーテルシロキサンを含む：
ＭａＤｂＤ’ｃＤ”ｄＭ’２〜ａ
式中、ａは０〜２であり、ｂは０〜１０００であり、ｃは０〜５０であり、ｄは０〜５０であり、但しａ＋ｃ＋ｄは少なくとも１であり；
ＭはＲ１３〜ｅＸｅＳｉＯ１／２であり、式中、Ｒ１は独立にＨ、又は一価の炭化水素基であり、Ｘはヒドロキシル基であり、ｅは０又は１であり；
Ｍ’はＲ２３ＳｉＯ１／２であり、式中、Ｒ２は独立にＨ、一価の炭化水素基、又は（ＣＨ２）ｆ−（Ｃ６Ｈ４）ｇＯ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｈ−（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｉ−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｊ−Ｒ３であり、但し、少なくとも１つのＲ２が（ＣＨ２）ｆ−（Ｃ６Ｈ４）ｇＯ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｈ−（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｉ−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｊ−Ｒ３であり、式中、Ｒ３は独立にＨ、一価の炭化水素基、又はアルコキシ基であり、ｆは１〜１０であり、ｇは０又は１であり、ｈは１〜５０であり、ｉは０〜５０であり、ｊは０〜５０であり、ｋは４〜８であり；
ＤはＲ４２ＳｉＯ２／２であり、式中、Ｒ４は独立にＨ、又は一価の炭化水素基であり；
Ｄ’はＲ５２ＳｉＯ２／２であり、式中、Ｒ５は独立にＲ２であり、但し、少なくとも１つのＲ５は（ＣＨ２）ｆ−（Ｃ６Ｈ４）ｇＯ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｈ−（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｉ−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｊ−Ｒ３であり、式中、Ｒ３は独立にＨ、一価の炭化水素基、又はアルコキシ基であり、ｆは１〜１０であり、ｇは０又は１であり、ｈは１〜５０であり、ｉは０〜５０であり、ｊは０〜５０であり、ｋは４〜８であり；
Ｄ”はＲ６２ＳｉＯ２／２であり、式中、Ｒ６は独立してＨ、一価の炭化水素基、又は（ＣＨ２）ｌ（Ｃ６Ｈ４）ｍ（Ａ）ｎ−［（Ｌ）ｏ−（Ａ’）ｐ−］ｑ−（Ｌ’）ｒＺ（Ｇ）ｓであり、式中、ｌは１〜１０であり、ｍは０又は１であり、ｎは０〜５であり、ｏは０〜３であり、ｐは０又は１であり、ｑは０〜１０であり、ｒは０〜３であり、ｓは０〜３であり、Ｃ６Ｈ４は、非置換又はＣ１〜１０アルキル若しくはアルケニルで置換されており、Ａ及びＡ’は、それぞれ独立して連結部分であって、エステル、ケト、エーテル、チオ、アミド、アミノ、Ｃ１〜４フルオロアルキル、Ｃ１〜４フルオロアルケニル、分枝鎖若しくは直鎖ポリアルキレンオキシド、ホスフェート、スルホニル、サルフェート、アンモニウム、及びこれらの混合物を表し、Ｌ及びＬ’は、それぞれ独立して、非置換又は置換の、Ｃ１〜３０直鎖若しくは分枝鎖アルキル又はアルケニル又はアリ−ルであり、Ｚは、水素、カルボン酸、ヒドロキシ、ホスフェート、ホスフェートエステル、スルホニル、スルホネート、サルフェート、分枝鎖又は直鎖ポリアルキレンオキシド、ニトリル、グリセリル、非置換又はＣ１〜３０アルキル若しくはアルケニルで置換されているアリール、非置換又はＣ１〜１０アルキル若しくはアルケニル又はアンモニウムで置換されている炭水化物であり、Ｇは、Ｈ＋、Ｎａ＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ＋２、Ｍｇ＋２、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、メシラート、若しくはトシラートなどの陰イオン又は陽イオンである。
【００５６】
シロキサンをベースにした前述の界面活性剤の種類の例は、ＥＰ−１０４３４４３Ａ１、ＥＰ−１０４１１８９、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０１／３４，７０６（全てＧＥシリコーンズ（GE Silicones）に発行）、及び米国特許第５，６７６，７０５号、米国特許第５，６８３，９７７号、米国特許第５，６８３，４７３号、及びＥＰ−１０９２８０３Ａ１（全てレバー・ブラザーズ（Lever Brothers）に発行）に見出すことができる。
【００５７】
シロキサンを主体とする好適な界面活性剤の市販品の非限定例は、ＴＳＦ４４４６（ゼネラル・エレクトリック・シリコーンズ（GeneralElectric Silicones）より）、ＸＳ６９−Ｂ５４７６（ゼネラル・エレクトリック・シリコーンズ（General Electric Silicones）より）、ジェナミンＨＳＸ（Jenamine HSX）（デルコン（DelCon）より）、及びＹ１２１４７（Ｏｓｉスペシャルティーズ（OSi Specialties）より）である。
【００５８】
界面活性剤成分に好適な第２の好ましい分類の物質は、有機物の性質をもつ。好ましい物質は、炭素原子数約６〜約２０の炭素鎖を有する、オルガノスルホスクシネート界面活性剤である。最も好ましいのは、それぞれが炭素原子数約６〜約２０の炭素鎖を有する、ジアルキル鎖を含有するオルガノスルホスクシネート類である。また、アリール又はアルキルアリール、置換又は非置換、分枝又は直鎖、飽和又は不飽和基を含有する鎖も好ましい。
【００５９】
好適なオルガノスルホスクシネート界面活性剤の市販品の非限定例は、エアゾール（Aerosol）ＯＴ及びエアゾール（Aerosol）ＴＲ−７０（サイテック（Cytec）より）の商品名で入手可能である。
【００６０】
界面活性剤のもう１つの好ましい部類は、非イオン性界面活性剤、特に低いＨＬＢ値の非イオン性界面活性剤である。好ましい非イオン性界面活性剤は、約１０未満、より好ましくは約７．５未満、及び最も好ましくは約５未満のＨＬＢ値を有する。好ましい非イオン性界面活性剤はまた、界面活性剤の鎖の中に約６〜２０個の炭素、及び界面活性剤の親水性部分中に約１〜１５個のエチレンオキシド（ＥＯ）及び／又はプロピレンオキシド（ＰＯ）単位を有し（すなわち、Ｃ６〜２０  ＥＯ／ＰＯ  １〜１５）、及び好ましくはＣ７〜１１  ＥＯ／ＰＯ  １〜５（例えばＣ７〜１１  ＥＯ  ２．５）の範囲内のものから選択される非イオン性界面活性剤である。
【００６１】
界面活性剤成分は、本発明の布地物品処理組成物中に存在する場合、好ましくは布地物品処理組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．０２重量％〜約５重量％、更により好ましくは約０．０５重量％〜約２重量％含まれる。
【００６２】
界面活性剤成分は、本発明の消費可能な洗剤組成物中に存在する場合、好ましくは消費可能な洗剤組成物の約１重量％〜約９９重量％、より好ましくは約２重量％〜約７５重量％、更により好ましくは約５重量％〜約６０重量％含まれる。
【００６３】
実施形態の１つでは、処理剤は水に不溶性である。もう１つの実施形態では、処理剤は水に不溶性であるが、親油性流体に可溶性である。更に別の実施形態では、処理剤は水に不溶性であり、親油性流体に可溶性であり、及び約１〜約９又は約１〜約７又は約１〜約５のＨＬＢを有する。
【００６４】
更に別の実施形態では、処理剤は水に不溶性であり、及び親油性流体に不溶性である。更に別の実施形態では、処理剤は可溶化剤と共に、親油性流体及び／又は水に少なくとも部分的に可溶性である。可溶化剤の実施形態において、処理剤は処理組成物の約０．００１重量％〜約５重量％、又は約０．００１重量％〜約３重量％又は約０．００１重量％〜約１重量％の濃度で処理組成物中に存在する。
【００６５】
好適な処理剤の非限定例には、ダウ・コーニング（Dow Corning）よりＤＣ１２４８、ＳＦ１５２８、ＤＣ５２２５Ｃ及びＤＣＱ４３６６７などの商標名で市販されている処理剤、及びウィトコ（Witco）よりＬ８６２０、Ｌ７２１０、Ｌ７２２０などの商標名で市販されているシルウェッツ（Silwets）が挙げられる。
【００６６】
汚染物質成分は、汚染物質含有親油性流体中に存在する場合いかなる濃度でも存在できるが、通常は汚染物質成分は、洗浄組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．０２重量％〜約５重量％、更に好ましくは約０．０５重量％〜約２重量％の濃度で存在する。
【００６７】
汚染物質含有親油性流体中に存在してもよい別の汚染物質成分／汚染物質は、非シリコーン添加剤として特徴づけられる。該非シリコーン添加剤は好ましくは極性の高い及び／又は水素結合する先端基を含む。極性の高い及び／又は水素結合する先端基の例は、アルコール類、カルボン酸類、サルフェート類、スルホネート類、ホスフェート類、ホスホネート類、及び窒素含有物質である。好ましい非シリコーン添加剤は、一級、二級、及び三級アミン類、ジアミン類、トリアミン類、エトキシル化アミン類、アミンオキシド類、アミド類、ベタイン類、四級アンモニウム塩、及びこれらの混合物から成る群から選択される窒素含有物質である。アルキルアミン類が特に好ましい。更に、融点を下げるのに役立つアルキル鎖上の分枝形成が極めて好ましい。更に好ましいのは、約６〜約２２個の炭素原子を含む一級アルキルアミン類である。
【００６８】
特に好ましい一級アルキルアミン類は、オレイルアミン（アーミン（Armeen）ＯＬＤの商品名でアクゾ（Akzo）から市販）、ドデシルアミン（アーミン（Armeen）１２Ｄの商品名でアクゾ（Akzo）から市販）、分枝Ｃ１６〜Ｃ２２アルキルアミン（プリミーニ（Primene）ＪＭ−Ｔの商品名でローム・アンド・ハース（Rohm & Haas）から市販）、及びこれらの混合物である。
【００６９】
非シリコーン添加剤は、存在する場合、本発明の洗浄組成物中に、洗浄組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．０２重量％〜約５重量％、更に好ましくは約０．０５重量％〜約２重量％の濃度で存在してよい。
【００７０】
（極性溶媒）
本発明の汚染物質含有親油性流体は、極性溶媒を含んでもよい。極性溶媒の非限定例には、水、アルコール類、グリコール類、ポリグリコール類、エーテル類、カーボネート類、二塩基性エステル類、ケトン類、他の酸素化溶媒、及びこれらの混合物が挙げられる。アルコール類のさらなる例には、プロパノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのようなＣ１〜Ｃ１２６アルコール類、ベンジルアルコール、及び１，２−ヘキサンジオールなどのジオール類が挙げられる。ダウ・ケミカル（Dow Chemical）によるダウアノール（Dowanol）シリーズは、本発明に有用なグリコール及びポリグリコールの例であり、例えば、ダウアノール（Dowanol）ＴＰＭ、ＴＰｎＰ、ＤＰｎＢ、ＤＰｎＰ、ＴＰｎＢ、ＰＰｈ、ＤＰＭ、ＤＰＭＡ、ＤＢ、及び他のものなどがある。他の例には、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリブチレングリコール、及び更に疎水性のグリコールなどが挙げられる。カーボネート溶媒の例には、エチレン、プロピレン、及びブチレンカーボネート、例えばジェフソル（Jeffsol）の商標名で入手可能なものなどがある。本発明のための極性溶媒は、分散性（δＤ）、極性（δＰ）、及び水素結合（δＨ）ハンセン溶解度パラメータによって更に識別することができる。好ましい極性溶媒又は極性溶媒混合物は、極性分率の値（ｆＰ）及び水素結合分率の値（ｆＨ）が、ｆＰ＞０．０２及びｆＨ＞０．１０であり、ここでｆＰ＝δＰ／（δＤ＋δＰ＋δＨ）及びｆＨ＝δＨ／（δＤ＋δＰ＋δＨ）、更に好ましくはｆＰ＞０．０５及びｆＨ＞０．２０、最も好ましくはｆＰ＞０．０７及びｆＨ＞０．３０である。
【００７１】
極性溶媒は汚染物質含有親油性流体中にいかなる濃度で存在してもよく、典型的には汚染物質含有親油性流体の約０．００１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．００５重量％〜約５重量％、更により好ましくは約０．０１重量％〜約１重量％の濃度で汚染物質含有親油性流体に存在する。
【００７２】
実施形態の１つでは、汚染物質含有親油性流体は、汚染物質含有親油性流体の約０重量％〜約５重量％又は約０重量％〜約３重量％又は約０．０００１重量％〜約１重量％の極性溶媒を含む。
【００７３】
本発明の処理組成物においては、極性溶媒の濃度は、洗剤組成物の約０重量％〜約７０重量％、好ましくは１重量％〜５０重量％、更に好ましくは１重量％〜３０％重量であることができる。
【００７４】
もう１つの実施形態では、界面活性剤含有親油性流体は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双イオン性界面活性剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される界面活性剤を含む。
【００７５】
（吸着性物質）
本発明の処理に有用な吸着性物質は、極性剤及び無極性剤を含む。一般的に、極性剤及び無極性剤は、吸着性物質中に約１：１０〜約１０：１又は約１：５〜約５：１又は約１：２〜約３：１の比で存在する。
【００７６】
実施形態の１つでは、吸着性物質は約１０ｍ２／グラム〜約１０００ｍ２／グラム又は約１００ｍ２／グラム〜約１０００ｍ２／グラム又は約２５０ｍ２／グラム〜約１０００ｍ２／グラム又は更に約５００ｍ２／グラム〜約１０００ｍ２／グラムの表面積を有する。
【００７７】
実施形態の１つでは、吸着性物質は平均粒径が約０．１μｍ〜約２５０μｍである。
【００７８】
もう１つの実施形態では、吸着性物質は平均粒径が約０．１μｍ〜約５００μｍである。
【００７９】
もう１つの実施形態では、吸着性物質は極性及び無極性剤、並びに極性剤、無極性剤及び任意選択的に荷電剤から成る群から選択されるもう１つの剤を含み、その際２つ以上の剤が単一の物理的形態の混合剤の形態である。
【００８０】
更に別の実施形態では、吸着性物質は極性及び無極性剤、並びに極性剤、無極性剤及び任意選択的に荷電剤から成る群から選択されるもう１つの剤を含み、その際２つ以上の剤が層状剤の形態である。
【００８１】
更に別の実施形態では、吸着性物質は分離した、別個の極性及び無極性剤並びに独立した、別個の荷電剤を、汚染物質含有親油性流体がいずれの独立した、別個の剤にも接触するように含む。
【００８２】
更に別の実施形態では、吸着性物質は離散粒子を含む。
【００８３】
更に別の実施形態では、吸着性物質は離散粒子の形態である。
【００８４】
あるいは、吸着性物質は繊維性構造の形態である。一般的に、繊維性構造は、不織布繊維性構造である。しかしながら、繊維性構造は織物繊維性構造であることもできる。
【００８５】
もう１つの実施形態では、吸着性物質は繊維性構造に埋め込まれた、及び／又はコーティングされた、及び／又は含浸された、及び／又は結合された離散粒子の形態である。
【００８６】
吸着性物質は、（１）荷電剤、及び（２）一緒に混合された極性及び無極性剤を含んでもよい。極性剤は一般的に離散粒子の形態であり、無極性剤は一般的に繊維性構造の形態であり、その際離散粒子の極性剤は繊維性構造、一般的には不織布繊維性構造に埋め込まれ、及び／又はコーティングされ、及び／又は含浸され、及び／又は結合されている。
【００８７】
また本発明には、そのような吸着剤が一旦界面活性剤のような汚染物質を吸着した後で、吸着された汚染物質を吸着剤から除去することのできる環境条件に吸着剤を曝露することによって、吸着剤、とりわけ荷電剤を再生することも包含される。例えば、荷電剤を環境条件に曝露して、荷電剤から残存親油性流体を放出させることができる。また、荷電剤を環境条件に曝露して、荷電剤から汚染物質を放出させることもできる。好適な環境条件の非限定例には、荷電剤を酸、塩基、及び／又は塩に曝露することが挙げられる。再生が可能な荷電剤は一般的に約２〜約８のｐＫａ又はｐＫｂを有する。再生可能な荷電剤は、親油性流体からの多サイクル界面活性剤除去に再利用することができる。
【００８８】
（ａ．極性剤）
実施形態の１つでは、本発明の吸着性物質に有用な極性剤は次式を有する：
Ｙａ−ＯｂＸ
式中、ＹはＳｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐであり、ａは約１〜約５であり、ｂは約１〜約１０であり、Ｘは金属である。
【００８９】
もう１つの実施形態では、本発明の吸着性物質への使用に適した極性剤は、シリカ、珪藻土、アルミノケイ酸塩類、ポリアミド樹脂、アルミナ、ヒドロゲル類、ゼオライト類、及びこれらの混合物から成る群から選択される。好ましくは、極性剤はシリカであり、より具体的にはシリカゲルである。
【００９０】
本発明のヒドロゲルを含むモノマーの非限定例は、ヒドロキシアルキルアクリレート類、ヒドロキシアルキルメタクリレート類、Ｎ−置換アクリル酸アミド類、Ｎ−置換メタクリル酸アミド類、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−アクロイルピロリドン、アクリル類、メタクリル類、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、２−スルホキシエチルメタクリル酸ナトリウム、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルピリジン、アミノエチルメタクリレート類、２−メタクリロイルオキシトリメチルアンモニウムクロリド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル酸アミド、ポリ（エチレングリコール）ジメタクリレート、２，２’−（ｐ−フェニレンジオキシジエチルジメタクリレート、ジビニルベンゼン、及びトリアリルアミンが挙げられる。
【００９１】
もう１つの実施形態では、本発明の吸着性物質への使用に適した極性剤は、約０．５μｍ〜約５００μｍの平均粒径を有する。
【００９２】
（ｂ．無極性剤）
本発明の吸着性物質への使用に適した無極性剤は、活性炭、ポリスチレン、ポリエチレン、及び／又はジビニルベンゼンのうち１つ以上を含む。活性炭は粉末形態であってもよく、及び／又は約５０ｍ２／グラム〜約２００ｍ２／グラム、一般的には、約７５ｍ２／グラム〜約１２５ｍ２／グラムの表面積を有する。
【００９３】
（ｃ．荷電剤）
実施形態の１つでは、荷電剤は陰イオン性物質、陽イオン性物質、双性イオン性物質及びこれらの混合物から成る群から選択される。
【００９４】
もう１つの実施形態では、荷電剤は次式を有する：
［Ｗ−Ｚ］Ｔ
式中、ＷはＳｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐ又はポリマー主鎖であり；Ｚは荷電置換基であり、Ｔはアルカリ金属、アルカリ土類金属及びこれらの混合物から選択される対イオンである。例えば、Ｔは、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、アルキルアンモニウム誘導体、水素イオン、塩化物、水酸化物、フッ化物、ヨウ化物、カルボキシレート等であってもよい。
【００９５】
ポリマー主鎖は一般的に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリジビニルベンゼン、ポリアクリル酸、ポリアクリル類アミド、多糖類、ポリビニルアルコール、これらのコポリマー及びこれらの混合物から成る群から選択される物質を含む。
【００９６】
荷電置換基は一般に、スルホネート類、ホスフェート類、四級アンモニウム塩類及びこれらの混合物を含む。荷電置換基は、アルコール類、ジオール類、カルボキシレートの塩類、一級及び二級アミンの塩類、ならびにこれらの混合物を含んでもよい。
【００９７】
Ｗは一般的にＷの約１重量％〜約１５重量％の荷電剤を含む。
【００９８】
もう１つの実施形態では、荷電剤は、荷電剤が環境条件に曝露されると汚染物質含有親油性流体から一時的に除去したいかなる汚染物質をも放出できるような再生の能力がある。本明細書で使用する時、「環境条件」とは、荷電剤に汚染物質の放出を引き起こすいずれかの物理的又は化学的条件を意味する。環境条件の非限定例には、荷電剤を酸、塩基及び／又は塩に曝露することが挙げられる。再生が可能な荷電剤は一般的に約２〜約８のｐＫａ又はｐＫｂを有する。再生が可能な荷電剤は、親油性流体からの多サイクル汚染物質除去に再利用できる。
【００９９】
（吸着材料の非限定例）
吸着材料は、粒径５μｍ〜４００μｍの、強イオン種（例えば、スルホン酸塩又は第四級アンモニウム塩）又は弱イオン種（例えば、カルボン酸塩、アルコール類、ジオール類、第一級アミン類の塩、第二級アミン類の塩、第一級アミン類と第二級アミン類の混合物の塩）によって官能化された、シリカゲル、ポリスチレン、又はポリスチレン／ジビニルベンゼンのいずれかを含む。吸着材は、ステンレス鋼、ポリプロピレン、及びポリエチレンから成るカートリッジ内に入れておくことができる。炭素％に基づく充填量は、２％〜１０％である。イオン交換樹脂の場合、吸着能は、シリカを主体とする基質で約１ミリ当量／グラム〜５ミリ当量／グラム、ポリスチレン又はポリスチレン／ジビニルベンゼンを主体とする基質で０．２ミリ当量／ｍＬ〜０．４／ｍＬである。
【０１００】
（吸収性材料）
本発明の吸収性材料は１又はそれ以上の吸水剤を含む。好適な吸水剤及び／又は本発明の吸水剤を含む吸収性材料については、本明細書の以下に記載されている。
【０１０１】
また本発明には、そのような吸水剤が一旦水を吸収した後で、吸収された水を吸水剤から除去することのできる環境条件に吸水剤を曝露することによって、吸水剤を再生することも包含される。好適な環境条件の非限定例には、熱、ｐＨ、イオン強度、真空、機械的な力（すなわち、気体流、遠心分離）、電界、及びこれらの混合物が挙げられる。また再生処理には、水の中に残っている親油性流体をそこから分離できるように、吸水剤から除去された水を凝縮する工程も含めてよい。
【０１０２】
（ヒドロゲル形成吸収性ポリマー）
本発明の吸収性ポリマーは、好ましくは少なくとも１つのヒドロゲル形成吸収性ポリマー（ヒドロゲル形成ポリマーともいう）を含む。本発明で有用なヒドロゲル形成ポリマーには、水性液体を吸収することが可能である種々の水不溶であるが水で膨潤可能なポリマーが包含される。こうしたヒドロゲル形成ポリマーは、当該技術分野では周知であり、これらのポリマーのいずれも本発明に有用である。
【０１０３】
ヒドロゲル形成吸収性ポリマーはまた、一般に「ヒドロコロイド」又は「吸収性」材料とも言われ、カルボキシメチルデンプン、カルボキシメチルセルロース、及びヒドロキシプロピルセルロースのような多糖類；ポリビニルアルコール、及びポリビニルエーテル類のような非イオン型；ポリビニルピリジン、ポリビニルモルフォリニオン、及びＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、又はＮ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリレート類及びメタクリレート類、及びこれらそれぞれの第四級塩のような陽イオン型を包含できる。典型的には、本発明で有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、スルホン酸又は酸アミド若しくはアミノ基類、及び更に典型的にはカルボキシル基類のような多数の陰イオン性又は陽イオン性官能基類を有する。本明細書に用いるのに好適なポリマー類の例には、重合可能で、不飽和の、酸を含有するモノマー類から調製されるポリマー類が挙げられる。陽イオン基類を有する陽イオンポリマー類の例は、塩基含有モノマー類から調製される。従って、こうしたモノマー類には、少なくとも１つの炭素−炭素オレフィン性二重結合を含有するオレフィン系の不飽和酸及び無水物が挙げられる。更に具体的には、このようなモノマー類はオレフィン性不飽和のカルボン酸類及び酸無水物類、オレフィン性不飽和のスルホン酸類、及びこれらの混合物から選択することができる。上述のように、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの性質は本発明にとって重要ではない。それにもかかわらず、最適なポリマー材料の選択で本発明の性能特性を強化してもよい。後に続く開示は、本明細書で有用な吸収性ポリマーの好ましい特性を説明する。これらの特性は限定として解釈されるべきではなく、むしろ、それらは単に吸収性ポリマー技術で過去数年間にわたって起きた進展を示すものである。
【０１０４】
本明細書でヒドロゲル形成吸収性ポリマーを調製するのに、酸性ではないモノマー類のいくらかは、普通、僅かな量で含有され得る。こうした酸性ではないモノマー類には、例えば、酸を含有するモノマー類の水溶性又は水分散性のエステル類、並びにカルボン酸基類又はスルホン酸基類を全く含有しないモノマー類を挙げることができる。従って任意の酸性ではないモノマー類には、次の種類の官能基：カルボン酸又はスルホン酸エステル類、ヒドロキシル基類、酸アミド基類、アミノ基類、ニトリル基類、第四級アンモニウム塩基類、アリール基類（例えば、スチレンモノマーに由来するようなフェニル基）を含有するモノマー類を挙げることができる。これらの酸性ではないモノマー類は周知の物質であり、例えば、１９７８年２月２８日に発行された米国特許第４，０７６，６６３号（マスダ（Masuda）ら）、及び１９７７年１２月１３日に発行された米国特許第４，０６２，８１７号（ウエスターマン（Westerman））に詳細に記載されており、双方とも参照として組み入れる。
【０１０５】
オレフィン性不飽和のカルボン酸及びカルボン酸無水物のモノマー類には、アクリル酸自体で代表されるアクリル酸類、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、ａ−シアノアクリル酸、β−メチルアクリル酸（クロトン酸）、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、ｐ−クロロケイ皮酸、β−ステリルアクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン及びマレイン酸無水物が挙げられる。
【０１０６】
オレフィン性不飽和のスルホン酸モノマー類には、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸及びスチレンスルホン酸のような脂肪族又は芳香族のビニルスルホン酸類；スルホエチルアクリレート、スルホエチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルスルホン酸及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸のようなアクリル及びメタクリルスルホン酸が挙げられる。
【０１０７】
本発明で使用するのに好ましいヒドロゲル形成吸収性ポリマー類はカルボキシ基類を含有する。これらのポリマーには、加水分解されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー類、部分的に中和され加水分解されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー類、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類、部分的に中和されたデンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類、サポニン化酢酸ビニル−アクリルエステルコポリマー類、加水分解されたアクリロニトリル又はアクリル酸アミドコポリマー類、前述のコポリマー類のいずれかの軽く架橋した網状組織ポリマー類、部分的に中和されたポリアクリル酸、及び部分的に中和されたポリアクリル酸の軽く架橋した網状組織ポリマー類が挙げられる。これらのポリマー類は単独で、又は２つ若しくはそれ以上の異なるポリマー類の混合物の形態で用いることができる。これらのポリマー材料の例は、米国特許第３，６６１，８７５号、米国特許第４，０７６，６６３号、米国特許第４，０９３，７７６号、米国特許第４，６６６，９８３号、及び米国特許第４，７３４，４７８号に開示されている。
【０１０８】
ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの作製に用いるのに最も好ましいポリマー材料は、部分的に中和されたポリアクリル酸類及びそのデンプン誘導体類の軽く架橋された網状組織ポリマー類である。最も好ましくは、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー類は約５０〜約９５％、好ましくは約７５％の中和された、軽く架橋された網状組織の、ポリアクリル酸（すなわち、ポリ（アクリル酸ナトリウム／アクリル酸））を含む。網状組織の架橋は、ポリマーを実質的に水不溶性にし、部分的に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーの吸収能力及び抽出可能なポリマー含量の特徴を決定する。このようなポリマー類を網状組織に架橋する処理及び一般的な網状組織架橋剤は、米国特許第４，０７６，６６３号に詳細に記載されている。
【０１０９】
ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、好ましくは一種（すなわち、均質）である一方で、ポリマー類の混合物も本発明に用いることができる。例えば、デンプン−アクリル酸グラフトコポリマー類と部分的に中和されたポリアクリル酸の軽く架橋した網状組織のポリマー類との混合物も本発明に用いることができる。
【０１１０】
ヒドロゲル形成ポリマー成分は、陽イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーと陰イオン交換ヒドロゲル形成吸収性ポリマーとを含む混合床式イオン交換組成物の形態であってもよい。こうした混合床式イオン交換組成物は、例えば１９９８年１月７日にアシュラフ（Ashraf）らによって出願された、米国特許出願第０９／１３０，３２１号（Ｐ＆Ｇケース６９７６Ｒ−表題「加圧下で高吸収力及び高流体透過性を有する吸収性ポリマー組成物（Absorbent Polymer Compositions With High Sorption Capacity and High Fluid Permeability Under an Applied Pressure）」）、及び米国特許第６，１２１，５０９号に記述されており、それぞれの開示を本明細書に参考として組み入れる。
【０１１１】
本発明で有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマー類は、幅広い範囲にわたって変化する大きさ、形状及び／又はモルホロジーを有することができる。これらのポリマー類は、最大寸法と最小寸法の大きな比を有さない粒子の形態（例えば、顆粒、粉砕粒、粒子間集合体、粒子間架橋集合体、など）であることができ、繊維、シート、フィルム、発泡体、薄片などの形態であることができる。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー類はまた、例えば、粉末化シリカ、ゼオライト類、活性炭、モレキュラーシーブ類、界面活性剤類、糊、結合剤類、などの一以上の添加物を低濃度で有する混合物を含むことができる。この混合物の中の成分は、ヒドロゲル形成ポリマー成分とヒドロゲル形成ポリマーではない添加物が物理的に容易に分離しないような形態で、物理的に及び／又は化学的に結合させることができる。
【０１１２】
ヒドロゲル形成吸収性ポリマー類は、本質的には非多孔質（すなわち、内部多孔性でない）であることができ、又は実質的な内部多孔性を有することができる。
【０１１３】
上記のような粒子については、粒度はふるいのサイズ分析によって決定される寸法として定義される。従って、例えば、７１０ミクロンの開口部を有する米国標準試験ふるい（例えば、Ｎｏ．２５米国シリーズ代替ふるい指定）上に保持される粒子は、７１０ミクロンより大きいサイズを有するとみなされ；７１０ミクロンの開口部を有するふるいを通過し、５００ミクロンの開口部を有するふるい（例えば、Ｎｏ．３５米国シリーズ代替ふるい指定）上に保持される粒子は５００μｍ〜７１０μｍの間の粒度を有するとみなされ；５００ミクロンの開口部を有するふるいを通過する粒子は５００μｍよりも小さいサイズを有するとみなされる。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子類の与えられた試料における重量中央値粒度は、重量を基にして試料を半分に分割する粒径として定義され、すなわち、重量による試料の半分が重量中央値よりも少ない粒径を有し、試料の半分が重量中央値よりも大きい粒径を有する。５０％重量値が米国標準試験ふるいのサイズ開口部に相当しない場合、重量中央値粒径を決定するために、一般的には標準粒径プロット法（所与のふるいサイズの開口部に保持された又はそれを通過した粒子試料の累積重量パーセントを確率紙上でふるいサイズの開口部に対してプロットする）が用いられる。ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子類の粒径を決定するこれらの方法は、１９９１年１０月２９日に発行された米国特許第５，０６１，２５９号（ゴールドマン（Goldman）ら）に更に記載されており、参照として組み入れる。
【０１１４】
本発明で有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子については、粒子は一般に約１μｍ〜約２０００μｍ、より好ましくは約２０μｍ〜約１０００μｍの範囲の粒径である。重量中央値粒径は一般に約２０μｍ〜約１５００μｍ、より好ましくは約５０μｍ〜約１０００μｍ、及び更により好ましくは約１００μｍ〜約８００μｍである。不織布のような基材にコーティングされたフィルム類、薄膜類、発泡体、繊維類、又はポリマー類を含有する実施形態については、上述よりも大きな粒子が有用又は好ましい場合がある。
【０１１５】
特殊な実施形態においては、吸収性ポリマーの他の特性も関連してもよい。こうした実施形態では、前記物質は、ゴールドマン（Goldman）らに１９９６年１０月８日発行された米国特許第５，５６２，６４６号、及びゴールドマン（Goldman）らに１９９７年２月４日に発行された米国特許第５，５９９，３３５号に記載されている一以上の特性を有してもよく、その開示のそれぞれを参考として本明細書に組み入れる。
【０１１６】
基本的なヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、いずれかの従来の方式において形成することができる。これらのポリマー類の典型的且つ好ましい製造方法は、１９８８年４月１９日に発行された（ブランツ（Brandt）ら）米国再発行特許第３２，６４９号、１９８７年５月１９日に発行された（ツバキモト（Tsubakimoto）ら）米国特許第４，６６６，９８３号、及び１９８６年１１月２５日に発行された（ツバキモト（Tsubakimoto）ら）米国特許第４，６２５，００１号に記載されており、そのすべてを参照として組み入れる。
【０１１７】
基本的なヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成するための好ましい方法は、水溶液又はその他の溶液重合法を包含する方法である。上記で引用した米国再発行特許第３２，６４９号に記載されているように、水溶液重合には、重合を行うための水性反応混合物の利用が包含される。水性反応混合物は、その後、混合物内に、実質的に水不溶性の、軽く架橋された網状組織のポリマーを生成するのに十分である重合条件下に置かれる。形成されるポリマーの塊は、その後、個別の粒子を形成するために粉砕又は細断することができる。
【０１１８】
更に具体的には、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーを製造するための水溶液重合法は、その中で重合を行うための水性反応混合物の調製を含む。こうした反応混合物の一要素は、製造されるべきヒドロゲル形成吸収性ポリマーの「主鎖」を形成する酸性基を含有するモノマーである。反応混合物は一般に約１００重量部のモノマーを含む。水性反応混合物のもう１つの成分は、網状組織の架橋剤を含む。本発明に従ってヒドロゲル形成吸収性ポリマーを形成するのに有用な網状組織架橋剤は、上記で引用した米国再発行特許第３２，６４９号、米国特許第４，６６６，９８３号、及び米国特許第４，６２５，００１号に詳細に記載されている。網状組織の架橋剤は一般に、水性混合物に存在するモノマーの総モルの約０．００１モルパーセント〜約５モルパーセント（モノマーの１００重量部に対して約０．０１〜約２０重量部）の量で水性反応混合物に存在する。水性反応混合物の任意成分は、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム、過酸化カプリリル、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、クメンヒドロペルオキシド、第三級ブチルジペルフタレート、第三級ブチルペルベンゾエート、過酢酸ナトリウム、過炭酸ナトリウムなどのような過酸素化合物を包含するフリーラジカル反応開始剤を含む。水性反応混合物のその他の任意成分は、必須不飽和酸性官能基含有モノマー類のエステル類、又は、カルボン酸官能性若しくはスルホン酸官能性を含有しない他のコモノマー類を包含する種々の非酸性コモノマー類を含む。
【０１１９】
水性反応混合物は、当該混合物中で実質的に水不溶性であるが、水で膨潤可能な、ヒドロゲル形成吸収性の軽く架橋された網状組織のポリマー類を製造するのに十分である重合条件下に置かれる。重合条件も上記で参照した３つの特許で更に詳細に論じられている。こうした重合条件には一般に約０℃〜約１００℃、より好ましくは約５℃〜約４０℃の重合温度への加熱（熱活性化法）を含む。水性反応混合物が維持される重合条件には、例えば、反応混合物又はその一部分を、重合を活性化する従来のいずれかの照射型に曝すことも包含することができる。放射性、電子性、紫外線、及び電磁性の照射は代替的な従来の重合法である。
【０１２０】
水性反応混合物中で形成されるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの酸性官能基もまた好ましくは中和される。中和は、ポリマーを形成するのに利用される総モノマーの少なくとも約２５モルパーセント、及びより好ましくは少なくとも約５０モルパーセントが、塩生成陽イオンで中和される酸性基含有モノマー類となるいかなる従来の方式でも行うことができる。こうした塩生成陽イオンには、例えば、上記の参照の米国再発行特許第３２，６４９号で更に詳細に論じられているようなアルカリ金属類、アンモニウム、置換アンモニウム及びアミン類が挙げられる。
【０１２１】
水溶液重合処理を用いてヒドロゲル形成吸収性ポリマーの微粒子型を製造するのが好ましい一方で、逆乳濁液重合法又は逆懸濁重合法のような多相式の重合処理技術を用いた重合処理を行うこともまた可能である。逆乳濁液重合法又は逆懸濁重合法では、前述のような水性反応混合物は、シクロヘキサンのような水非混和性の不活性有機溶媒のマトリクス中で極小の液滴の形態で懸濁される。得られるヒドロゲル形成吸収性ポリマーの粒子は一般に球状の形状である。逆懸濁重合法は、１９８２年７月２０日に（オバヤシ（Obaysashi）らに）発行された米国特許第４，３４０，７０６号、１９８５年３月１９日に（フレッシャー（Flesher）らに）発行された米国特許第４，５０６，０５２号、及び１９８８年４月５日に（モリタ（Moritａ）らに）発行された米国特許第４，７３５，９８７号に更に詳しく記載されており、そのすべてを参照として組み入れる。
【０１２２】
最初に形成されるポリマーの表面架橋は、本発明との関連で有益である可能性のある相対的に高い多孔性ヒドロゲル−層（「ＰＨＬ」）、圧力下作動（「ＰＵＰ」）能力及び生理食塩水流動伝導（「ＳＦＣ」）値を有するヒドロゲル形成吸収性ポリマーを得るための好ましい処理である。本発明に基づいたヒドロゲル形成吸収性ポリマーの表面架橋を行うのに好適な一般法は、１９８５年９月１７日に発行された米国特許第４，５４１，８７１号（オバヤシ（Obayashi））；１９９２年１０月１日に発行されたＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９２／１６５６５（スタンレー（Stanley））、１９９０年８月９日に発行されたＷＯ９０／０８７８９（タイ（Tai））；１９９３年３月１８日に発行されたＷＯ９３／０５０８０（スタンレー（Stanley））；１９８９年４月２５日に発行された米国特許第４，８２４，９０１号（アレクサンダー（Alexander））；１９８９年１月１７日に発行された米国特許第４，７８９，８６１号（ジョンソン（Johnson））；１９８６年５月６日に発行された米国特許第４，５８７，３０８号（マキタ（Makita）；１９８８年３月２９日に発行された米国特許第４，７３４，４７８号（ツバキモト（Tsubakimoto））；１９９２年１１月１７日に発行された米国特許第５，１６４，４５９号（キムラ（Kimura）ら）；１９９１年８月２９日に発行されたドイツ特許出願第４，０２０，７８０号（ダーメン（Dahmen））；及び１９９２年１０月２１日に発行されたＥＰ−Ａ−５０９７０８（ガートナー（Gartner））に開示されており；そのすべてを参考として組み入れる。本願に引用し援用する１９９６年１０月８日に発行された米国特許第５，５６２，６４６号（ゴールドマン（Goldman）ら）、及び１９９７年２月４日に発行された米国特許第５，５９９，３３５号（ゴールドマン（Goldman）ら）も参照のこと。
【０１２３】
本発明の幾つかの実施形態については、本発明により調製されたヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子が典型的には実質的に乾燥していると好都合である。用語「実質的に乾燥」は、粒子が、粒子の約５０重量％未満、好ましくは約２０重量％未満、より好ましくは約１０重量％未満の液体含量、典型的には水又はその他の溶液含量を有することを意味するために本明細書で用いられる。一般に、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー粒子の液体含量は、粒子の約０．０１重量％〜約５重量％の範囲である。加熱によるような従来のいかなる方法によっても個々の粒子を乾燥することができる。別の方法として、水性反応混合物を用いて粒子が形成される場合、共沸蒸留によって反応混合物から水を除去することができる。メタノールのような脱水用溶媒によってポリマー含有水性反応混合物を加工することもできる。これらの乾燥方法の組み合わせも用いることができる。脱水されたポリマーの塊を、次いで、細断又は粉砕してヒドロゲル形成吸収性ポリマーの実質的に乾燥した粒子を形成することができる。
【０１２４】
（その他のゲル化ポリマー）
アクリル酸アミドをベースにするゲルも、本発明での使用に好適である。特に好適なものは、アクリル酸アミド、２−（アクリロイルオキシ）エチル酸ホスフェート、２−アクリルアミド（acyrlamido）−２−メチルプロパンスルホン酸、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２，２’−ビス（アクリルアミド）酢酸、３−（メタクリルアミド）プロピルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリルアミドメチルプロパンジメチルアンモニウムクロリド、アクリレート、アクリロニトリル、アクリル酸、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアリルアンモニウムクロリド、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、エチレングリコール、ジメタクリレート、エチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸アミド、メチルアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリル酸アミド、Ｎ−［２［［５−（ジメチルアミノ）１−ナフタレニル（naphthaleny）］スルホニル］アミノ［エチル］−２−アクリル酸アミド、Ｎ−［３−ジメチルアミノ（dimehtylamino））プロピル］アクリル酸アミド塩酸塩、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル）メタクリル酸アミド塩酸塩、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、２−（２−カルボキシベンゾイルオキシ）エチルメタクリル酸ナトリウム、アクリル酸ナトリウム、アリル酢酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、ビニル酢酸ナトリウム、トリアリルアミン、トリメチル（Ｎ−アクリロイル−３−アミノプロピル）アンモニウムクロリド、トリフェニルメタン−ロイコ誘導体、ビニル末端ポリメチルシロキサン、Ｎ−（２−エトキシエチル）アクリル酸アミド、Ｎ−３−（メトキシプロピル）アクリル酸アミド、Ｎ−（３−エトキシプロピル）アクリル酸アミド、Ｎ−シクロプロピルアクリル酸アミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリル酸アミド、及びＮ−（テトラヒドロフルフリル）アクリル酸アミドである。
【０１２５】
Ｎ−イソプロピルアクリル酸アミドをベースにするゲルも好適である。これには、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、２−（ジエチルアミノ）エチルメタクリレート、２−（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホンアクリレート、アクリル酸、アクリルアミドアルキルメタクリレート、ビス（４−ジメチルアミノ）フェニル）（４−ビニルフェニル）メチルロイコシアニド（leucocyanide）、コンカナバリンＡ（レシチン）、ヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、メタクリル酸、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ｎ−ブチルメタクリレート、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリウム、及びビニル末端ポリメチルシロキサンを挙げることができる。
【０１２６】
Ｎ，Ｎ’−ジエチルアクリル酸アミドをベースにするゲルもまた好適である。これらには、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアクリル酸アミド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド（methyacrylamidopropyltrimethylammonium chloride）、Ｎ−アクリルオキシスクシンイミドエステル、Ｎ−第三級−ブチルアクリル酸アミド、及びメタクリル酸ナトリウムが挙げられる。
【０１２７】
アクリレートをベースにするゲルも好適である。これには、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸アミド、トリアリルアミン、アクリレート、アクリル酸アミド、メタクリル酸メチル、ジビニルベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル（dimehtyl）アミノエチルメタクリレート、ポリ（オキシテトラメチレンジメタクリレート）、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（２−ヒドロキシプロピルメタクリレート）、及びポリエチレングリコールメタクリレートが挙げられる。
【０１２８】
種々のモノマー類をベースにするゲルも好適である。これらには、アクリル酸、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、コラーゲン、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン、ポリ［４−６−デカジエン−１，１０−ジオールビス（ｎ−ブトキシカルボニルメチルウレタン）］、ポリ［ビス［アミノエトキシ）エトキシ］ホスファゼン］、ポリ［ビス［（ブトキシエトキシ）エトキシ］ホスファゼン］、ポリ［ビス［エトキシエトキシ）エトキシ］ホスファゼン］、ポリ［ビス［メトキシエトキシ）エトキシ］ホスファゼン］、ポリ［ビス［メトキシエトキシ）ホスファゼン］、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレンオキシド、ポリ（エチレン−ジメチルシロキサン−エチレンオキシド）、ポリ（Ｎ−アクリロピロリジン）、ポリ［ｎ，ｎ−ジメチル−Ｎ−［（メタクリロイルオキシエチル］−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタイン］、ポリメタクリル酸、ポリメタクリロイルジペプチド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール−酢酸ビニル、ポリビニルメチルエーテル、フラン−変性ポリ（ｎ−アセチルエチレンイミン）、及びマレインイミド−変性ポリ（ｎ−アセチルエチレンイミン）が挙げられる。
【０１２９】
ヒドロゲルとしてまた好適なのは：ヒドロキシアルキルアクリレート類、ヒドロキシアルキルメタクリレート類、Ｎ−置換アクリル酸アミド類、Ｎ−置換メタクリル酸アミド類、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−アクロイルピロリドン、アクリル類、メタクリル類、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、２−スルホキシエチルメタクリル酸ナトリウム、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルピリジン、アミノエチルメタクリレート類、２−メタクリロイルオキシトリメチルアンモニウムクロリド、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリル酸アミド、ポリ（エチレングリコール）ジメタクリレート、２，２’−（ｐ−フェニレンジオキシジエチルジメタクリレート、ジビニルベンゼン、及びトリアリルアミンを包含するものから成る群から選択されるモノマーを含むヒドロゲルである。
【０１３０】
米国特許第４，５５５，３４４号、第４，８２８，７１０号、及びＥＰ−６４８５２１Ａ２（全て本願に参考として組み入れる）に開示されているゲルも好適である。
【０１３１】
（高表面積物質）
浸透吸収剤（例えば、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー）に加えて、本発明は、高表面積物質を含むことができる。単独で又はヒドロゲル形成吸収性ポリマーと組み合わせて、分別装置又は容器に高い毛管吸着吸収能力を提供するのがこの高表面積物質である。本明細書で述べるように、高表面積物質は、１つの点において、その毛管吸着吸収能力（ヒドロゲル形成ポリマー又はその他のいかなる物質も分別装置又は容器に含有されていない状態で測定される）という観点から記述される。大きな表面積を有する物質は、極めて高い吸引高さ（例えば、１００ｃｍ以上）で取り込み能力を有する可能性があることが認識される。このことによって大きな表面積の物質は、次の機能の１つ又は両方を提供することができる：ｉ）浸透吸収剤への液体の毛管経路、及び／又はｉｉ）追加の吸収能力。従って、高表面積物質は、重量又は容積当たりのその表面積という点で記載されてもよい一方で、本明細書の出願者らは別の方法として、高表面積物質を記載するのに毛管吸着吸収能力を用い、それは、毛管吸着吸収能力が、一般に本発明で使用される分別装置又は容器に改善された吸収製品を提供するために必要な吸引能力を提供する性能のパラメータだからである。特定の高表面積物質、例えば、ガラス微小繊維はそれ自体、あらゆる高さ、特に極めて高い高さ（例えば、１００ｃｍ以上）では特に高い毛管吸着吸収能力を示さないことが認識される。それにもかかわらず、こうした物質は、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー又はその他の浸透吸収剤への液体の所望の毛管経路を提供する可能性があり、ヒドロゲル形成ポリマー又はその他の浸透吸収剤と組み合わせた場合、相対的に高い高さでさえ必要な毛管吸着吸収能力を提供する。
【０１３２】
ヒドロゲル形成吸収性ポリマー又はその他の浸透吸収剤と組み合わせて使用された時に、十分な毛管吸着吸収能力を有するいかなる物質も、本発明の分別装置又は容器に有用である。この点に関して、用語「高表面積物質」は、それ自体（すなわち、浸透吸収剤又はその他のいかなる任意の物質も分別装置又は容器に収容されていない状態で測定した時）次の毛管吸着吸収能力の一以上を示すいかなる物質も表す：（Ｉ）吸着高１００ｃｍにて少なくとも約２ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも約３ｇ／ｇ、更に好ましくは少なくとも約４ｇ／ｇ、及び更に好ましくは高さ１００ｃｍにて少なくとも約６ｇ／ｇの毛管吸着吸収能力；（ＩＩ）高さ３５ｃｍにて少なくとも約５ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも約８ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも約１２ｇ／ｇの毛管吸着吸収能力；（ＩＩＩ）高さ５０ｃｍにて少なくとも約４ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも約７ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも約９ｇ／ｇの毛管吸着吸収能力；（ＩＶ）高さ１４０ｃｍにて少なくとも約１ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも約２ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも約３ｇ／ｇ、更により好ましくは少なくとも約５ｇ／ｇの毛管吸着吸収能力；又は（Ｖ）高さ２００ｃｍにて少なくとも約１ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも約２ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも約３ｇ／ｇ、更により好ましくは少なくとも約５ｇ／ｇの毛管吸着吸収能力。
【０１３３】
実施形態の１つでは、高表面積物質は繊維性（以後「高表面積繊維」と呼ぶ）の性質であり、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー又はその他の浸透吸収剤と組み合わせた時に繊維性ウェブ又は繊維性マトリックスを提供する。あるいは、高表面積物質は連続気泡の親水性高分子発泡体（以後「高表面積高分子発泡体」又はより一般的には「高分子発泡体」と呼ぶ）である。これらの物質は、以下に詳述されている。
【０１３４】
本発明で有用な高表面積繊維には、天然（改質又は未改質）及び合成繊維が包含される。高表面積繊維は、木材パルプ繊維のような吸収製品に典型的に使用される繊維よりもはるかに大きい表面積を有する。本発明で使用される高表面積繊維は、望ましくは親水性である。本明細書で使用される場合、「親水性」という用語は、これらの繊維上に付着した水性液体（例えば、水性体液）によって濡れることができる繊維又は繊維の表面について表している。親水性及び濡れ性は、典型的には、関連する液体及び固体の接触角及び表面張力によって定義される。この点については、ロバート・Ｆ・グールド（Robert F.Gould）によって編集された「接触角、濡れ性と付着（Contact Angle,Wettability and Adhesion）」という名称のアメリカ化学会誌（the American Chemical Society）の出版物（１９６４年版権）にて詳細に説明されている。繊維、又は繊維の表面は、液体と繊維若しくはその表面との間の接触角が９０度未満の時、又は液体が繊維の表面全体に自然に広がる傾向がある時に液体によって濡れている（すなわち、親水性）と言われ、通常は両方の条件が共存する。逆に、接触角が９０度より大きい場合及び液体が繊維の表面全体に自然に広がらない場合は、繊維又は表面は疎水性とみなされる。本明細書で有用な繊維の親水性の特徴は、繊維に固有のものでもよく、又は繊維が親水性を有するように加工された本来は疎水性の繊維であってもよい。本質的には疎水性の繊維に親水性の特徴を提供する物質及び方法は周知である。
【０１３５】
本明細書で有用な高表面積繊維は、後述する高分子発泡体と同じ範囲の毛管吸引比表面積を有する。しかしながら、典型的には、高表面積繊維はＢＥＴ表面積で特徴付けられる。
【０１３６】
本明細書で有用な高表面積繊維には、例えば、エバナイト・ファイバー社（Evanite Fiber Corp.）（オレゴン州コーバリス（Corvallis,OR））から入手できるガラスウールのようなガラス微小繊維が包含される。本明細書で有用なガラス微小繊維は、典型的には約０．８μｍ以下、より典型的には約０．１μｍ〜約０．７μｍの繊維直径を有する。これらの微小繊維は、少なくとも約２ｍ２／ｇ、好ましくは少なくとも約３ｍ２／ｇの表面積を有する。典型的には、ガラス微小繊維の表面積は約２ｍ２／ｇ〜約１５ｍ２／ｇである。本明細書に用いる代表的なガラス微小繊維は、エバナイト・ファイバー社（Evanite Fiber Corp.）から１０４型ガラス繊維として入手可能で、公称繊維直径は約０．５μｍである。これらのガラス微小繊維の計算表面積は約３．１ｍ２／ｇである。
【０１３７】
本明細書で有用な別の種類の高表面積繊維は、フィブリル化されたセルロースアセテート繊維である。これらの繊維類（本明細書で「フィブレット（fibret）」と呼ぶ）は、吸収製品技術で一般に使用されているセルロース誘導繊維と比較して大きな表面積を有する。こうしたフィブレットは、直径の範囲が極めて小さく、その粒径の幅は典型的には約０．５〜約５μｍである。これらのフィブレットは、典型的には約２０ｍ２／ｇの表面積を有する。本明細書の高表面積物質として有用な代表的フィブレットは、ヘキスト・セラニーズ社（Hoechst Celanese Corp.）（ノースカロライナ州シャーロット（Charlotte, NC））からセルロースアセテートフィブレット（Fibrets）（登録商標）として入手可能である。フィブレットの詳細な説明は、その物理的特性及びその調製方法を含めて、それぞれの開示を本願に参考として組み入れる、Ｊ．Ｅ．スミス（Smith,J.E.）の「セルロースアセテートフィブレット：高表面積のフィブリル化パルプ（Cellulose Acetate Fibrets：A Fibrillated Pulp With High Surface Area）」、パルプ製紙業界技術協会誌（Tappi Journal）、１９９８年１２月、２３７頁；及び１９９６年１月２３日発行の米国特許第５，４８６，４１０号（グレーガー（Groeger）ら）、を参照のこと。
【０１３８】
これらの繊維に加えて、吸収性の技術で周知の他の繊維を本明細書に用いる高表面積繊維を提供するよう改質してもよいことを、熟練技術者は理解する。本発明に必要とされる高表面積を得るために改質できる代表的繊維は、米国特許第５，５９９，３３５号（特に２１〜２４段参照）に開示されており、本願に参考として組み入れる。
【０１３９】
使用する高表面積繊維の性質にかかわらず、繊維及び浸透吸収剤は組み合わせる前は別個の物質である。本明細書で使用する時、「別個の」という用語は、高表面積繊維及び浸透吸収剤が、組み合わされて分別装置又は容器の中核を形成する前に、それぞれ形成されることを意味する。言い換えると、高表面積繊維は、浸透吸収剤（例えば、ヒドロゲル形成吸収性ポリマー）との混合後に形成されるのではなく、浸透吸収剤は高表面積繊維と組み合わせた後で形成されるのでもない。別個のそれぞれの成分を組み合わせることで、高表面積繊維が所望のモルホロジーを有し、更に重要なことには、所望の表面積を確実に有することになる。
【０１４０】
（スペーサー）
スペーサー物質が本発明の吸収性材料に用いられてもよい。本発明での使用に好適なスペーサー物質は、多くとも水及び／又は親油性流体にわずかしか可溶性がないいかなる繊維状又は粒子状物質も包含する。吸収性材料単独で作られたマトリックスの浸透性以上に、その浸透性を改善するために、スペーサーを吸収性材料のマトリックス全体に分散させることができ、又は、吸収性材料が水に接触する際に膨張及び／又はゲル化した後でも浸透性を維持するためにスペーサーを使用することができる。従って、スペーサーは、含水流体が吸収性材料マトリックスを通過した時に当該マトリックス前後での圧力損失を減少するのに役立つ。加えて、吸収性材料が水への暴露及びその後の崩壊の後で凝固する傾向がある場合、スペーサーは、崩壊時のゲル凝固の減少又は防止を助けることができる。
【０１４１】
好適なスペーサー物質の非限定例には、砂、シリカ、アルミノシリケート類、ガラス微小球類、粘土、層状シリケート類、木、天然繊維材料、合成繊維材料、アルミナ、酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、酸化亜鉛、モレキュラーシーブ類、ゼオライト類、活性炭、珪藻土、含水シリカ、雲母、微結晶セルロース、モンモリロナイト、桃種子粉末、ペカン殻粉末、タルク、酸化スズ、二酸化チタン、クルミ殻粉末、及び種々の金属又は金属合金の粒子が包含される。更にまた、ポリエチレン／ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン／プロピレン／イソブチレンコポリマー、ポリエチレン／スチレンコポリマー等のような混合ポリマー（例えば、コポリマー類、ターポリマー類等）から形成された粒子も有用である。
【０１４２】
本明細書で有用なその他の粒子状物質は、ポリブチレン、ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリメチルスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ナイロン、テフロン、及びこれらの混合物から成る群から選択される合成高分子粒子である。これらのうち、最も好ましいのはポリエチレン及びポリプロピレン粒子であり、これらの物質が酸化したものが特に好ましい。本明細書で有用な市販の粒子の例には、アライドシグナル（AlliedSignal）（ニュージャージー州モリスタウン（Morristown,N.J.））から入手可能な微粉化ポリエチレンワックスのアキュミスト（Acumist）（商標）が挙げられ、５ミクロン〜６０ミクロンの範囲で平均粒径が様々なＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤシリーズとして入手可能である。好ましいのは、平均粒径がそれぞれ２５、３０及び４５ミクロンの酸化ポリエチレン粒子であるアキュミスト（Acumist）（商標）Ａ−２５、Ａ−３０、及びＡ−４５である。市販のポリプロピレン粒子の例には、マイクロパウダーズ（Micro Powders）（ダーテック（Dartek））から入手可能なプロピルテックス（Propyltex）シリーズ及びアライドシグナル（Allied Signal）（ニュージャージー州モリスタウン（Morristown,N.J.））から入手可能な平均粒径が約１２５ミクロンのアキュスクラブ（Acuscrub）（商標）５１が挙げられる。
【０１４３】
（吸収性マトリックス）
「乾燥した」吸収性マトリックスの透過性を増大するため又は濡れた時に吸収性マトリックスの透過性を維持するためには、スペーサー、及び、任意に高表面積物質に対する吸収性材料の比を十分にすることが重要である。考えられるスペーサーの重量は吸収性材料の重量に対して大きく変動し得ることから、この比率は「乾燥」容積を基準として定量化されなければならない。「正味マトリックス容積」は吸収性材料、スペーサー、及び、任意のいずれかの高表面積物質の容積であって、これら自体が含有する可能性のある物質間容積又は物質内の空隙に起因するいかなる容積も包含しない。「物質内の空隙容積」は物質粒子及び／又は繊維が特定の空間を占領した時に典型的に及び自然に発生する物質粒子及び／又は繊維間の空隙の累積体積である。「乾燥バルクマトリックス容積」は、乾燥量を基準とした正味マトリックス容積と物質内空隙容積を合わせたものに等しい。本発明に関しては、吸収性材料は乾燥バルクマトリックス容積の約５０体積％〜１００体積％、より好ましくは７５体積％〜９５体積％であることが好ましい。スペーサーは、乾燥バルクマトリックス容積の１体積％〜５０体積％、より好ましくは５体積％〜２５体積％であることが好ましい。任意の高表面積物質は、乾燥バルクマトリックス容積の１体積％〜５０体積％、より好ましくは５体積％〜２５体積％であることが好ましい。
【０１４４】
ゲル物質、スペーサー、及び任意の高表面積物質は、繊維構造、織布又は不織布、例えばシート又はフィルム又は膜に形成されることができ、及び異なる方法で構成されることができる。シート形体は用途に依存し、一般には４つの一般外形、すなわち、管、中空繊維、プレート及びフレームユニット、並びにスパイラル巻モジュールを包含し、そのすべてが本発明の範囲内にある。
【０１４５】
本発明のこうした繊維性構造上の吸水剤の装填密度は、吸水剤約５０ｇ／繊維性構造１平方メートルから吸水剤約２０００ｇ／繊維性構造１平方メートルまでの範囲であってよい。
【０１４６】
管はおそらく最も単純な形体で、この場合シートが多孔質支持管の内壁上に貼りつけられる。しかしながら、管形体は、多孔質支持管自体が主要費用要因であるために非常に費用がかかることがあり得る。
【０１４７】
中空繊維は、理論上は、「寄生する」障害物及び高額な多孔質支持管がないという点で理想的なシート形体である。こうした繊維は、内部が加圧され、含水流体の「細流路」による流体処理を可能にすることができる。しかしながら、中空繊維の最大の欠点は、中空繊維の内孔を下る直交流速度を制限する圧力拘束である。加えて、中空糸形体は他の３つの形体よりも汚れ及び目詰まりを起こしやすい；しかし、直径の大きな繊維が汚れ抵抗性を改善するため、一般的になりつつある。幸い、中空繊維は逆洗浄で容易に浄化でき、これが汚れやすい性質を補償する傾向がある。対照的に、管；プレート及びフレームユニット；並びにスパイラル巻モジュールは、薄膜の層間剥離及びグルーラインのシール破裂の問題のため、逆洗浄は推奨されない。
【０１４８】
プレート及びフレームユニットのフラットシートは最大の汎用性を提供し、費用も最もかかる。
【０１４９】
スパイラル巻モジュールは本来は逆浸透用に開発されたが、シート面積単位当たり費用の点で最も安価で入手可能な限外濾過モジュールの１つを提供することによって、限外濾過市場で大きなシェアを獲得しつつある。スパイラル巻ユニットは洗浄のために開放することができず、大部分はオートクレーブ処理できない。汚れやすい性質に関しては、スパイラル形ユニットは中空繊維と管（並びにより高額なプレートとフレームユニット）の間である。
【０１５０】
ゲル物質もまた繊維性構造又はスペーサー物質上に直接に付着することができる。これは、最初に１０〜１００％の水溶性不飽和モノマーを含有するモノマーの水溶液を繊維性構造又はスペーサー物質上に適用し、次に前記モノマーを重合することにより達成できる。
【０１５１】
繊維性構造の厚さは、一般に０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜５ｍｍの範囲である。不織布は、５〜１０００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜３００ｇ／ｍ２の範囲の坪量を有することが望ましい。
【０１５２】
（微粒子フィルタ）
本発明のシステムには、微粒子フィルタも組み込んでよい。微粒子フィルタは、通常、多孔質剤を含む。本発明に用いるのに好適な多孔質剤には、微粒子物質を除去することのできるあらゆる繊維性材料が含まれる。濾過を実行する場合、親油性流体と水エマルションを、約２５ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、好ましくは約１５ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、より好ましくは約１０ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、更により好ましくは約５ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、更により好ましくは約１ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、粒子状物質フィルタに通すことが望ましい。
【０１５３】
（ヒドロトロープ）
本発明の処理に使用するのに好適なヒドロトロープは、親油性流体に不溶性であり、より望ましくは水溶性である。好ましいヒドロトロープは、デヒドール（Dehydol）（商標）のような短鎖の低エトキシル化非イオン性物質である。
【０１５４】
クメンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸カルシウム、ナフタレンスルホン酸カリウムのような従来のヒドロトロープは、本発明に用いるのに好適である。
【０１５５】
好適なヒドロトロープのさらなる非限定例には、２つの極性基が少なくとも５個、好ましくは６個の脂肪族炭素原子によって互いに隔てられているヒドロトロープが挙げられる。ヒドロトロープに含めるのに好適な極性基の例には、ヒドロキシル及びカルボキシルイオンが挙げられる。特に好ましいヒドロトロープは、次から成る群から選択される：
１，４シクロヘキサンジメタノール：
【化１】
2005520669.tif 000004
【０１５６】
１，６−ヘキサンジオール：
【化２】
2005520669.tif 000005
【０１５７】
１，７−ヘプタンジオール：
【化３】
2005520669.tif 000006
【０１５８】
これらの混合物。
【０１５９】
また、これらの有機分子の混合物、あるいは少なくとも５個、好ましくは６個の脂肪族炭素原子によって互いに隔てられた２つの極性基から成るいずれかの数のヒドロトロープ分子の混合物も、許容可能である。１，４−シクロヘキサンジメタノールは、そのシス配置、そのトランス配置、又はその両方の配置の組み合わせのいずれかで存在してもよい。
【０１６０】
本発明でヒドロトロープとして使用し得る他の物質には、非界面活性で非水性の有機溶媒が挙げられるが、これに限定されない。
【０１６１】
本明細書の洗剤組成物の液相は、また、一種以上の非界面活性で非水性の有機溶媒を含んでもよい。本発明の洗剤組成物は、約１５％〜約９５％、より好ましくは約３０％〜約７０％の、最も好ましくは約４０％〜約６０％の有機溶媒を含有する。このような非界面活性で非水性の液体は、好ましくは低極性のものである。本発明の目的では、「低極性」液体とは、本明細書の組成物で使用される好ましい種類の微粒子物質、すなわち過酸素漂白剤、過ホウ酸ナトリウム、又は過炭酸ナトリウムのうちの１つを、仮に溶解させたとしても、ほとんど溶解させない傾向を有するものである。従って、エタノールのような比較的極性のある溶媒は、好ましくは使用されない。本明細書の非水性液体洗剤組成物に有用な好適な種類の低極性溶媒には、非近接のＣ４〜Ｃ８アルキレングリコール、アルキレングリコールモノ低級アルキルエーテル、低分子量のポリエチレングリコール、低分子量のメチルエステル及びアミドなどが挙げられる。
【０１６２】
本明細書の組成物に使用される、好ましい種類の非水性で低極性の溶媒は、非近接のＣ４〜Ｃ８の分枝鎖又は直鎖アルキレングリコールを含む。この種類の物質には、ヘキシレングリコール（４−メチル−２，４−ペンタンジオール）、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ブチレングリコール、及び１，４−ブチレングリコールが挙げられる。ヘキシレングリコールが最も好ましい。
【０１６３】
本明細書で使用される、別の好ましい種類の非水性で低極性の溶媒は、モノ−、ジ−、トリ−、又はテトラ−Ｃ２〜Ｃ３アルキレングリコールモノＣ２〜Ｃ６アルキルエーテルを含む。このような化合物の具体例には、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、及びブトキシ−プロポキシ−プロパノール（ＢＰＰ）は特に好ましい。この種類の化合物は商品名ドワノール（Dowanol）、カルビトール（Carbitol）、及びセルソルブ（Cellosolve）として市販されている。
【０１６４】
本明細書で有用な、別の好ましい種類の非水性で低極性の有機溶媒は、低分子量のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む。このような物質は、少なくとも約１５０の分子量を有するものである。約２００〜６００の範囲の分子量のＰＥＧが最も好ましい。
【０１６５】
更に別の好ましい種類の非極性、非水性溶媒は、より低い分子量のメチルエステルを含む。このような物質は一般式：Ｒ１−Ｃ（Ｏ）−ＯＣＨ３のものであり、式中、Ｒ１は、１〜約１８の範囲である。好適なより低分子量のメチルエステルの例には、メチルアセテート、メチルプロピオネート、メチルオクタノエート、及びメチルドデカノエートが挙げられる。
【０１６６】
使用される、非水性で一般に低極性の非界面活性剤の有機溶媒（類）は、もちろん、本明細書の液体洗剤組成物において使用される他の組成物成分、例えば漂白剤及び／又は活性化剤と、適合性があり、非反応性である必要がある。このような溶媒成分は、好ましくは液相の約１重量％〜７０重量％の量で使用される。より好ましくは、非水性、低極性、非界面活性剤の溶媒は、組成物の構造化された液相の約１０重量％〜６０重量％、最も好ましくは構造化された液相の約２０重量％〜５０重量％を含む。液相においてこれらの濃度で、非界面活性剤の溶媒を使用する場合、全組成物中の非界面活性剤の溶媒の濃度は、組成物の約１重量％〜５０重量％、より好ましくは約５重量％〜４０重量％、最も好ましくは約１０重量％〜３０重量％に相当する。
【０１６７】
本明細書に使用できる好適な種類の非水性界面活性液体には、アルコキシル化アルコール類、エチレンオキシド（ＥＯ）−プロピレンオキシド（ＰＯ）ブロックポリマー類、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド類、アルキル多糖類などが挙げられる。
【０１６８】
アルコールアルコキシラート類は、次の一般式に相当する物質である：
Ｒ１（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎＯＨ
式中、Ｒ１はＣ８〜Ｃ１６アルキル基、ｍは２〜４、ｎは約２〜１２の範囲、好ましくは約２〜約８の範囲である。好ましくは、Ｒ１は、第一級又は第二級でもよいアルキル基であり、約９〜１５個の炭素原子、より好ましくは約１０〜１４個の炭素原子を含有する。好ましくは、アルコキシル化脂肪族アルコールも、１分子当たり約２〜１２のエチレンオキシド部分、好ましくは１分子当たり約３〜１０のエチレンオキシド部分を含有するエトキシル化物質である。
【０１６９】
液相において有用なアルコキシル化脂肪族アルコール物質は、高い頻度で、約３〜１７の範囲の親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）を有する。より好ましくはこの物質のＨＬＢは、約６〜１５、最も好ましくは約８〜１５の範囲である。
【０１７０】
本明細書の組成物の非水性液相において、あるいは本明細書の組成物の非水性液相として有用な、脂肪族アルコールアルコキシラート類の例には、炭素原子数１２〜１５のアルコールから製造され、エチレンオキシド約７モルを含有するものが挙げられる。このような物質は、商品名ネオドール（Neodol）２５−７及びネオドール（Neodol）２３−６．５として、シェル・ケミカル社（Shell Chemical Company）より市販されている。他の有用なネオドール（Neodol）には、ネオドール（Neodol）１−５、アルキル鎖に平均１１個の炭素原子と、約５モルのエチレンオキシドとを有するエトキシル化脂肪族アルコール、ネオドール（Neodol）２３−９、約９モルのエチレンオキシドを有するエトキシル化第一級Ｃ１２〜Ｃ１３アルコール、及びネオドール（Neodol）９１−１０、約１０モルのエチレンオキシドを有するエトキシル化Ｃ９〜Ｃ１１第一級アルコールが挙げられる。この種類のアルコールエトキシレート類もまた、商品名ドバノール（Dobanol）として、シェル・ケミカル社（Shell Chemical Company）より市販されている。ドバノール（Dobanol）９１−５は、平均５モルのエチレンオキシドを有する、エトキシル化Ｃ９〜Ｃ１１脂肪族アルコールであり、ドバノール（Dobanol）２５−７は、脂肪族アルコール１モル当たり平均７モルのエチレンオキシドを有する、エトキシル化Ｃ１２〜Ｃ１５脂肪族アルコールである。
【０１７１】
好適なエトキシル化アルコールの他の例には、タージトール（Tergitol）１５−Ｓ−７及びタージトール（Tergitol）１５−Ｓ−９が挙げられ、いずれも直鎖第二級アルコールエトキシレートであり、ユニオン・カーバイド社（Union Carbide Corporation）より市販されている。前者は、７モルのエチレンオキシドを有するＣ１１〜Ｃ１５直鎖第二級アルカノールの混合エトキシル化生成物であり、後者は、反応した９モルのエチレンオキシドを有する同様の生成物である。
【０１７２】
本発明の組成物において有用な他の種類のアルコールエトキシレート類は、ネオドール（Neodol）４５−１１のような高分子量の非イオン性物質であり、これは高級脂肪族アルコールの同様のエチレンオキシド縮合生成物であり、炭素原子数１４〜１５の高級脂肪族アルコールを有し、１モル当たりのエチレンオキシド基の数は約１１である。このような生成物はまた、シェル・ケミカル社（Shell Chemical Company）より市販されている。
【０１７３】
本明細書における洗剤組成物の非水性液相の一部として、アルコールアルコキシラート非イオン性界面活性剤を使用する場合は、好ましくは組成物で構造化された液相の約１％〜６０％の範囲で存在する。より好ましくは、アルコールアルコキシラート成分は、構造化された液相において約５％〜４０％含まれる。最も好ましくは、アルコールアルコキシラート成分は、洗剤組成物で構造化された液相において約５％〜３５％含まれる。液相においてこれらの濃度でアルコールアルコキシラートを使用することは、全組成物中のアルコールアルコキシラート濃度が組成物の約１重量％〜６０重量％、より好ましくは組成物の約２重量％〜４０重量％、最も好ましくは組成物の約５重量％〜２５重量％であることに相当する。
【０１７４】
本発明に利用し得る別の種類の非水性界面活性液体は、エチレンオキシド（ＥＯ）−プロピレンオキシド（ＰＯ）ブロックポリマー類である。この種類の物質は、周知の非イオン性界面活性剤であり、商品名プルロニック（Pluronic）として市販されている。これらの物質は、エチレンオキシド部分のブロックを、ポリプロピレングリコール鎖の末端部に付加して、結果として生じるブロックポリマーの界面活性を調整することにより形成される。この種類のＥＯ−ＰＯブロックポリマー非イオン性物質については、デビッドソン（Davidsohn）及びミルイドスキー（Milwidsky）；合成洗剤（Synthetic Detergents）、第７版；ロングマン科学技術（Longman Scientific and Technical）（１９８７）３４〜３６頁及び１８９〜１９１頁、並びに米国特許第２，６７４，６１９号及び第２，６７７，７００号に詳細に記載されている。これらの出版物の全てを参考として本明細書に組み入れる。また、これらプルロニック型非イオン性界面活性剤は、本明細書の洗剤組成物の液相に分散する、微粒子物質の有効な懸濁剤として機能すると考えられている。
【０１７５】
本明細書の組成物において有用な別の考えられる種類の非水性界面活性液体は、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤を含む。この種類の非イオン性界面活性剤の物質は、次式に従うものであり：
【化４】
2005520669.tif 000007
【０１７６】
式中、ＲはＣ９〜１７アルキル又はアルケニル、ｐは１〜６、Ｚは還元された糖又はそのアルコキシル化誘導体から誘導される。このような物質には、Ｃ１２〜Ｃ１８Ｎ−メチルグルカミドが挙げられる。その例は、Ｎ−メチルＮ−１−デオキシグリシチルココアミド、及びＮ−メチルＮ−１−デオキシグリシチルオレアミドである。ポリヒドロキシ脂肪酸アミドの作製方法は既知であり、例えば，ウィルソン（Wilson）の米国特許第２，９６５，５７６号、及びシュワルツ（Schwartz）の米国特許第２，７０３，７９８号の中に見出すことができ、これらの明細書は参考として本明細書に組み入れる。物質それ自体について、及びその調製についてはまた、１９９２年１２月２６日にホンサ（Honsa）に発行された、米国特許第５，１７４，９３７号に非常に詳細に記載されており、この特許も参考として本明細書に組み入れる。
【０１７７】
（複合型の凝縮−凝集装置）
一部の乾燥処理では、何らかの気体の蒸気が発生し得る。これらの蒸気が空気から凝縮されると、２つの純粋な液体の乳濁液を形成することがある。２つの液体の分離は、凝集装置を用いて達成することができ、主に２つの純粋な液体が得られる。例えば、水及び揮発性溶媒を含有する衣類を乾燥させるのに温風が使用される時には、凝縮装置−凝集装置の組み合わせが水蒸気及び溶媒蒸気の凝縮及び分離を容易にする。乾燥ループにおいて乾燥サイクルが完了した後で空気を清浄化するために、システムに活性炭フィルタも追加することができる。
【０１７８】
乾燥処理で得られる、水蒸気及び溶媒蒸気を含有する空気は、凝縮装置に曝露される。凝縮体は、凝集装置に曝露されて、純粋な成分に分離される。凝縮装置を出てくる空気は、加熱され、ブロワを用いて乾燥装置へと再導入される。好ましい凝縮装置は、サーマトロン・エンジニアリング社（Thermatron Engineering Inc.）製のような小型の液−気熱交換器である。
【０１７９】
凝集装置は、乾燥処理と共に又はバッチ処理において連続的に機能することができる。加熱装置及び凝縮装置のためのエネルギーは、ヒートポンプのような単一デバイスから、あるいは再循環式加熱装置及び再循環式冷却装置のような別個のデバイスから供給することができる。熱交換器、凝縮装置、及び加熱装置は、直接型又は間接型であることができる。好ましい凝集装置は、ポール・コーポレーション（Pall Corporation）のアクアセップ（AquaSep）及びフェーズセップ（PhaseSep）液体／液体凝集装置である。
【０１８０】
（発明のプロセス）
本発明による布地物品を洗浄する洗濯処理には、洗濯システムの洗浄効果を最大限にするように協働する洗浄組成物及び自動洗濯機が必要である。１つの態様では、このような処理は、洗浄される布地物品と洗浄組成物との接触の結果として親油性流体中に存在する汚染物質（例えば、汚れ、布地から除去された微粒子物質、布地から放出された染料）を除去するフィルタを備えた自動洗濯機において、洗浄する必要のある布地物品を、親油性流体と、界面活性剤、静電気防止剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される一種以上の洗濯添加剤とを含有する洗浄組成物洗濯媒質と接触させる工程を含む。このフィルタは、特別に、このフィルタを通じて親油性流体から１サイクル当たり約５０％より多くの洗濯添加剤を除去しない（好ましくは約１０％未満を除去する）ように設計されている。このシステムでは、このフィルタを通じて循環される洗浄組成物の少なくとも一部分が送り戻されて、洗浄される布地物品と接触する。
【０１８１】
別の態様では、本発明の洗濯処理は、洗濯添加剤の少なくとも一部を除去するフィルタを備えた自動洗濯機において、洗浄する必要のある布地物品を、親油性流体と一種以上の洗濯添加剤とを含有する洗浄組成物洗濯媒質と接触させてから、布地物品の洗浄に使用される親油性流体で布地をすすぐ工程を含む。このフィルタは、特別に、このフィルタを通じて親油性流体から１サイクル当たり７５％より多く（好ましくは９０％より多く）の洗濯添加剤を除去するように設計されている。この処理中に、このフィルタを通じて循環される洗浄組成物洗濯媒質の少なくとも一部分が洗浄すべき布地物品と再接触し、きれいな親油性流体の予備に頼る必要なく処理にすすぎ工程を提供する。
【０１８２】
本発明の布地物品を洗浄する洗濯処理は、次の工程も含む。この処理は、次の工程を含む：
ａ．洗浄される布地物品と洗浄組成物との接触の結果として親油性流体中に存在する汚染物質を除去するフィルタと、布地物品の洗浄に使用される親油性流体で布地物品をすすぐ前に洗濯添加剤の少なくとも一部を除去するフィルタとを備えた自動洗濯機において、洗浄する必要のある布地物品を、親油性流体と、界面活性剤、静電気防止剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される一種以上の洗濯添加剤とを含有する洗浄組成物洗濯媒質と接触させる工程；
ｂ．洗浄される布地物品と洗浄組成物との接触の結果として親油性流体中に存在する汚染物質を除去するフィルタを通じて、洗濯媒質の少なくとも一部を濾過する工程であって、前記フィルタは、更に、フィルタを通じて親油性流体から１サイクル当たり５０％より多くの洗濯添加剤を除去しないことを特徴とする工程；
ｃ．洗濯処理中に洗浄すべき布地物品を、工程（ｂ）で得られる、汚染物質を除去するフィルタを通じて濾過された洗浄組成物の少なくとも一部と再接触させる工程；
ｄ．洗濯添加剤の少なくともいくらかを除去するフィルタを通じて洗濯媒質の少なくとも一部を濾過してから、布地物品の洗浄に使用される親油性流体で布地をすすぐ工程であって、前記フィルタは、更に、フィルタを通じて親油性流体から１サイクル当たり７５％より多くの洗濯添加剤を除去することを特徴とする工程；並びに
ｅ．洗濯処理中に洗浄すべき布地物品を、工程（ｄ）で得られる、洗濯添加剤を除去するフィルタを通じて濾過された洗濯媒質の少なくとも一部と再接触させる工程。
【０１８３】
また本発明の処理には、通常、次の処理構成要素の一部又は全ても含まれる。一種以上の洗濯添加剤を含む洗剤（又は他の製品）は、自動洗濯機において洗浄する必要のある布地物品と洗濯流体が接触する前又は接触した後のいずれかに、親油性流体に添加される。洗濯サイクル後、その後の洗濯処理のための親油性流体を回収するために、流体を機械のドラムからドレン排出し、一種以上の洗濯添加剤を親油性流体から分離させる。好ましい分離様式は、機械による再利用のための親油性流体の浄化処理中に導入される水相への添加剤の抽出である。従って、水は、添加剤及び他の汚染物質の抽出を向上させるために分離工程中に加えることができる。ヒドロトープ及び乳化剤のような「抽出助剤」を水と一緒に添加することができる。好ましいヒドロトロープは、デヒドール（Dehydol）（商標）のような短鎖の低エトキシル化非イオン性物質である。その他の分離様式は、濾過、凝集、吸着、遠心分離、及び蒸留である。洗濯添加剤の除去とは、親油性流体から洗濯添加剤及び汚れ汚染物質が十分に取り除かれていて、その親油性流体を次の洗浄すべき布地洗濯物にすぐに使用することができ、洗濯添加剤（及び布地から除去される、あり得る汚れの一部も）を含有する水相が、親油性流体をほぼ含まないことである（好ましくはこの水相は、安全に下水排出される洗濯添加剤を含有する）。本発明の１つの態様では、洗浄組成物の流体は、洗濯添加剤の全てでなく一部を選択的に除去するフィルタを通じて濾過され、それによって洗浄すべき布地物品の次の洗濯物と共にこれらの洗濯添加剤を再利用することが可能になる。
【０１８４】
本発明による有用な自動洗濯機は、親油性流体及び洗濯添加剤を含有する洗濯媒質によって布地を洗浄するように設計された機械である。機械は通常、親油性流体及び洗濯添加剤を洗浄すべき布地と接触させることのできる回転ドラムを有するが、本発明の目的では、明らかにそのような接触によって洗浄処理を起こすことができるのであれば、親油性流体及び洗濯添加剤を布地と接触させるあらゆる方法が想定される。このような機械は、親油性流体を（単独で、又は既にそれに混合された洗濯添加剤と共に）、洗浄すべき布地物品を親油性流体と接触させるチャンバー内に供給する連結部を含む。また、好ましい機械は、機械において行われる洗濯処理に供給すべき親油性流体を保管する保管チャンバーも含む。従って、これらの機械は、典型的には、親油性流体の供給源を有する。また、機械は、親油性流体を再利用するために、布地洗浄処理後に洗濯添加剤から親油性流体を分離することのできる追加的な分離システムも含んでよい。更に、本発明の機械は、分離システムによって除去された洗濯添加剤の少なくとも一部（好ましくは全て）が下水排出処理されるように、水性廃棄物除去システムへの取り付け用の連結部も含む。また、好ましい機械は、水の供給源、通常は水道水への取り付け用の連結部も含む。
【０１８５】
「親油性流体をほぼ含まない」は、本明細書で使用する時、下水排出処理すべき水性混合物が、洗濯機の親油性流体保管部から失われた親油性流体の交換コスト及び環境安全性の両方で判定される、許容不可能なほど高濃度の親油性流体を含有しないことを意味する。今日の洗濯システムでは、基本的に全ての親油性流体を再利用することが極めて望ましいので、洗濯添加剤を含有する前述の水相と共に下水排出処理される親油性流体は、あったとしても非常にわずかであることが極めて望ましい。
【０１８６】
「下水排出」は、本明細書で使用する時、下水道のような自治体の廃水除去システムへの、又は汚水処理システムのような特定地域用のシステムを介した物質の従来の家庭処理、並びに、商業用途での現場（on-site）水処理システム又は施設から汚染した水を回収する他の何らかの集中格納手段への除去の両方を意味する。
【０１８７】
また、本発明は、親油性流体と水の乳濁液から水を除去する処理も対象とする。この処理には、上記に詳述したように、親油性流体と水の乳濁液から水を除去するために、乳濁液を吸収性材料に曝露する工程が包含される。親油性流体は、回収され、「親油性流体」と呼ばれる。この処理では、布地を親油性流体及び水に曝露するという任意の初期工程を追加することが可能であり、次いで親油性流体及び水が親油性流体と水の乳濁液の形態で回収される。
【０１８８】
必ずしも必要ではないが、約１ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、好ましくは約５ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、より好ましくは約１０ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、更により好ましくは約１５ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、更により好ましくは約２５ミクロン以上の粒子及び粒子凝集体が除去されるように、親油性流体と水の乳濁液を微粒子物質フィルタに通すことも可能である。更に、吸収性材料に曝露する前に、親油性流体と水の乳濁液を活性炭に曝露する工程を処理に追加することも可能である。
【０１８９】
前述のように、吸収性材料は、表面架橋ポリマー、表面架橋ポリアクリレート、表面架橋ポリアクリルアミド、又はこれらの吸収性材料の組み合わせを含んでよい。更に、いずれの吸収性材料も、繊維性モルホロジー、微粒子モルホロジー、あるいは類似の又は異なるモルホロジーを有する、いずれの吸収性材料の混合物を有してもよい。吸収性材料は、数種類の形態をとってもよく、それには吸収性材料を含浸した多孔質織物シート、フィルム、又は薄膜が挙げられるがこれらに限定されない。
【０１９０】
親油性流体と水の乳濁液からの水の吸収及び／又は水の分離を促進するために、乳濁液を吸収性材料に曝する前に乳濁液の温度を上げることが望ましい場合がある。乳濁液を予熱する場合、乳濁液を少なくとも約１０℃加熱することが好ましい。但し好ましくは、一部の吸収性材料は、特に温度上昇がその誘発又は崩壊機構の１つである時には、約５０℃より高い温度で水を吸収できないので、乳濁液を吸収性材料に曝露する前の親油性流体と水の乳濁液の温度は、高くとも約５０℃である。親油性流体と水の乳濁液からの水の吸収及び／又は水の分離を促進するための乳濁液の加熱とは別に、追加的に又は別法として、乳濁液を冷却し、及び／又は親油性流体と水の乳濁液からの水の吸収及び／又は水の分離を促進するために解乳化剤を乳濁液に加えることが望ましい場合がある。
【０１９１】
吸収性材料が親油性流体と水の乳濁液から除去された水の少なくとも一部を吸収した後、光、ｐＨ、温度、音、電界、圧力、イオン強度、振動及びこれらの作動機構の組み合わせを包含するがこれらに限定されない作動機構に吸収性材料を曝すことによって、吸収性材料に除去した水の放出を誘発することが望ましい。吸収性材料の「誘発」又は「崩壊」機構及びその導入方法は、吸収性材料の技術において周知である。
【０１９２】
乳濁液が分離された後、収集された親油性流体を、その精製及びシステムへの再循環を更に促進するため、活性炭に曝すことができる。更に、除去された水も、水の廃棄又はシステムへの再循環の前に活性炭に曝露してもよい。収集又は分離された親油性流体の精製方法には、周知の蒸留方法、薄膜フィルタ、吸着処理、吸収処理、抽出処理、イオン交換処理、エアストリッピング処理、及びクロマトグラフィーが包含される。
【０１９３】
親油性流体と水の乳濁液は、乳濁液の約１０重量％までの乳化剤もまた含有してもよい。親油性流体と水の乳濁液は、乳化剤を含有する場合、水／親油性流体／乳化剤の比率が乳濁液の重量で約１／９８．９／０．１〜約４０／５５／５であることが好ましい。更に、上述の「添加成分」の項で述べたように、乳化剤は界面活性剤も含有することが好ましい。最後に、前述の項でも述べたように、該親油性流体と水の乳濁液が、酵素、漂白剤、界面活性剤、布地仕上げ剤、香料、抗菌剤、静電気防止剤、増白剤、染料固着剤、染料磨耗阻害物質、クロッキング防止剤、しわ低減剤、防しわ剤、汚れ放出ポリマー、日焼け止め剤、退色防止剤、ビルダー、起泡剤、組成物悪臭防止剤、組成物着色剤、ｐＨ緩衝剤、防水剤、防汚剤、及びこれら添加剤の混合物から成る群から選択される添加成分も含有してもよい。
【０１９４】
本発明では、親油性流体は、直鎖シロキサン、環状シロキサン、及びこれらのシロキサン類の混合物を包含することが好ましい。これらのシロキサン類は、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、及びこれらのシロキサンの混合物から成る群から選択されることがより好ましい。親油性流体がデカメチルシクロペンタシロキサンを含有する場合が、更に一層好ましい。最後に、親油性流体がデカメチルシクロペンタシロキサンを含有するが、オクタメチルシクロテトラシロキサンを実質上含有しない場合が、最も好ましい。
【０１９５】
驚くべきことに、ゲルのような吸収性材料は、親油性流体及び水乳濁液から界面活性剤を効果的に除去可能であることが見出された。除去される前記界面活性剤には、次の非限定的な例が挙げられる：
ａ）陰イオン性界面活性剤（例えば、アルキル又はアリールサルフェート、エアゾール誘導体など）
ｂ）陽イオン性又は塩基性界面活性剤（例えば、第四級界面活性剤、第一級及び第二級アミンなど）
ｃ）又は前述の組み合わせ。
【０１９６】
汚染物質含有親油性流体からの界面活性剤のようなその他の汚染物質の除去を促進するには、該汚染物質含有親油性流体が吸着性物質と接触する前に、吸着性物質を湿潤剤で湿潤化させることが望ましい。典型的に、湿潤剤は親油性流体を含む。
【０１９７】
１つの実施形態では、汚染物質含有親油性流体から汚染物質を除去する処理は、次の工程を含む：
ａ．荷電剤を含む吸着材料を汚染物質含有親油性流体と接触させて、第１溶離液を生成する工程、及び
ｂ．任意選択的に、極性剤及び／又は無極性剤を含む吸着材料を第１溶離液と接触させて、第２溶離液を生成する工程、及び
ｃ．任意選択的に、工程ａ及び／又は工程ｂを少なくとも１回繰り返す工程、及び
ｄ．任意選択的に、第２溶離液を回収する工程。
【０１９８】
この処理は、更に次の工程を含んでよい：
ｅ．布地を第２溶離液と接触させる工程。
【０１９９】
同様に、この処理は、更に次の工程を含んでよい：
ｆ．荷電剤を含む吸着材料を、荷電剤上に存在する残存親油性流体が放出されるような環境条件と接触させる工程。環境条件は、典型的には、荷電剤を熱、真空、機械的力、及びこれらの組み合わせに曝すことから成る群から選択される。
【０２００】
前記方法は更に、
ｇ．荷電剤を含む吸着性物質を、荷電剤上に存在する汚染物質が放出されるように溶媒に接触させる工程を含んでもよい。汚染物質はこの時に廃棄されてもよい。溶媒は一般的に、約２〜約８のｐＨ及び／又は約０．０１〜約６０のイオン強度を有する極性溶媒を含む。好適な溶媒の非限定例には、水及び／又はアルコールが挙げられる。
【０２０１】
前記方法は更に、
ｈ．荷電剤を含む吸着性物質を荷電剤上に存在する残留溶媒が放出されるような環境条件に接触させる工程を含んでもよい。環境条件は、典型的には、熱、真空、機械的力、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【０２０２】
別の態様においては、汚染物質含有親油性流体から汚染物質を除去する処理は、次の工程を含む：
ａ．荷電剤を含む吸着性物質を汚染物質含有親油性流体と接触させ、第一溶離液を生成する工程、及び
ｂ．極性剤及び／又は無極性剤を含む吸着性物質を第一溶離液に接触させ、第二溶離液を生成する工程、及び
ｃ．第二溶離液を回収する工程、
ｄ．布地を第二溶離液に接触させる工程、
ｅ．荷電剤を含む吸着性物質を、荷電剤上に存在する残留親油性流体が放出されるような環境条件に接触させる工程、
ｄ．荷電剤を含む吸着性物質を、荷電剤上に存在する汚染物質が放出されるように溶媒に接触させる工程、及び
ｅ．荷電剤を含む吸着性物質を荷電剤上に存在する残留溶媒が放出されるような環境条件に接触させる工程、及び
ｈ．任意選択的に、工程ａ〜ｇのいずれかを少なくとも１回繰り返す工程。
【０２０３】
更に別の実施形態では、荷電剤を含む吸着性物質を、該吸着性物質が親油性流体から汚染物質を除去するように汚染物質含有親油性流体に繰り返し接触させる、連続濾過サイクルが提供される。連続濾過サイクルに存在する荷電剤は、汚染物質が吸着性物質から放出されるような環境条件に曝露されてもよい。典型的に、本実施形態の環境条件は、荷電剤を酸、塩基及び／又は塩に曝露することを含む。
【０２０４】
更にもう１つの実施形態では、次の工程を含む、親油性流体から汚染物質を除去する処理が提供される:
ａ．次式を有する荷電剤を接触させる工程：
［Ｗ−Ｚ］Ｔ
式中、ＷはＳｉであり；Ｚは、カルボキシレート類、第一級（pimary）アミン類、及びこれらの混合物から選択される荷電置換基であり；Ｔは、アルカリ、アルカリ土類金属、及びこれらの混合物から選択される対イオンであり；
ｂ．任意選択的に、汚染物質が親油性流体から除去されるように、シート状をした活性炭に埋め込まれたシリカゲルを接触させる工程。
【０２０５】
本発明の方法を実用した結果、本発明による方法で製造された汚染物質含有吸着性物質が生じる。
【０２０６】
本発明の方法から生じる親油性流体は、本発明の範囲内である。
【０２０７】
親油性流体の濾過を促進するための当業者に既知の異なる技術を使用してもよい。例えば、汚染物質含有親油性流体を、真空下で吸着性物質に接触させてもよい。
【０２０８】
（本発明の処理の非限定例）
図１は、溶媒の精製及び精製剤の再生のための処理を示す。収集された溶媒１００は、初めに多孔質剤１０１で加工されて、溶解していない汚染物質が溶媒から除去される。このような汚染物質は、塵埃の粒子、衣服の糸くず、皮膚の落屑、及び／又は溶解していない汚れであり得る。
【０２０９】
次いで、水の汚染物質が１０３で吸水剤によって除去される。このような薬剤の一例は、ヒドロゲルポリマーである。
【０２１０】
さらなる精製処理は、界面活性剤汚染物質１０５を荷電剤で除去する工程を含む。ｐＫａが約２〜約８の荷電剤は、界面活性剤を可逆的に除去できることが見出された。荷電剤の一例は、イオン交換樹脂である。
【０２１１】
界面活性剤汚染物質を除去した後、溶媒は、無極性剤に曝露されて、１０７で油のような非極性汚染物質１０７が除去される。このような薬剤の一例は、活性炭である。
【０２１２】
染料のような極性溶媒汚染物質は、極性剤１０９によって除去される。このような薬剤の一例は、シリカゲル又は珪藻土物質である。
【０２１３】
上記の薬剤全てに曝露された精製済み溶媒が、１０４で収集される。
【０２１４】
上記薬剤は、全て、記載したプロセスにおいて乾燥及び／又は再生することができる。例えば、薬剤を安全に廃棄するために、あるいはその使用後に薬剤を再生する前には、薬剤が溶媒を含まないことが好ましい。薬剤は、それらを加熱空気に曝露することによって乾燥させることができる。溶媒が、工程１１０、１１１、１１２、１１３、及び１０２において蒸発した後、溶媒の蒸気が１１６で凝縮される。吸水剤は、溶媒並びに水を含有する。水は、加熱空気に曝露されて、水蒸気として除去され、やはり１１６で凝縮される。水と溶媒の凝縮体は、溶媒−水分離装置１１７によって分離されて、浄化された溶媒１０４及び水を生成することができ、この水は、１１８で収集し、又はドレン排出することができる。
【０２１５】
乾燥された荷電剤は、それをｐＨ２〜８の水、又はイオン強度ｐＫａ又はｐＫｂが約２〜約８の水に曝露することによって、再生することができる。荷電剤から除去された界面活性剤汚染物質を含有する水は、１１８で収集され、あるいはドレン排出することもできる。荷電剤と水の接触後、荷電剤は、いくらか残存水を含有している。再生された荷電剤を溶媒に曝露する前に、再び水を１１５で加熱空気によって除去し、１１６で凝縮させ、１１７で溶媒から分離し、１１８で収集する。
【０２１６】
全体的な精製プロセスは、次の通りである：
ａ）汚れた溶媒を収集する
ｂ）多孔質剤と接触させる
ｃ）吸水剤と接触させる
ｄ）荷電剤と接触させる
ｅ）無極性剤と接触させる
ｆ）極性剤と接触させる
ｇ）精製溶媒を収集する
吸水剤の再生プロセスは次の通りである：
ａ）吸水剤を熱と接触させる
ｂ）水及び残存溶媒蒸気を除去する
ｃ）水及び残存溶媒蒸気を凝縮させる
ｄ）水と残存溶媒を分離させる
荷電剤の再生プロセスは、次の通りである：
ａ）荷電剤を熱と接触させる
ｂ）残存溶媒を除去する
ｃ）残存溶媒を凝縮させる
ｄ）残存溶媒を収集する
ｅ）荷電剤を再生溶媒と接触させる
ｆ）脱着された汚染物質を含む再生溶媒を除去する
ｇ）荷電剤を熱と接触させる
ｈ）水蒸気を除去する
ｉ）水蒸気を凝縮させる
図２は、溶媒精製及び薬剤再生システムの詳細図を示す。
【０２１７】
「汚れた」ドライクリーニング流体は、収集タンク１０内に収集される。流体は、ポンプ２０によって押し出されて、フィルタ２５を通過する。フィルタ２５は、糸くず、皮膚の落屑、塵埃のような、溶解していない汚染物質の大部分を除去する。好ましい濾過能は、約１μｍである。
【０２１８】
フィルタ２５の後、流体は、弁３０を通過し、脱水フィルタ４０に曝露される。フィルタ４０には、ドライクリーニング流体から水を吸収するヒドロゲルのような吸収性材料が含まれている。一部のゲルは、水の存在下で更にイオン性界面活性剤も吸収することが見出されている。吸水性材料は、多孔質セルロース又はグラスウールのウェブのような繊維体内に分配されている。繊維体は、フィルタ４０内の吸水性材料が流体の流れによって運び去られないように保持する。
【０２１９】
脱水フィルタ４０によって水が除去された後、流体は、弁５０を通って界面活性剤吸着フィルタ６０に流入する。フィルタ６０は、イオン交換吸着材料を充填床として含んでおり、又は繊維体内に組み込まれている。界面活性剤及びその他のイオン／極性種は、イオン交換材料上に吸着される。好ましいイオン交換材料は、約２〜約８のｐＫａの値を有する。
【０２２０】
フィルタ６０の後、水及びイオン種を含有しない流体は、弁７０を通ってフィルタ８０に入る。フィルタ８０には、非極性及び極性吸着材料が含まれる。非極性吸着材料、例えば活性炭は、身体／食品汚れのような非極性汚染物質を吸着する。極性吸着材料、例えばシリカゲルは、染料及び脂肪酸のような極性汚染物質を除去する。またフィルタ８０は、フィルタ６０の「補助」の働きもする。いくらかの量の界面活性剤が吸着されずにフィルタ６０を通過すると、フィルタ８０がそのような界面活性剤を吸着する。精製された溶媒は、回収流体タンク９０内に収集される。
【０２２１】
フィルタ８０の利点は、非極性及び極性吸着材の組み合わせがほとんどのドライクリーニング汚染物質を除去することである。このような組み合わせの欠点は、このような吸着材の吸着能に限界があり、再生が困難なことである。ドライクリーニングシステムにおける最大の汚染物質は、界面活性剤である。ドライクリーニング流体中の界面活性剤の量は、１％に達することがあり、界面活性剤を除去するには多量の非極性及び極性材料が必要になる。従って、本発明は、容易に再生することのできる濾過材料の使用を教示する。
【０２２２】
フィルタ４０は、ブロワ３２を用いて空気３１を流すことによって再生される。この空気は、加熱装置３３によって約６５℃の温度に加熱される。次いで、加熱された空気は、弁３４を通ってフィルタへと向かう。フィルタ４０には、繊維体に捕捉された残存溶媒、並びに吸収性材料に吸収された水が含まれる。加熱空気に曝露されると、残存溶媒及び吸収された水の両方が蒸発する。
【０２２３】
フィルタ６０にはイオン交換吸着剤が含まれており、この吸着材は、ｐＨ又はイオン強度が調整された流体との接触によって再生される。このような流体は、水５１をポンプ５２によって押し出してｐＨ又はイオン強度調整剤の入っているカートリッジ５３に通過させることによって生成される、溶存塩を含む水であることができる。フィルタ６０をｐＨ調整された水に曝露する前に、溶媒及び水の二次汚染を防ぐためにフィルタ６０を乾燥させなければならない。フィルタ６０から出る水には、溶媒が存在しないことが好ましい。従って、加熱空気は、フィルタ６０に導かれて、吸着材の空隙内に捕捉された残存溶媒を蒸発させる。両方のフィルタ４０及び６０が乾燥しているので、この操作を同時に実行することができる。空気３１は、ブロワ３２によって押し進められ、加熱装置３３を通り、弁３４を通って、弁５０を通る。
【０２２４】
溶媒及び水蒸気を含む空気は、弁３５を通って出て、凝縮装置３６に流入する。凝縮装置では、溶媒及び水蒸気が液体として凝縮され、凝縮体タンク３７内に収集される。凝縮装置３６を通過した空気は、再循環してブロワ３２へと戻される。溶媒を再利用するには、溶媒が水を含まないようにしなければならない。凝集装置７０は、凝縮溶媒／水混合物を溶媒流及び水流７１へと分ける。好ましい凝集装置は、孔の中に溶媒を浸透させるが、水が膜に浸透するのを防ぐのは、多孔質の疎水性膜である。凝集装置７１を通る凝縮体の流れは、ポンプ３８によって維持される。溶媒流は、回収流体タンク９０内に収集される。
【０２２５】
フィルタ６０の乾燥後、イオン交換吸着材は、ｐＨ又はイオン強度調整剤を含有する水に曝露されることによって再生される。水５１は、ポンプ５２によって押し出されてカートリッジ５３を通過すると、調整剤のある所定の部分を溶解させ、弁５４を通ってフィルタ６０に流入する。フィルタ６０を通過した後、再生された界面活性剤を含有する水５５は、弁５５を通ってフィルタ６０から除去される。
【０２２６】
本発明のフィルタを再生することによって、フィルタを多重使用することができる。このことが今度はフィルタの有効累積寿命を大きく延長させる。
【０２２７】
１）
図３は、乳濁液をゲルに曝露することによって親油性流体と水の乳濁液から水を除去し、ゲルを加熱空気に曝露することによって吸収性材料を再生させるシステムを示す。親油性流体と水の乳濁液１０は、２方向弁５０を通って流れ、入口９５を通ってフィルタハウジング８５に入る。流体は、プリーツフィルタ１３５の外側から内側に流れ、フィルタ１３５内に含まれる吸水性材料によって水が吸収される。脱水された親油性流体１１０は、出口１００及び２方向弁７５を通ってハウジング８５から取り出される。装置は、いずれかのプロセスライン１５０及び１６０に挿入することができる。
【０２２８】
フィルタカートリッジ１３５内の吸水材が水を吸収して膨らむと、それが流れを制限し、その後入口の圧力を増大させることになる。入口の圧力センサ３５が所定の圧力を感知すると、弁５０及び７５を閉じ、弁４５及び８０を開くように信号が送信され、結果としてフィルタがバイパスされ、過剰な入口圧力の上昇が回避されるので、プロセスの中断が起こらない。システムがバイパスモードにある時には、追加的な脱水フィルタカートリッジをバイパスライン１４５に挿入することが考えられる。再生サイクルを自動又は手動で開始する必要があることを指示するために、指示手段（閃光灯、警報、又は他の自明の信号）が発せられる。再生サイクルが開始されると、空気９０が弁６０を通って押し込まれ、空気流量を一定に保つ調整装置１５を通り、入口９５を通ってフィルタハウジング８５に入り、流体を効果的に押し出して弁５５及びドレン排出ライン１０５を通過させて作業タンク又は他の容器へと送り込む。ドレン排出は、後述するように、過剰な流体を回収し、乾燥プロセスを加速させるのに不可欠である。
【０２２９】
ドレン排出の完了後、弁５５が閉じ、弁７０が開いて、圧縮された空気及び蒸気が弁７０へと導かれ、入口１１５を通ってミスト分離装置のハウジング６５内に入り、ミスト分離フィルタ１４０を通って蒸気が圧縮され、又は凝縮された流体及び空気圧を出口１２０を通じて大気へと通気させ、又は凝縮装置内に送って蒸発した流体を再利用する。所望の時間（１〜５分）後、空気流がシステムを流れ続けている時に加熱要素２０が作動する。加熱は、吸収性ポリマーから大部分の水を蒸発させてフィルタを再生させるのに十分な時間、システムに適用される。乾燥時間は、フィルタのサイズ、水の量、空気流、及び温度に応じて決まる。濾過プロセス中に３方向弁３０及び１方向逆止弁２５のリークが発生し、可燃性の親油性流体が加熱装置２０に流入した可能性がある場合、１〜５分の遅延時間が安全である。空気の温度は、センサ４０によって制御されており、このセンサが加熱装置２０にフィードバック信号を送信して空気を６０℃で一定に保つ。補助の熱電対センサ（図示せず）が、加熱装置２０の内部に挿入されており、加熱装置２０の表面温度が所望の設定点より高く上昇するように（〜５０℃）加熱装置への電力を遮断する。また加熱装置２０は、弁６０も開いていなければ動作しないように（空気供給がなければ動作しないように）、弁６０と直列に配線されている。また加熱装置は、圧力センサ３５が所定の圧力より低い場合にも動作せず、すなわち、基本的にシステム内に空気流がない場合には動作しない。
【０２３０】
加熱サイクル後、加熱装置は動作を停止するが、空気は、引き続き冷却サイクルとして１分間システム内を流れる。空気供給が遮断されると、加熱要素への電力も遮断されていても加熱要素２０の温度が急激に上昇するので、冷却サイクルが必要である。次いで弁６０が閉じ、過剰な空気圧は、１５秒間、ミスト分離装置の出口１２０を通ってシステムから抽気される。その後、３方向弁３０及び７０が閉じる（直角の位置に切り換わる）。弁４５及び８０が閉じ、弁５０及び７５が開き、親油性流体は、再び弁５０を通ってフィルタハウジング８５に流入し、フィルタを通り、出口１００を通り、弁７５を通る。
【０２３１】
ここで、ミスト分離装置のハウジング６５内で凝縮された流体は、重力によって、入口１１５を通り、弁７０を通り、ドレン排出ライン１２５を通って排出され、ドレン排出ライン１０５を通って作業タンク又は他の容器へと入る。
【０２３２】
システムは、温度及び圧力センサからの入力を受け取り、空気及び電子制御弁並びに加熱装置に出力を送信してプロセスを自動制御する、ＰＬＣプログラムによって操作される。
【０２３３】
乳濁液を脱水するフィルタ７０（図４参照）は、両端がディスク２７及び２８によって密閉された外側シリンダ３０を備える。ディスク２７は、外側シリンダ３０の内部に通じる入口開口部２５を有する。ディスク２８は、孔のあいた内側シリンダ３５と連通するように構築された開口部２８を有する。乳濁液を脱水する媒質４０は、外側シリンダ３０の内部と内側シリンダ３５との間の障壁を形成する。乳濁液を脱水する媒質４０は、吸収性ポリマー粒子を支持するために使用される繊維材料から成る。ゲル粒子は、繊維材料全体にわたって均一に分布している。
【０２３４】
実施形態の１つでは、繊維材料を用いて、ポリマー粒子のための支持構造を提供し、ポリマー粒子間に十分な空隙を提供することができる。この空隙によって、水に曝露された時に、乳濁液の流れを制限することなく粒子が膨らむことができるようになる。
【０２３５】
好適な種類の超吸収性ポリマーには、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、セルロースエーテル類が挙げられるがこれらに限定されない。
【０２３６】
好適な種類の繊維材料には、セルロース、グラスウール、活性炭の衣料品が挙げられるがこれらに限定されない。
【０２３７】
好適な種類の加熱気体には、空気及び窒素が挙げられるがこれらに限定されない。
【０２３８】
好適な種類のフィルタ設計には、円筒形、充填床、流動床が挙げられるがこれらに限定されない。
【０２３９】
図３を参照すると、加熱気体の経路は、濾材を通り（乳濁液と同じ）、濾材に沿ったものである（気流の圧力低下が小さい）。
【０２４０】
布地物品加工システムについて言及しているが、本発明のシステム及びプロセスは、燃料の脱水、油／水エマルションの脱水、使用済み燃料フィルタの再生、及びあらゆる種類のフィルタの乾燥のような、その他のフィルタベースのシステムにも使用してよい。
【図面の簡単な説明】
【０２４１】
【図１】本発明による親油性流体処理システムを表す概略フローチャートである。
【図２】本発明による親油性流体処理システムの１つの実施形態の略図である。
【図３】本発明による親油性流体処理システムのもう１つの実施形態の略図である。
【図４】本発明による吸収性材料フィルタの略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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