СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБЪЕКТА
METHOD OF CLEANING

Предпосылки изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области очистки. В частности, настоящее изобретение относится к способам очистки объекта, использующим переменное давление.
Описание известного уровня техники
Обычно стирка выполняется посредством перемешивания изделий в моющем растворе в течение определенного периода времени с последующим полосканием изделий в воде. Стирка может выполняться при помощи автоматической стиральной машины или она может выполняться вручную. Современные моющие средства представляют собой сложные составы, содержащие ряд компонентов, таких как поверхностно-активные вещества, добавки для повышения моющего действия, отбеливающие вещества, полимеры, ферменты и т.д., не говоря уже о многих других, и обычно созданы в виде порошка или жидкости.
Несколько модификаций способа стирки и моющих составов были предложены для повышения эффективности очистки или для уменьшения расхода воды и/или энергии. EP0086935 описывает способ стирки грязных текстильных изделий, в котором пена создается и выдувается на текстильное изделие. Преимущество способа состоит в том, что он может выполняться с использованием небольших количеств моющего средства и воды. GB 2340846 описывает способ стирки объектов, включающий в себя размещение объектов в емкости, подачу жидкости для стирки в нее, уменьшение давления внутри емкости, что, таким образом заставляет газ/пар пузыриться в жидкости. Целью уменьшения давления является образование пузырьков газа/пара для перемешивания объектов в качестве альтернативы механическому перемешиванию. Уменьшение давления, кроме того, используется для вызывания кипения жидкости для стирки, таким образом предотвращая подвергание объектов воздействию температуры, необходимой для кипения упомянутой жидкости при атмосферном давлении. EP0677577 описывает способ очистки текстильных изделий с использованием пены, в результате чего пена или остатки пены на текстильных изделиях впоследствии удаляются посредством применения вакуума. EP0765932 описывает способ очистки и кондиционирования тканных изделий посредством применения пены, содержащий глину для смягчения ткани и, затем удаления остатков пены с помощью вакуума.
Известно использование пены для стирки, однако присутствие высоких уровней пены в обычных способах стирки нежелательно из-за проблем удаления пены во время полоскания. Таким образом, все еще существует необходимость в создании новых способов стирки, в которых пену, используемую для стирки, можно регулировать.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание нового способа очистки объекта, который в отличие от известных способов основан на использовании переменного давления в сочетании с пенным составом.
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к способу очистки объекта, включающему в себя следующие этапы: (a) размещение очищаемого объекта в емкости, устойчивой к переменному давлению; (b) воздействие на объект пенного состава, содержащего, по меньшей мере, одно пенообразующее вещество, по меньшей мере, один фермент и растворенный газ; (c) очистку объекта пенным составом посредством приложения переменного давления к емкости; и (d) полоскание объекта.
В соответствии со вторым аспектом настоящее изобретение относится к способу полоскания объекта, включающему в себя следующие этапы: (a) размещение объекта, который необходимо прополоскать, в емкости, устойчивой к переменному давлению; (b) воздействие на объект жидкости для полоскания; (c) полоскание объекта с помощью жидкости для полоскания посредством приложения переменного давления к емкости.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 показывает эффективность стирки при переменном давлении (WAP) по сравнению со стиркой в лабораторном стакане и стандартной деликатной стиркой.
Фиг.2 показывает эффективность стирки при переменном давлении по сравнению со стиркой при постоянном давлении.
Фиг.3 показывает влияние полоскания при переменном давлении (WAP) по сравнению с влиянием полоскания в лабораторном стакане на эффективность стирки.
Фиг.4 показывает влияние полоскания при переменном давлении по сравнению с влиянием полоскания в лабораторном стакане на количество остаточного линейного алкилбензолсульфоната в растворе для полоскания.
Фиг.5 изображает используемое устройство для стирки при переменном давлении (WAP).
Определения
АР: термин "АР", используемый в данном документе, означает переменное давление.
WAP: термины "WAP" или "WAP стирка", используемый в данном документе, означают стирку при переменном давлении.
WAP полоскание: термин "WAP полоскание", используемый в данном документе, означает полоскание при переменном давлении.
Эффективность стирки: термин «эффективность стирки», используемый в данном документе, означает разницу проявления, измеренную при 440 нм, в образчике ткани, где разница проявления представляет собой проявление, измеренное при 440 нм, в постиранном образчике ткани, минус проявление, измеренное при 440 нм, в нестиранном образчике ткани.
Граница плато: термин «граница плато», используемый в данном документе, означает переходную зону, образованную при контакте пузырьков/пленок. За исключением свободно плавающих пузырьков, пленки должны поддерживаться каркасами, объемными поверхностями или другими пленками. Переходная зона, отделяющая их от соответствующей пленки, всегда содержащая некоторое количество объемной жидкости, называется границей плато.
Подробное описание настоящего изобретения
При обычной стирке грязное текстильное изделие погружается в раствор моющего средства и подвергается механическому действию с последующим многократным полосканием водой и сушкой. Раствор моющего средства обычно включает в себя поверхностно-активные вещества и ферменты. Моющее средство обычно составлено с учетом предотвращения пенообразования.
Настоящее изобретение основано на наблюдении, что когда пена, обогащенная ферментом, добавляется к ткани/текстильному изделию, и микромеханическое воздействие прикладывается за счет переменного давления, получают значительно улучшенные результаты стирки по сравнению с обычной стиркой. Кроме того, переменное давление может быть использовано во время полоскания, в результате чего получают улучшенное полоскание.
Снижается расход воды на стирку, а также на полоскание, поскольку могут быть использованы принципы переменного давления для ускорения растворения и обмена моющих активных ингредиентов и загрязняющих частиц с мыльным раствором и водой для полоскания.
Кроме того, настоящее изобретение может обеспечивать уменьшенное потребление энергии и ресурсов по сравнению с потреблением энергии и ресурсов обычных способов стирки, поскольку исключено макромеханическое действие (вращение барабана), и нагревание может быть или исключено или уменьшено, благодаря объединенному действию фермента и переменного давления.
Следствием является то, что стирка в соответствии с настоящим изобретением может выполняться в течение более короткого времени с достижением того же результата, как если бы она выполнялась в течение более длительного времени с использованием обычного способа стирки.
В соответствии с некоторыми аспектами настоящее изобретение относится к способу очистки объекта, включающему в себя следующие этапы: (a) размещение очищаемого объекта в емкости, устойчивой к переменному давлению; (b) воздействие на объект пенного состава, содержащего, по меньшей мере, одно пенообразующее вещество, по меньшей мере, один фермент и растворенный газ; (c) очистку объекта пенным составом посредством приложения переменного давления к емкости; и (d) полоскание объекта.
Пенный состав
Пенный состав содержит, по меньшей мере, одно пенообразующее вещество, по меньшей мере, один фермент и растворенный газ. Он обычно является водным пенным составом. Предпочтительно, чтобы пенный состав был особенно приспособлен для использования в способе в соответствии с настоящим изобретением.
Пенообразующие вещества
По меньшей мере, одно пенообразующее вещество может быть в принципе любым таким известным пенообразующим веществом, способным образовывать устойчивую пену, таким как поверхностно-активные вещества с высоким пенообразованием, выбираемые из неионных поверхностно-активных веществ, анионогенных поверхностно-активных веществ, катионогенных поверхностно-активных веществ, амфолитных поверхностно-активных веществ, цвиттерионных поверхностно-активных веществ, полуполярных поверхностно-активных веществ или любых их сочетаний. Тип и концентрация поверхностно-активных веществ могут выбираться с целью образования хорошей пены и совместимости с, по меньшей мере, одним ферментом. Поверхностно-активные вещества обычно присутствуют в количестве от 0,1 до 60% масс., от 0,1 до 30% масс., от 0,1 до 20% масс., от 0,1 до 10% масс., от 0,1 до 5% масс., от 0,1 до 1% масс.
Пенный состав будет обычно содержать от около 0,1 до около 40% масс., от 0,1 до 30% масс., от 0,1 до 20% масс., от 0,1 до 10% масс., от 0,1 до 5% масс., от 0,1 до 1% масс. анионогенного поверхностно-активного вещества, такого как линейный алкилбензолсульфонат, альфа-олефинсульфонат, алкилсульфат (сульфат жирного спирта), этоксисульфат спирта, вторичный алкансульфонат, метиловый эфир жирной альфа-сульфокислоты, алкил- или алкенилянтарная кислота или мыло.
Состав пены будет обычно содержать от около 0,1 до около 40% масс., от 0,1 до 30% масс., от 0,1 до 20% масс., от 0,1 до 10% масс., от 0,1 до 5% масс., от 0,1 до 1% масс. неионного поверхностно-активного вещества, такого как этоксилат спирта, этоксилат нонилфенола, алкилполигликозид, алкилдиметиламиноксид, этоксилированный моноэтаноламид жирной кислоты, моноэтаноламид жирной кислоты, полигидроксиалкиламид жирной кислоты или N-ацил-N-алкил-производные глюкозамина («глюкамиды»).
12
Предпочтительно, чтобы пенообразующее вещество выбиралось из анионогенных поверхностно-активных веществ. Предпочтительные примеры пенообразующих веществ включают в себя Eucerin (эуцерин) и линейный C-алкилбензолсульфонат.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором, по меньшей мере, одно пенообразующее вещество выбрано из неионных, анионогенных поверхностно-активных веществ, катионогенных поверхностно-активных веществ, амфолитных поверхностно-активных веществ, цвиттерионных поверхностно-активных веществ, полуполярных поверхностно-активных веществ или любых их сочетаний.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором анионогенное поверхностно-активное вещество выбрано из линейного алкилбензолсульфоната, альфа-олефинсульфоната, алкилсульфоната (сульфоната жирного спирта), этоксисульфоната спирта, вторичного алкансульфоната, метилового эфира жирной альфа-сульфокислоты, алкил\- или алкенилянтарной кислоты или мыла или любого их сочетания.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором концентрация пенообразующего вещества составляет 0,1-60% масс./масс. относительно грязного объекта.
Ферменты
По меньшей мере, один фермент, содержащийся в пенном составе, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения может быть в принципе любым известным ферментом, чтобы воздействовать на загрязненные объекты, такие как ткани/текстильные изделия. Такими ферментами могут, например, быть ферменты, обычно используемые для стирки, имеющие оптимальную активность в интервале от нейтрального до щелочного, или ферменты, имеющие оптимальную активность в интервале от нейтрального до щелочного, и могут включать в себя, по меньшей мере, один фермент, выбранный из группы, содержащей амилазы, арабиназы, карбогидразы, целлюлазы, кутиназы, галактаназы, галопероксидазы, гидролазы, лакказы, липазы, маннаназы, оксидазы, оксидоредуктазы, пектиназы, пероксидазы, протеазы, ксиланазы. По меньшей мере, один фермент, содержащийся в пенном составе, и, следовательно, способ в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения описаны ниже более подробно.
Амилаза:
TM
TM
TM
TM
TM
TM
Любая амилаза (α и/или β) в принципе может быть использована. Подходящие амилазы включают в себя амилазы бактериального или грибкового происхождения. Химически или генетически модифицированные мутанты включены. Амилазы включают в себя, например, α-амилазы, полученные из специфического штамма B.licheniformis, описанные более подробно в GB 1296839. Имеющимися в продаже амилазами являются Duramyl, Termamyl, Fungamyl и BAN (Novozymes A/S), а также Rapidase и Maxamyl P (Genencor).
Целлюлаза:
TM
TM
Любая целлюлаза в принципе может быть использована. Подходящие целлюлазы включают в себя целлюлазы бактериального или грибкового происхождения. Химически или генетически модифицированные мутанты включены. Подходящие целлюлазы раскрыты в US 4435307, который раскрывает грибковые целлюлазы, полученные из Humicola insolens. Особенно подходящими целлюлазами являются целлюлазы, обладающие эффектами освежения цвета. Примерами таких целлюлаз являются целлюлазы, описанные в EP0495257. Имеющиеся в продаже целлюлазы включают в себя Celluzyme, полученную из штамма Humicola insolens (Novozymes A/S), и KAC-500(B) (Kao Corporation).
Липазы:
Подходящие липазы включают в себя липазы бактериального или грибкового происхождения. Химически или генетически модифицированные мутанты включены. Примеры пригодных липаз включают в себя липазу Humicola lanuginose, например, как описано в EP 258 068 и EP 305 216, липазу Rhizomucor miehei, например, как описано в EP 238 023, липазу Candida, такую как липаза C. antarctica, например, липазу C. antarctica A или B, описанную в EP 214 761, липазу Pseudomonas, такую как липазу P.alcaligenes и P.pseudoalcaligenes, например, как описано в EP0218272, липазу P. cepacia, например, как описано в EP0331376, липазу P. stutzeri, например, как описано в GB 1372034, липазу P. fluorescens, липазу Bacillus, например, липазу B. Subtilis (Dartois и др., 1993 г., Biochemica et Biophysica acta 1131, 253-260), липазу B. Stearothermophilus (JP 64/744992) и липазу B. Pumilus (WO 91/16422). Кроме того, ряд клонированных липаз может быть пригодным, включая липазу Penicillium camembertii, описанную Yamaguchi и др., 1991 г. Gene vol.103, p.61-67, липазу Geotricum candidum (Schimada, Y и др. (1989) J. Biochem.vol.106, p.383-388) и различные липазы Rhizopus, такие как липаза R. delemar (Hass, M.J. и др. (1991) Gene vol.109, p.117-113), липаза R. niveus (Kugimiya и др. (1992) Biosci. Biotech. Biochem. Vol.56, p.716-719) и липаза R. oryzae.
Другие типы липолитических ферментов, таких как кутиназы, могут быть также пригодными, например кутиназа, полученная из Pseudomonas mendocina, как описано в WO 88/09367, или кутиназа, полученная из Fusarium solani pisi (например, описанная в WO 90/09446).
TM
TM
TM
TM
TM
Особенно пригодными липазами являются липазы, такие как M1 Lipase, Luma fast и Lipomax (Genencor), Lipolase и Lipolase Ultra (Novo Nordisk A/S) и Lipase P “Amano” (Amano Pharmaceutical Co. Ltd).
Пероксидазы/оксидазы:
Ферменты пероксидазы используются в сочетании с перекисью водорода или его источником (например, перкарбонат, перборат или персульфат). Ферменты оксидазы используются в сочетании с кислородом. Оба типа ферментов используются для «отбеливающего раствора», т.е. для предотвращения передачи текстильной краски с покрашенной ткани на другую ткань, когда упомянутые ткани стираются вместе в жидкости для стирки, предпочтительно вместе с усилителем, как описано, например, в WO 94/12621 и WO 95/1426. Пригодные пероксидазы/оксидазы включают в себя пероксидазы/оксидазы растительного, бактериального или грибкового происхождения. Химически или генетически модифицированные мутанты включены.
Протеазы:
Пригодные протеазы включают в себя протеазы животного, растительного или микробного происхождения. Микробное происхождение предпочтительно. Химически или генетически модифицированные мутанты включены. Протеазой может быть серин-протеаза, предпочтительно щелочная микробная протеаза или протеаза типа трипсина. Примерами щелочных протеаз являются субтилизины, особенно субтилизины, полученные из Bacillus, например, субтилизин Novo, субтилизин Carlsberg, субтилизин 309, субтилизин 147 и субтилизин 168, описанные в WO 89/06279. Примерами протеаз типа трипсина являются трипсины (например, свиного или бычьего происхождения) и протеаза Fusarium, описанные в WO 89/06270. Предпочтительные имеющиеся в продаже ферменты протеазы включают в себя ферменты протеазы, продаваемые под торговыми названиями Alcalase, Savinase, Primase, Durazum и Esperase (Novozymes A/S), ферменты протеазы, продаваемые под торговым названием Maxacal, Maxapem, Properase, Purafect и Purafect OXP (Genencor), и ферменты протеазы, продаваемые под торговым названием Opticlean и Optimase (Solvay Enzymes).
Смеси вышеупомянутых ферментов включены в данном документе, в частности, смесь протеаз, амилаз, липаз и/или целлюлаз.
По меньшей мере, один фермент, каждый отдельный фермент или общее количество фермента, может быть включено в пенный состав в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения в количестве от 0,00001 до 30%, от 0,00001 до 20%, от 0,00001 до 10%, от 0,0001 до 5%, от 0,001 до 2% или от 0,01 до 1% фермента по объему из расчета на весь пенный состав.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором, по меньшей мере, один фермент выбран из амилаз, арабиназ, карбогидраз, целлюлаз, кутиназ, галактаназ, галопероксидаз, гидролаз, липаз, маннаназ, оксидаз, например, лакказ или пероксидаз, оксидоредуктаз, пектиназ, протеаз, ксиланаз или любого их сочетания.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором концентрация, по меньшей мере, одного фермента составляет от 0,00001 до 10%, от 0,0001 до 5%, от 0,001 до 2% или от 0,01 до 1% фермента по объему из расчета на весь пенный состав.
Растворенный газ
Пенный состав содержит растворенный газ, обычно атмосферный воздух. Водопроводная вода содержит достаточное количество атмосферного воздуха и, таким образом, может непосредственно быть использована. В качестве альтернативы, дегазированная вода или другие жидкости могут подаваться с любым подходящим газом и использоваться в пенном составе. Подходящим газом может быть атмосферный воздух, диоксид углерода и т.д. или смесь соответствующих газов.
Другие вещества
Пенный состав может в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дополнительно содержать, по меньшей мере, другое вещество, выбранное из кондиционеров для тканей, включающих в себя глины, антикоррозионные вещества, гидротропы, вещества для предотвращения повторного осаждения (redeposition agents), усилители пены, пеностабилизаторы, подавители мыльной пены (suds suppressors), вещества для стабилизации фермента, вещества для регулирования pH, системы моющих компонентов, отбеливающие вещества, вещества для удаления загрязняющих частиц, вещества для суспендирования загрязняющих частиц (soil suspending agent), вещества, замедляющие перенос полимерной краски, оптические блескообразователи, абразивы, бактерицидные вещества, замедлители потускнения цвета (tarnish inhibitors), вещества для смягчения, красители, красящие вещества и ароматизирующие вещества, некоторые из которых описаны ниже.
Стабилизаторы пены:
Пенный состав может дополнительно содержать один или более стабилизаторов пены, таких как известные глюкозиды или эмульгаторы, способные стабилизировать эмульсии воды/поверхностно-активного вещества/газа.
Смеси для регулирования pH:
Пенный состав может также содержать вещества для регулирования pH, известные в области техники, такие как неорганические соли, подобные фосфатам, сульфатам и карбонатам, органические соединения, подобные карбоновым кислотам, карбоксилатам, аминам, сульфонатам и т.д. Вещества для регулирования pH, должны выбираться для обеспечения значения pH пенного состава, который является совместимым или предпочтительно оптимальным для, по меньшей мере, одного фермента, включенного в пенный состав. Вещества для регулирования pH в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения включают в себя хорошо известные буферные компоненты, такие как глицин и карбонат натрия.
Традиционные составы для стирки имеют обычно значения pH в щелочном или нейтральном интервале, частично благодаря щелочному характеру мыл, поверхностно-активным веществам и другим компонентам, обычно используемым в таких составах. Напротив, пенные составы в соответствии с настоящим изобретением не содержат в обязательном порядке мыло или компоненты поверхностно-активного вещества и, следовательно, не ограничены для поддержания значения pH в конкретном диапазоне, и значение pH составов может выбираться для получения оптимальных условий для ферментов, содержащихся в составе. Таким образом, pH пенного состава может находиться в кислотном диапазоне, в щелочном диапазоне, или он может быть нейтральным. В частности, pH может выбираться в диапазоне 4-10, более предпочтительно, в диапазоне 5-9.
Специалисту в данной области техники следует понимать, что способ в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечивает дополнительную гибкость в применении относительно, по меньшей мере, одного фермента, используемого для стирки. Таким образом, в одном варианте осуществления пенный состав имеет кислое значение pH, т.е. pH ниже 7, такое как pH в интервале 4-7, и ферменты выбираются для того, чтобы иметь максимальную активность при кислых условиях, в другом варианте осуществления пенный состав имеет нейтральное значение pH, т.е. pH около 7, и ферменты выбираются для того, чтобы иметь максимальную активность при нейтральных условиях, в третьем варианте осуществления пенный состав имеет щелочное значение pH, т.е. pH выше 7, такое как pH в диапазоне 7-10, и ферменты выбираются для того, чтобы иметь максимальную активность при щелочных условиях.
Моющие компоненты:
Пенный состав может содержать 0-65% масс. добавки для повышения моющего действия или комплексообразующего вещества, такие как цеолит, дифосфат, трифосфат, фосфонат, карбонат, цитрат, нитрилотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, диэтилентриаминпентауксусная кислота, алкил- или алкенилянтарная кислота, растворимые силикаты или слоистые силикаты (например, SKS-6 от фирмы Hoechst).
Стабилизаторы фермента:
По меньшей мере, один фермент, содержащийся в пенном составе настоящего изобретения, может быть стабилизирован с использованием известных стабилизирующих агентов, например, полиола, такого как пропиленгликоль или глицерол, сахар или сахароспирт, молочная кислота, борная кислота или производное борной кислоты, например, ароматический боратный эфир или производное фенилбороновой кислоты, такое как 4-формилфенилбороновая кислота.
Полимеры:
Пенный состав может в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения содержать один или более полимеров. Примерами являются карбоксилметилцеллюлоза, поли(винилпирролидон), поли(этилен гликоль), поли(виниловый спирт), поли(винилпиридин-N-оксид), поли(винилимидазол), поликарбоксилаты, такие как полиакрилаты, сополимеры малеиновой/акриловой кислот и сополимеры лаурилметакрилата/акриловой кислоты.
Отбеливающие системы:
2
2
Пенный состав может в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения содержать отбеливающую систему, которая может содержать источник HO, такой как перборат или перкарбонат, который может быть соединен с образующим перкислоту активатором отбеливания, таким как тетраацетилэтилендиамин или нонаноилоксибензолсульфонат. С другой стороны, отбеливающая система может содержать пероксикислоты, например, амидного, имидного или сульфонового типа.
Способы пенообразования
Пенные составы настоящего изобретения в принципе могут быть изготовлены с использованием известных способов пенообразования. Способы приготовления пены хорошо известны в области очистки твердых поверхностей, например, в пищевой промышленности, и следует понимать, что такие хорошо известные способы и оборудование, используемое для таких способов, могут также применяться в настоящем изобретении.
Одним способом приготовления пенного состава в соответствии с настоящим изобретением является смешивание и вспенивание ингредиентов в мешалке с большими сдвиговыми усилиями.
Другим способом приготовления пенного состава в соответствии с настоящим изобретением является размещение ингредиентов под давлением в емкости вместе с подходящим пропеллентом и получение пенного состава посредством высвобождения состава через подходящее отверстие с использованием методик, которые хорошо известны из распылительных баллончиков или аэрозольных баллончиков. Пропеллентом может быть любое соединение, которое является сжимаемым газом при обычной температуре и является инертным по отношению к пенным составам. Однако предпочтительно использовать пропеллент, который является безопасным для потребителей и окружающей среды. Такие пропелленты, как хорошо известно в данной области техники, также могут использоваться в настоящем изобретении. Примерами подходящих пропеллентов являются, например, азот, пропан и бутан.
Другим способом создания пены является использование обычного способа для пенной дисперсии, например, при очистке твердой поверхности при наличии концентрированного поверхностно-активного вещества в емкости. Для приготовления пены поток воды выталкивает соответствующее количество поверхностно-активного вещества (в воду) в пенообразующую насадку. Концентрация поверхностно-активного вещества зависит от давления воды. Фермент может быть включен в емкость вместе с поверхностно-активным веществом, или он может быть размещен в отдельной емкости и подаваться в поток воды перед или после прохождения поверхностно-активного вещества в пенообразующую насадку. В качестве альтернативы все компоненты пенного состава добавляют вместе перед его поступлением в емкость, устойчивую к переменному давлению, через пенообразующую насадку.
Также можно приготовить пенный состав вручную посредством смешивания ингредиентов и вспенивания смеси при помощи механического действия, например, посредством сбивания пены или посредством использования ручного пенообразователя. Ручные пенообразователи известны в области техники и также могут применяться в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения.
При нанесении пенного состава на объект важно, чтобы он был равномерно распределен для обеспечения лучших возможных условий для очистки. Нанесение, распределение и/или перераспределение пенного состава могут быть получены посредством смешивания, перемешивания, взбалтывания, с помощью ультразвука или любого их сочетания. Это можно делать вручную, используя палочку, лопаточку или им подобное, или это можно выполнять с помощью подходящего устройства. В качестве альтернативы пенный состав может наноситься через впускное отверстие или впускную насадку емкости, устойчивой к переменному давлению, настоящего изобретения.
Распределение или перераспределение пенного состава равномерно на объект в емкости может быть сделано способами, как указано выше, в течение короткого периода времени, равного, например, 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 или 5,0 минутам до тех пор, пока пенный состав не будет равномерно распределен.
Очищаемым объектом могут быть любые ткани, текстильное изделие, белье, кожа, шкура, мех или твердые поверхности.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором объектом могут быть ткани, текстильные изделия, белье, кожа, шкура, мех или твердые поверхности.
Переменное давление
Можно генерировать механическое действие в тканях/текстильных изделиях, а также на поверхностях, смоченных пенным составом, посредством переменного давления. Это механическое действие может заменять механическую работу, получаемую в результате движения в стиральной машине или получаемую вручную.
Во время стирки образуется «гидродинамический барьер». Этот барьер, который составляет около 1 микрометра в толщину, образуется молекулами воды, которые через полярные водородные связи укладываются подобно пленке на поверхности очищаемого объекта. В зависимости от гидрофобной или гидрофильной природы объекта упомянутый барьер может действовать более или менее эффективно в качестве преграды и влиять на обмен молекул между пенным составом и поверхностью объекта.
Стирка в машине с фронтальной загрузкой оказывает механическое действие в результате чего текстильное изделие падает с верхней части барабана на нижнюю часть при наличии раствора для стирки. Это макромеханическое действие разрушает части гидродинамического барьера, таким образом, способствуя взаимодействию между раствором для стирки и текстильным изделием. При обычной стирке пена нежелательна, поскольку она выполняет функцию изолятора. Пена может действовать в качестве дополнительного гидродинамического барьера на объекте, таким образом, значительно увеличивая толщину барьера, таким образом, предотвращая удаление загрязняющих частиц с текстильного изделия во время стирки и полоскания.
В настоящем изобретении переменное давление создает механическое действие на микроскопическом уровне внутри гидродинамического барьера. Раствор для стирки добавляют в виде пенного состава, который поглощается тканью/текстильным изделием, и, в частности, пористые материалы могут содержать относительно большие количества пены. Когда давление понижено, растворенный газ, присутствующий в пенном составе, будет появляться в виде пузырьков, которые увеличиваются в размере. В зависимости от вязкоупругих свойств пенного состава изменение размера пузырька создает микромеханическое действие внутри, а также на поверхности ткани/текстильного изделия. Это действие способствует обмену активных компонентов из пенного состава с текстильными волокнами и перемещению высвобождаемых загрязняющих частиц и продуктов разложения с текстильного изделия.
Посредством приложения давления 2-3 бар пузырьки уменьшаются до размера, при котором пена будет действовать как обычная жидкость, а не как эмульсия воздуха/воды. Таким образом, она может быть растворена и удалена из емкости, устойчивой к переменному давлению, подобно воде. Таким образом, переменное давление создает микромеханическое действие и химический обмен с текстильным изделием.
Когда пенный состав подвергается воздействию переменного давления жидкая пленка, которая образует «стенки» из пузырьков, будет принудительно перемещаться внутри, а также на поверхности ткани/текстильного изделия. Чем больше жидкости содержится на границах плато пены, тем меньше пузырьков будет разрушаться во время действия низкого давления. Эффективность стирки зависит от присутствия пузырьков, и, таким образом, баланс между увеличением пузырьков и разрушением пузырьков во время действия низкого давления влияет на результат стирки. Приложение давления 1-2 бар будет приводить к уменьшенному размеру пузырьков. Пузырьки будут почти исчезать, и жидкая пленка, которая образует стенки вокруг пузырьков, становится толстой и, таким образом, будут границами плато, что в результате облегчает перемещение химических продуктов и веществ внутри пенного состава. Переменное давление, при приложении низкого и высокого давления, в свою очередь, создает микромеханическое действие, которое способствует перемещению загрязняющих частиц и ферментных продуктов от поверхности ткани/текстильного изделия и перемещению ферментов и других необязательно очищающих компонентов к поверхности ткани/текстильного изделия.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этап стирки включает в себя, по меньшей мере, один цикл переменного давления, в котором давление, в свою очередь, уменьшается и увеличивается. Один цикл переменного давления соответствует уменьшенному давлению с последующим увеличенным давлением. В качестве альтернативы может быть указан период времени, в течение которого прикладывается переменное давление. Во время этого периода времени могут происходить один или более циклов переменных давлений.
Повторение, по меньшей мере, двух циклов переменного давления создает достаточное механическое действие в емкости для очистки белья на одном и том же или более высоком уровне, что и при обычной домашней стирке.
Во время действия уменьшенного давления растворенный газ, содержащийся в пенном составе, образует пузырьки и/или увеличивает размеры имеющихся пузырьков, тогда как во время действия повышенного давления пузырьки уменьшаются и/или могут частично разрушаться или растворяться. Количество циклов переменного давления может изменяться, и, следовательно, оно может составлять 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 или 30 циклов. Подобным образом период времени переменного давления может изменяться, и, следовательно, он может продолжаться 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 или 30 минут.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором переменное давление составляет, по меньшей мере, -1,0 бар, по меньшей мере, -0,9 бар, по меньшей мере, -0,8 бар, по меньшей мере, -0,7 бар, по меньшей мере, -0,6 бар, по меньшей мере, -0,5 бар, по меньшей мере, -0,4 бар, по меньшей мере, -0,3 бар, по меньшей мере, -0,2 бар, по меньшей мере, -0,1 бар или, по меньшей мере, 0,1 бар, по меньшей мере, 0,2 бар, по меньшей мере, 0,3 бар, по меньшей мере, 0,4 бар, по меньшей мере, 0,5 бар, по меньшей мере, 0,6 бар, по меньшей мере, 0,7 бар, по меньшей мере, 0,8 бар, по меньшей мере, 0,9 бар, по меньшей мере, 1,0 бар, по меньшей мере, 1,1 бар, по меньшей мере, 1,2 бар, по меньшей мере, 1,3 бар, по меньшей мере, 1,4 бар, по меньшей мере, 1,5 бар, по меньшей мере, 2,0 бар, по меньшей мере, 2,5 бар, по меньшей мере, 3,0 бар, по меньшей мере, 3,5 бар, по меньшей мере, 4,0 бар, по меньшей мере, 4,5 бар или, по меньшей мере, 5,0 бар.
Рециркуляция пенного состава
Во время очистки объекта переменное давление может нарушаться вследствие рециркуляции или промывания, при этом использованный пенный раствор может сливаться и повторно наноситься, или может соответственно быть добавлен свежий пенный раствор. Рециркуляция или промывка могут использоваться для удаления загрязняющих частиц и/или пополнения растворенного газа.
Рециркуляция или промывка создают макромеханическое действие, которое может быть объединено с микромеханическим действием, создаваемым переменным давлением. Это делается посредством нанесения упомянутого пенного состава через впускное отверстие резервуара или насадки емкости. Из-за низкого давления пенный состав будет проходить в емкость в виде пены. Посредством последовательного приложения давления к камере и кратковременного открытия выпускного отверстия резервуара в нижней части емкости пенный состав будет принудительно проходить через ткань/текстильное изделие, расположенное в емкости, в результате чего получают смачивание объекта и распределение пенного состава. Эта процедура может быть использована для начального смачивания и распределения, а также для рециркуляции или промывки пенного состава между периодами переменного давления. Посредством рециркуляции пенный состав будет восстанавливаться в течение следующего периода переменного давления. Поток пенного состава также способствует перемещению химических продуктов, а также веществ в жидкость.
Во время рециркуляции или промывки образуется пена, для удаления которой требуется относительно более высокое или более низкое давление. Следовательно, количество рециркуляций или промывок должно выбираться для соответствия пенного состава с целью образования достаточной пены для очистки. Хотя переменное давление более эффективно способствует регулированию и удалению пены по сравнению с обычным полосканием, необходимо проявлять осторожность для уравновешивания количества пены.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором пенный состав перераспределяется на объект во время этапа (b) и/или после этапа (c).
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором перераспределение пенного состава получают посредством смешивания, перемешивания, взбалтывания, ультразвука или любого их сочетания.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором пенный состав рециркулирует, по меньшей мере, один раз во время очистки объекта во время этапа (с) посредством удаления упомянутого состава через выпускное отверстие емкости и повторного нанесения его через впускное отверстие емкости.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором пенный состав промывается, по меньшей мере, один раз во время очистки объекта во время этапа (с) посредством удаления упомянутого состава через выпускное отверстие емкости и применения нового пенного состава через впускное отверстие емкости.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором рециркуляция и/или промывка выполняются 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 раз.
Полоскание
Во время обычной стирки избыток пены нежелателен, поскольку она уменьшает обмен компонентов для стирки и высвобождаемых загрязняющих частиц между текстильными изделиями и окружающей средой во время стирки, а также во время полоскания. Переменное давление в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения решает данную проблему. Кроме того, посредством увеличения давления внутри емкости пузырьки, образующие пену, могут уменьшаться до такой степени, при которой пенный состав будет вести себя как текучая среда. Эта текучая среда может растворяться и перемещаться на наружную сторону емкости и в водоотливную систему. Таким образом, требуется меньше воды для полоскания при переменном давлении, чем для нормального полоскания в европейской стиральной машине с фронтальной загрузкой и других машинах с вертикальной загрузкой.
Очень важным преимуществом, обеспечиваемым способом настоящего изобретения, является контроль пенообразования. Это означает, что противопенные добавки не требуются в той степени, в которой они используются в настоящее время в известных растворах для стирки.
После стирки объекта полоскание может выполняться в виде обычного полоскания, такого как полоскания вручную или в стиральной машине. Полоскание может также выполняться с использованием переменного давления, при котором вода или другая подходящая жидкость для полоскания проходит в емкость во время действия низкого давления и удаляется из емкости при высоком давлении. Полоскание при переменном давлении может выполняться подобным образом, как этап стирки с использованием, по меньшей мере, одного цикла понижения и повышения давления. Количество циклов переменного давления, включенное в полоскание при переменном давлении, может изменяться, и, следовательно, оно может составлять 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 или 30 циклов. В качестве альтернативы, период времени действия переменного давления может изменяться, и, следовательно, он может продолжаться 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 или 30 минут. Между циклами или периодами времени действия переменного давления использованная жидкость может быть слита, и свежая вода/жидкость для полоскания может быть добавлена.
Было обнаружено, что переменное давление улучшает полоскание. Это было обнаружено на основании улучшенного выполнения стирки и на основании определения уменьшенных количеств остаточного линейного алкилбензолсульфаната, находящегося в жидкости для стирки. Улучшенное полоскание может привести к уменьшенному потреблению воды.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу, в котором полоскание выполняется посредством использования жидкости для полоскания для объекта и приложения переменного давления к емкости.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу полоскания объекта, включающему в себя следующие этапы: (a) размещение объекта для полоскания в емкости, устойчивой к переменному давлению, (b) использование для объекта жидкости для полоскания, (c) полоскание объекта в жидкости для полоскания посредством приложения переменного давления к емкости.
Сушка
Этап сушки, в котором сушка выполняется посредством приложения высокого и низкого давления, нагревания, центрифугирования или любого их сочетания.
Температура
Температура во время очистки в соответствии со способом не является критической, если ферменты остаются активными при упомянутой температуре. Специалист в данной области техники должен понимать, что некоторые ферменты будут пригодными для низкой температуры, тогда как другие могут быть пригодными для более высоких температур. Таким образом, соблюдая соответствующую осторожность в выборе ферментов и конкретных стираемых тканей, можно выбрать соответствующую температуру. Обычно температура находится в диапазоне 0-90°C, 5-50°C, 10-40°C, 15-30°C, 20-25°C. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения температурой может быть температура окружающей среды, выбранная из 20°C, 21°C, 22°C, 23°C, 24°C или 25°C.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает большую универсальность в процессе стирки в зависимости от конкретно выбранного пенного состава и состава моющего средства, а также конкретного выбора ферментов, включенных в эти составы.
Устройство
Устройство было конкретно разработано для выполнения способа настоящего изобретения. Устройство и инструкции по эксплуатации описаны ниже.
Описание:
Различные элементы устройства проиллюстрированы на фиг.6, к которым относятся ссылочные позиции.
1. Переключатель для выбора вакуума, положения «выключено» или давления.
2. Регулятор расхода для давления (управляет скоростью повышения давления в испытательной камере).
3. Регулятор давления (регулирует давление в испытательной камере). (Максимальное давление: 3 бар).
4. Регулятор вакуума (регулирует минимальное давление в испытательной камере).
5. Регулятор расхода для вакуума (управляет скоростью понижения давления в испытательной камере).
6. Отверстие для впуска в верхнюю часть испытательной камеры. Жидкость, подаваемая через это впускное отверстие, разбрызгивается через насадку сверху испытательной камеры.
7. Отверстие для впуска в нижнюю часть испытательной камеры.
8. Отверстие для выпуска из нижней части испытательной камеры.
9. Предохранительный клапан для избыточного давления (спрятанный за манометром). Клапан открывается при давлении приблизительно 3 бар.
10. Барашковые гайки для закрепления верхней части испытательной камеры (всего 3).
11. Верхняя часть испытательной камеры.
12. Испытательная камера.
13. Манометр.
14. Рециркуляционный насос.
15. Выключатель для рециркуляционного насоса.
Работа:
Перед использованием соедините машину с электрической сетью (230 В) и сжатым воздухом (при максимальном давлении 10 бар). Машина приводится в действие следующим образом:
1. Удалить три барашковые гайки и затем верхнюю часть с испытательной камеры. Для обеспечения равновесия давления или впускное отверстие, или выпускное отверстие должно быть открыто при выполнении данной операции.
2. Образчики ткани размещают в камере, затем верхнюю часть устанавливают на место и закрепляют посредством ввинчивания трех барашковых гаек.
3. Закрыть впускное и выпускное отверстия.
4. Установить переключатель в положение «давление». Давление в испытательной камере будет теперь постепенно повышаться со скоростью, которую можно регулировать с помощью клапана «2», и конечное давление устанавливают с помощью регулятора «3». Давление может быть установлено между +0 бар и +3 бар. Если давление поднимается выше приблизительно 3 бар, предохранительный клапан откроется.
5. Установить переключатель в положение «вакуум». Давление в испытательной камере теперь будет постепенно понижаться со скоростью, которую можно регулировать с помощью клапана «5», и конечное давление устанавливают с помощью регулятора «4». Самое низкое давление, которое может быть выбрано, равно приблизительно -0,8 бар.
6. Когда жидкость должна всасываться в испытательную камеру, переключатель «1» устанавливают в положение «вакуум». Впускные трубки (которые прикреплены к отверстиям «6» и «7») размещаются в рассматриваемой жидкости. Если отверстие «6» открыто, жидкость всасывается в верхнюю часть камеры и разбрызгивается через насадку. Если отверстие «7» открыто, жидкость всасывается в нижнюю часть испытательной камеры.
7. Испытательная камера опорожняется посредством установки переключателя в положение «давление» и открытия выпускного отверстия «8».
8. Жидкость может рециркулировать (всасываться из нижней части и разбрызгиваться на верхней части испытательной камеры) посредством приведения в действие переключателя «15» для включения насоса «14». Следует отметить, что насос работает только в интервале 0-0,8 бар.
Очистка:
Испытательная камера выполнена из поливинилхлорида и будет допускать использование большей части типов мыла, а также едкую щелочь и кислоту.
Настоящее изобретение, описанное и заявленное в данном документе, не должно быть ограничено в объеме конкретными аспектами, раскрытыми в данном документе, поскольку эти аспекты предназначены в качестве иллюстраций нескольких аспектов настоящего изобретения. Подразумевается, что эквивалентные аспекты входят в объем настоящего изобретения. В действительности, различные модификации настоящего изобретения в дополнении к модификациям, показанным и описанным в данном документе, станут понятными специалистам в данной области техники из вышеизложенного описания. Подразумевается, что такие модификации также находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. В случае спора настоящее раскрытие, включающее определения, будет регулировать.
Примеры
Химические продукты, используемые в качестве буферов и субстратов, являются коммерческими продуктами, по меньшей мере, реактивной чистоты.
Таблица 1
<b>Материалы</b>
<b>Материалы</b>
<b>Описание</b>
<b>Количество на 85 мл раствора для стирки</b>
<b>Балластная ткань</b>
Hurricane t-shirt (Berendsen Textil Service A/S, Tobaksvejen 22, 2860 Soborg, Denmark)Wfk30A, 100% полиэфира, предварительно выстиранный (поставщик, см. ниже)
10 г каждого типа образчика ткани. Размер образчика 5×5 и затем разрезан пополам
<b>Грязный набор</b>EMPA, WFK и CS приобретены через центр для испытуемых материалов BV, CFT, P.O. Box 120, 3133 KTVlaardingen, Нидерланды
<b>Грязные образчики тканей для стирки:</b>CS-28 рисовый крахмалEMPA101, оливковое масло/сажаEMPA112, молоко/какаоEMPA114, красное виноEMPA117, кровь/молоко/чернилаEMPA1641, траваEMPA120, жир/кварц/оксид ионаWfk10D, краска/кожный жирWfk10TE, глинаWfk20MU, косметика
<b>Индикаторные образчики для испытания повторного отложения:</b>Wfk10A, 100% хлопка, предварительно выстиранныйWfk30A, 100% полиэфира, предварительно выстиранный
Два образчика ткани (3,5×3,5 см) каждого типа образчика ткани
<b>Смесь ферментов</b>Novozymes A/S, Дания
Lipex 100L (липаза)Celluclean 5L (целлюлаза)Savinase 16L (протеаза)Stainzyme 12L (амилаза)
6,98 микролитр3,66 микролитр8,51 микролитр13,5 микролитр
<b>Поверхностно-активное вещество</b>Surfachem Group 100 Wellington Street, Leeds LS1 4LT, Англия
Линейный алкилбензолсульфанат, Sulfac SDBS80, натриевая соль сульфоновой кислоты линейного алкилбензола (80% в виде соли) с натрийметил бензолсульфонатом и сульфатом натрия в качестве побочных продуктов.
0,325 г
<b>Добавки для повышения моющего действия</b>
Карбонат натрия, Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> (Merck prod.nr.1.06392, Cas No: 497-19-8)Бикарбонат натрия, CHNaO<sub>3</sub> (Merck prod.nr.1.06329, CAS No: 144-55-8)
4 ммоль4 ммоль
<b>Вода</b>
MilliQ вода + ионы жесткости воды: дигидрат хлорида кальция (Merck prod.nr.2382, CAS NO: 10035-04-8) и гексагидрат хлорида магния (J.T.Baker prod.nr.0162, CAS No: 7791-18-6)
15°dH (Ca/Mg 4:1)
Стандартная стирка:
Программа деликатной стирки при 40°C с основной стиркой при 30 мин + время полоскания в бытовой стиральной машине Miele используется в качестве стандартной стирки. 65 г Ariel Sensitive (P&G) от Denmark 2008, содержащего приблизительно 0,4% протеазы и 0,2% амилазы, используется для стирки грязного набора, как указано в примере, и до 2,6 кг ткани 5 наволочек для подушек (100% полиэфир), 2 футболок из плотной ткани (100% хлопка), 5 футболок (100% хлопка), 4 рубашек (60% полиэфира и 40% хлопка) и 1 полотенца (100% хлопка).
Стирка в лабораторном стакане
Стирка в лабораторном стакане выполняется в стеклянном лабораторном стакане объемом 1000 мл. Стирка выполняется при комнатной температуре (20-22°C) при pH 9,0 в течение 30 минут.
2
3
3
1) В лабораторный стакан объемом 100 мл добавьте 42,5 мл исходного раствора A (8 ммолей NaCO) и 42,5 мл исходного раствора B (8 ммолей CHNaO).
2) Добавьте 0,210 мл исходного раствора Ca/Mg и 0,630 мл 0,535 M исходного раствора гидрокарбоната натрия.
3) Добавьте 2,4 мл раствора исходного раствора линейного алкилбензолсульфаната.
4) Установите pH до 9,00+/-0,05. Теперь вы имеете пенный состав.
5) Перенесите пенный состав в стеклянный лабораторный стакан объемом 1000 мл. Возьмите пенообразователь для молока и вспенивайте пенный состав (добавьте ферменты, если необходимо) в течение 1 минуты. Начинайте стирку в лабораторном стакане в момент времени 0 минут и внесите ткань/текстильное изделие в вспененный пенный состав.
6) Теперь перемешайте вручную в течение 1 минуты лопаточкой и позвольте стирке в лабораторном стакане находиться в спокойном состоянии в течение 30 минут.
7) Теперь мешайте вручную лопаточкой в течение 30 сек. Выполняйте желаемый тип полоскания.
Стирка при переменном давлении
Стирка при переменном давлении выполняется на специально выполненном оборудовании для стирки при переменном давлении, включающим в себя емкость, устойчивую к переменному давлению, с доступом к сжатому воздуху, как описано. Стирка выполняется при комнатной температуре (20-22°C) при pH 9,0 в течение 30 минут с последующим полосканием. Манометр низкого давления установлен на 0,5 бар, и манометр давления установлен на 0,45 бар.
2
3
3
1) В лабораторный стакан объемом 500 мл добавьте 42,5 мл исходного раствора A (8 ммолей NaCO) и 42,5 мл исходного раствора B (8 ммолей CHNaO).
2) Добавьте 0,210 мл исходного раствора Ca/Mg и 0,630 мл 0,535 M исходного раствора гидрокарбоната натрия.
3) Добавьте 2,4 мл исходного раствора линейного алкилбензолсульфаната.
4) Установите pH до 9,00+/-0,05. Теперь вы имеете пенный состав.
5) Теперь возьмите пенообразователь для молока и вспенивайте пенный состав (добавьте ферменты, если необходимо) в течение 1 минуты. Поместите ткань/текстильное изделие в емкость для стирки при переменном давлении и начинайте стирку при переменном давлении при времени 0 минут посредством регулировки давления до -0,1 бар и откройте впускной штифт и всасывайте вспененный пенный состав.
6) закройте впускной штифт и регулируйте давление до 3 бар. Поместите две выпускные трубки в лабораторный стакан объемом 2л и откройте два выпускных штифта, и когда давление равно почти нулю, закройте два выпускных штифта. (Не забывайте закрывать отверстие влажной тканью, таким образом, аэрозоли не будут выходить в воздух).
7) Регулируйте давление до -0,1 бар и откройте впускной штифт и всасывайте снова. Закройте впускной штифт и регулируйте давление до 0 бар и откройте крышку на емкости для стирки при переменном давлении и теперь мешайте вручную в течение 1 минуты лопаточкой.
8) Снова установите крышку и продолжайте стирку посредством приложения переменного давления: давление (0,1 бар) в течение 3 секунд с последующим вакуумом (-0,5 бар) в течение 12 секунд, оставьте при вакууме в течение 30 секунд. Рециркулируйте мыльную пену через 5 минут посредством удаления мыльной пены из камеры посредством закрытия впускного штифта и регулируйте давление до 3 бар. Поместите две выпускные трубки в лабораторный стакан объемом 2л и откройте два выпускных штифта, и когда давление равно почти нулю, закройте два выпускных штифта. (Не забывайте закрывать отверстие влажной тканью, таким образом, аэрозоли не будут выходить в воздух).
9) Регулируйте давление до -0,1 бар и откройте впускной штифт и всасывайте снова. Повторите приложение переменного давления, рециркулируйте через 15 минут, повторите приложение переменного давления, рециркулируйте через 25 минут, повторите приложение переменного давления до 30 минут.
10) Регулируйте давление до 0 бар и откройте крышку на емкости для стирки при переменном давлении и теперь мешайте вручную в течение 30 минут с помощью лопаточки.
11) Снова установите крышку и выполняйте полоскание при переменном давлении посредством закрытия впускного штифта и регулируйте давление до 3 бар. Поместите две выпускные трубки в лабораторный стакан объемом 2л и откройте два выпускных штифта, и когда давление равно почти нулю, закройте два выпускных штифта. (Не забывайте закрывать отверстие влажной тканью, таким образом, аэрозоли не будут выходить в воздух). Выполняйте желаемый тип полоскания.
Полоскание в лабораторном стакане:
Переместите ткань/текстильное изделие в пластиковый лабораторный стакан емкостью 5000 мл, содержащий холодную водопроводную воду, и полощите в течение 5 мин, убедитесь, что образчики ткани перемещаются в воде во время полоскания. Достаньте ткань/текстильное изделие (не забывайте надеть одноразовые перчатки) и выжмите ткань/текстильное изделие и затем поместите грязный набор на сетку, закройте бумагой и оставьте на ночь при комнатной температуре для сушки. Балластный груз выбросьте.
Полоскание при переменном давлении:
Для полоскания регулируйте давление до -0,1 бар и откройте впускной штифт и всасывайте 90 мл водопроводной воды. Закройте впускной штифт и регулируйте давление до 3 бар. Поместите две выпускные трубки в лабораторный стакан объемом 2л и откройте два выпускных штифта, и когда давление равно почти нулю, закройте два выпускных штифта. (Не забывайте закрывать отверстие влажной тканью, таким образом, аэрозоли не будут выходить в воздух). Это повторяется три раза.
2) Регулируйте давление до 0 бар и откройте крышку на емкости для стирки при переменном давлении и достаньте ткань/текстильное изделие (не забывайте надевать одноразовые перчатки) и выжмите ткань/текстильное изделие и, затем, поместите грязный набор на сетку, закройте бумагой и оставьте на ночь при комнатной температуре для сушки. Балластный груз выбросьте.
Разницу проявления
измеряют при 440 нм с использованием спектрофотометра Macbeth Color-Eye 700 (Largo AB, Box 5259, Prastgardsangen 3, SE-402 25 Goteborg, Швеция). Постиранные образчики тканей размещают на сетку, закрывают бумагой и оставляют на ночь при комнатной температуре для сушки. На следующий день определяют разницу проявления образчиков тканей.
Повторное осаждение
испытывают посредством добавления индикаторных образчиков тканей Wkf10A (100% хлопка, предварительно постиранные) и Wkf30A (100% полиэфира, предварительно постиранные) вместе с грязными образчиками тканей и балластной тканью во время стирки и полоскания. Индикаторные образчики тканей размещают на сетке, закрывают бумагой и оставляют на ночь при комнатной температуре для сушки. На следующий день определяют дельта-ремиссию при 440 нм индикаторных образчиков тканей.
На чертежах эффективность стирки, указанная по оси y, является суммой, сложенной из разниц проявлений для всех отдельных образчиков тканей, испытанных при одной и той же стирке. Значения разницы проявления для отдельных образчиков тканей, а также сумма приведены в таблицах.
Пример 1: стирка при переменном давлении
Стирка в лабораторном стакане, стирка при переменном давлении, стандартная стирка и полоскание при переменном давлении выполняются, как описано выше.
Таблица 2
<b>Столбец</b>
<b>1</b>
<b>2</b>
<b>3</b>
<b>4</b>
<b>5</b>
<b>Поверх-</b><b>ностно-</b><b>активное вещество</b>
Пенаалкил-бензол-сульфоната
Пенаалкил-бензол-сульфоната
Пенаалкил-бензол-сульфоната
Пенаалкил-бензол-сульфоната
Ариэль5 /л
<b>Перемеши-</b><b>вание</b>
Нет
1,5 мин
9 мин
1,5 мин
Мягкаястирка
<b>Тип стирки</b>
Лаб. стакан
Лаб. стакан
Лаб. стакан
Стиркапри перемен-ном дав-лении
Европейская с фронтальнойзагрузкой(Miele)
<b>Время стирки</b>
30 мин
30 мин
30 мин
30 мин
30 мин
<b>Температура стирки</b>
20°C
20°C
20°C
20°C
40°C
<b>Полоскание</b>
Полоска-ние при переменном давлении
Полоска-ние при переменном давлении
Полоска-ние при переменном давлении
Полоска-ние при переменном давлении
Полоска-ние в стиральной машине
<b>Смесь ферментов</b>
3X
3X
3X
3X
0,2% амилазы0,4% протеазы
<b>Проверка эффективности стирки</b>
EMPA101, оливковое масло/сажа
2
6
3
5
4
EMPA112, молоко/какао
4
8
10
11
9
EMPA114, красное вино
9
7
12
11
5
EMPA117, кровь/молоко/чернила
9
19
18
22
15
EMPA164, трава
5
4
8
7
8
Wfk10D, краска/кожный жир
5
6
7
8
22
Wfk10TE, глина
16
18
19
18
7
Wfk20MU, косметика
0
5
6
7
7
CS-28 рисовый крахмал
27
28
25
29
12
EMPA120, жир/кварц/оксид иона
1
6
7
9
5
<b>Суммарная</b><b>стирка</b>
<b>77</b>
<b>107</b>
<b>115</b>
<b>127</b>
<b>95</b>
<b>Испытание на повторное осаждение</b>
Wfk10A,100% хлопка, предварительно выстиранный
-2
-3
-5
-4
0
Wfk30A, 100% полиэфира, предварительно выстиранный)
-4
-3
-5
-5
-1
<b>Суммарное повторное осаждение</b>
<b>-6</b>
<b>-6</b>
<b>-10</b>
<b>-8</b>
<b>-2</b>
На фиг.1 проиллюстрированы результаты стирки, показывающие, что стирка при переменном давлении (столбец 4) приводит к лучшей стирке в сравнении со стиркой в лабораторном стакане при использовании идентичных пенных составов (пена алкилбензолсульфоната с большим содержанием ферментов). Этот результат не зависит от того, что не выполняется перемешивание (столбец 1) или выполняется кратковременное перемешивание в течение 1,5 мин (столбец 2) или перемешивание в течение 9 мин (столбец 3). Стирка при переменном давлении включает в себя 1,5 мин перемешивания. Это показывает то, что мы можем заменить части механического действия другим процессом, таким как приложение переменного давления при очистке загрязненных тканей/текстильных изделий.
Эффективность программы деликатной стирки при 40°C в стиральной машине с использованием порошка Ariel Sensitive 5г/л проверена в качестве примера отмеченной стандартной стирки. Стирка при переменном давлении (столбец 4) лучше чистой стирки (столбец 5). Следует отметить, что стирка при переменном давлении выполняется при 20°C, тогда как чистая стирка выполняется при 40°C. Кроме того, повторное осаждение улучшено в сравнении с деликатной стиркой.
Пример 2: стирка при переменном давлении по сравнению со стиркой при низком давлении и стиркой при высоком давлении
Стирка при переменном давлении выполняется, как описано выше. Процедура стирки при переменном давлении изменена для стирки, показанной в столбце 2 и 3. В столбце 2 периоды переменного давления в процедуре стирки при переменном давлении заменены постоянным низким давлением -0,5 бар. В столбце 3 периоды переменного давления в процедуре стирки при переменном давлении заменены постоянным давлением 0,2-0,3 бар. Все остальные этапы остаются одинаковыми для стирки и полоскания.
Стирка при постоянном давлении -0,5 бар
1) Стирка при переменном давлении выполняется до этапа 8. Затем регулируйте давление до -0,5 бар и оставляйте его подобно этому давлению до времени 5 минут. Затем рециркулируйте мыльную пену посредством извлечения мыльной пены из камеры посредством закрытия впускного штифта и регулируйте давление до 3 бар. Поместите две выпускные трубки в лабораторный стакан объемом 2л и откройте два выпускных штифта, и когда давление равно почти нулю, закройте два выпускных штифта. (Не забывайте закрывать отверстие влажной тканью, таким образом, аэрозоли не будут выходить в воздух).
2) Регулируйте давление до -0,1 бар и откройте впускной штифт и всасывайте снова. Теперь регулируйте вакуум до -0,5 бар и оставьте его до следующей рециркуляции через 15 минут. Повторите рециркуляцию через 25 минут. Продолжайте стирку в течение 30 минут.
3) Затем продолжайте стирку при переменном давлении с этапа 10.
Стирка при постоянном давлении 0,2-0,3 бар
1) Стирка при переменном давлении выполняется до этапа 8. Затем регулируйте давление до 0,2-0,3 бар (убедитесь, что у вас все еще осталось, по меньшей мере, третья часть пены) и оставьте его подобно этому давлению до 5 минут. Затем рециркулируйте мыльную пену посредством извлечения мыльной пены из камеры посредством закрытия впускного штифта и регулируйте давление до 3 бар. Поместите две выпускные трубки в лабораторный стакан объемом 2л и откройте два выпускных штифта, и когда давление равно почти нулю, закройте два выпускных штифта. (Не забывайте закрывать отверстие влажной тканью, таким образом, аэрозоли не будут выходить в воздух).
2) Регулируйте давление до -0,1 бар и откройте впускной штифт и всасывайте снова. Теперь регулируйте давление до 0,2-0,3 бар и оставьте его до следующей рециркуляции при времени 15 минут. Повторите рециркуляцию через 25 минут. Продолжайте стирку в течение 30 минут.
3) Затем продолжайте стирку при переменном давлении с этапа 10.
Таблица 3
<b>Столбец</b>
<b>1</b>
<b>2</b>
<b>3</b>
<b>Поверхностно-активное вещество</b>
Пенаалкилбензол-сульфоната
Пенаалкилбензол-сульфоната
Пенаалкилбензол-сульфоната
<b>Перемешивание</b>
1,5 мин
1,5 мин
1,5 мин
<b>Тип стирки</b>
Стирка при переменном давлении
-0,8 бар
0,3 бар
<b>Время стирки</b>
30 мин
30 мин
30 мин
<b>Температура стирки</b>
20°C
20°C
20°C
<b>Полоскание</b>
Полоскание при переменном давлении
Полоскание при переменном давлении
Полоскание при переменном давлении
<b>Смесь ферментов</b>
3X
3X
3X
<b>Проверка эффективности стирки</b>
EMPA101, оливковое масло/сажа
5
2
3
EMPA112, молоко/какао
11
8
7
EMPA114, красное вино
11
11
11
EMPA117, кровь/молоко/чернила
22
19
16
EMPA164, трава
7
4
6
Wfk10D, краска/кожный жир
8
7
7
Wfk10TE, глина
18
18
16
Wfk20MU, косметика
7
4
4
CS-28 рисовый крахмал
29
29
29
EMPA120, жир/кварц/оксид иона
9
6
6
<b>Суммарная стирка</b>
<b>127</b>
<b>108</b>
<b>104</b>
<b>Испытание на повторное осаждение</b>
Wfk10A, 100% хлопка, предварительно выстиранный
-4
-3
-5
Wfk30A, 100% полиэфира, предварительно выстиранный)
-5
-4
-5
<b>Суммарное повторное осаждение</b>
<b>-8</b>
<b>-8</b>
<b>-10</b>
На фиг.2 проиллюстрированы результаты стирки, показывающие, что переменное давление приводит к повышенной эффективности стирки в сравнении со стиркой при постоянном давлении при отсутствии переменного давления.
Пример 3: Эффект полоскания при переменном давлении после стирки
Таблица 4
<b>Столбец</b>
<b>1</b>
<b>2</b>
<b>Поверхностно-активное вещество</b>
Пена алкилбензол-сульфоната
Пена алкилбензол-сульфоната
<b>Перемешивание</b>
1,5 мин
1,5 мин
<b>Тип стирки</b>
Лабораторный стакан
Лабораторный стакан
<b>Время стирки</b>
30 мин
30 мин
<b>Температура стирки</b>
20°C
20°C
<b>Полоскание</b>
Полоскание в лабораторном стакане
Полоскание при переменном давлении
<b>Количество полосканий</b>
3×90 мл водопроводной воды
3×90 мл водопроводной воды
<b>Смесь ферментов</b>
3X
3X
<b>Проверка эффективности стирки</b>
EMPA101, оливковое масло/сажа
5
6
EMPA112, молоко/какао
6
8
EMPA114, красное вино
9
7
EMPA117, кровь/молоко/чернила
16
19
EMPA164, трава
5
4
Wfk10D, краска/кожный жир
6
6
Wfk10TE, глина
19
18
Wfk20MU, косметика
5
5
CS-28 рисовый крахмал
26
28
EMPA120
2
6
<b>Суммарная стирка</b>
<b>98</b>
<b>107</b>
<b>Испытание на повторное осаждение</b>
Wfk10A, 100% хлопка, предварительно выстиранный
-6
-3
Wfk30A, 100% полиэфира, предварительно выстиранный)
-5
-3
<b>Суммарное повторное осаждение</b>
<b>-11</b>
<b>-6</b>
На фиг.3 проиллюстрирована эффективность стирки, показывающая, что полоскание при переменном давлении добавляет системе дополнительную эффективность стирки (adds extra wash performance to the system). Это вероятно имеет место, поскольку алкилбензолсульфонат удаляют более эффективно за счет полоскания при переменном давлении, как показано с помощью теста на повторное осаждение в таблице. Следовательно, компоненты, отличные от алкилбензолсульфоната, как полагают, эффективно удаляются в результате полоскания при переменном давлении.
Пример 4: Влияние полоскания при переменном давлении на количество остаточного алкилбензолсульфоната, оставшегося в растворе для полоскания.
Две части каждая по 25 г балластной ткани стирают при переменном давлении в течение 5 минут в 80%-ном растворе алкилбензолсульфаната (3,8 мг/мл в воде) в соответствии со следующими этапами 1-8 стирки при переменном давлении, описанными выше.
Балластные ткани полощут или посредством полоскания при переменном давлении, или посредством полоскания в лабораторном стакане, и аликвоты объемом 20 мл выводят из раствора третьего и последнего раствора для полоскания для проверки на наличие остаточного алкилбензолсульфоната. Как указано в таблице ниже, выполняют дополнительные циклы полоскания (4-6) в лабораторном стакане, аликвоты из которых также проверяют на присутствие остаточного алкилбензолсульфоната. Анализ алкилбензолсульфоната проводят при 270 нм на спектрофотометре Lamda 2 от фирмы Perkin Elmer.
Таблица 5
<b>Столбец</b>
<b>1</b>
<b>2</b>
<b>3</b>
<b>4</b>
<b>5</b>
<b>6</b>
<b>Раствор для измерения</b>
80%-ный раствор алкилбензол-сульфоната
3. Полоска-ние припеременномдавлении
3. Полоска-ние влабо-раторном стакане
4. Полоска-ние влабо-раторном стакане
5. Полоска-ние влабо-раторном стакане
6. Полоска-ние влабо-раторном стакане
<b>Способ полос-</b><b>кания</b>
Нет полос-кания
3×90 млПолос-каниепри переменном давлении
3×90 млПолос-каниев лабора-торном стакане
4×90 млПолос-каниев лабора-торном стакане
5×90 млПолос-каниев лабора-торном стакане
6×90 млПолос-кание в лабора-торном стакане
<b>Разница проявления при 270 нм</b>
1,56
0,14
0,56
0,33
0,25
0,21
На фиг.4 проиллюстрирована эффективность стирки, показывающая, что полоскание при переменном давлении лучше, чем полоскание в лабораторном стакане. Результаты показывают, что количество остаточного алкилбензолсульфоната в третьем и последнем полоскании при переменном давлении меньше количества остаточного алкилбензолсульфоната соответствующего раствора для полоскания, выполняемого в стеклянном лабораторном стакане с помощью механического перемешивания (помешивание лопаточкой вручную). Дополнительные циклы полоскания в лабораторном стакане (столбец 4, 5 и 6) уменьшают количество остаточного алкилбензолсульфоната, но не до уровня полоскания при переменном давлении (столбец 2).