通过改性混合物从混合物中回收干洗溶剂的方法

专利名称：通过改性混合物从混合物中回收干洗溶剂的方法
技术领域：
本发明涉及从包含用过的干洗溶剂和杂质(如洗涤污垢、织物处理剂)的混合物中回收干洗溶剂的方法。具体地讲，将纯化剂加入到该混合物中以在混合物中产生变化，以使杂质变得不太溶于混合物，并且易于从干洗溶剂中分离出来。
背景技术：
用于洗涤和清新(如，除去恶臭)织物制品的常规洗涤方法通常可分为基于水的洗涤方法和“干洗”方法。前者涉及将织物制品浸没在主要含水的溶液中；可加入洗涤剂或肥皂以增强洗涤功能。后者典型地涉及使用非水流体作为用于洗涤和清新的试剂。
在用于洗涤处理后，水和干洗溶剂典型地包含杂质，如染料、水和/或表面活性剂。由于干洗溶剂比水更昂贵，因此需要在一次以上的处理中循环/再生该干洗溶剂。常规的干洗溶剂采用蒸馏方法来除去某些杂质。然而，实施蒸馏方法的设备和条件是极其繁重、耗能的，并且在消费者家庭中无法实际使用。因此，需要一种不蒸馏即可从干洗溶剂中除去杂质的方法。使用蒸馏方法的代表性体系公开于EP543,665和美国专利5,942,007、6,056,789、6,059,845和6,086,635中。
通过使用市售KleenRite过滤器，容易理解对上述非蒸馏方法的尝试。KleenRite过滤器由粘土吸收剂和活性炭吸附剂组成。包含碳和粘土吸附材料的代表性过滤器公开于美国专利4,277,336和3,658,459中。然而，由于过滤器中粘土吸收剂的百分比高，这种过滤器寿命相当有限。粘土吸收剂具有的吸附杂质(如水)的容量有限，并且一旦达到了那个容量，必须用新的过滤器替换该过滤器。除了粘土吸收剂的局限性以外，活性炭吸附剂也有局限性。活性炭吸附材料的粒径和/或孔径允许许多杂质流过活性炭吸附材料，因此使过滤器无效。此外，在常规使用中，以一定的速度将用过的被污染的干洗溶剂抽过过滤器，该速度使粘土吸收剂和/或活性炭吸附剂不能有效地除去杂质。
因此，需要一种可有效从干洗溶剂中除去杂质以使被纯化的溶剂循环/再生的方法。
还需要一种能够以经济和节能方式纯化干洗溶剂的方法。此外，需要纯化方法是安全的。因此，需要一种非蒸馏方法，其可在低温和常压下从干洗溶剂中除去杂质。
还需要一种可改变混合物特性从而使得杂质不太溶于混合物以使杂质易于从混合物中分离出来的方法。
发明概述本发明涉及一种纯化包含杂质的干洗溶剂的方法，该方法包括以下步骤a.获得包含亲脂性流体和至少一种杂质的混合物；b.使该混合物与纯化剂接触，从而改变混合物中杂质的溶解度；和c.将杂质从亲脂性流体中分离出来。
本发明还涉及纯化用过的被污染的亲脂性流体的方法，该方法包括以下步骤a.使包含洗涤污垢的织物制品与亲脂性流体和包含织物处理剂的组合物接触，从而制备由亲脂性流体、洗涤污垢和织物处理剂组成的混合物；b.从织物制品中提取出至少一部分混合物；c.使该混合物与纯化剂接触，从而改变混合物中杂质的溶解度；和d.从亲脂性流体中分离出织物处理剂和/或洗涤污垢。
在本发明的一个方面中，纯化剂改变了混合物中的离子强度变化或pH变化，从而降低了杂质在混合物中的溶解度。
在本发明的另一个方面中，纯化剂是可造成混合物中的杂质凝聚的絮凝剂，从而降低了杂质在混合物中的溶解度。
在本发明的另一个方面中，纯化剂还可为造成混合物中粘度变化的胶凝剂，从而降低了杂质在混合物中的溶解度。
在本发明的另一个方面中，纯化剂还可为加入到混合物中的不相容的液体，从而杂质被优先从混合物中提取到不相容的液体中。
发明详述定义本文所用术语“织物制品”是指任何通常在常规洗涤过程或清洁过程中洗涤的制品。因此，该术语包括衣物、亚麻、纬帐以及衣物附件制品。该术语也包括其它整个或部分地由织物制造的物品，如手提袋、家具罩、防水油布等等。
本文所用术语“吸收材料”或“吸收性聚合物”是指任何能够选择性地吸入(即，吸收或吸附)水和/或含水液体而不吸入干洗溶剂的材料。换句话讲，吸收材料或吸收性聚合物包含本领域称之为“凝胶”、“聚合物凝胶”和“超吸收聚合物”的吸水剂。
本文所用术语“织物处理组合物”或“织物处理组合物”是指直接与待清洁的织物制品接触的包含干洗溶剂的组合物。应该理解，该组合物除清洁用途之外还可提供其它用途，如调理、施胶和其它织物护理处理。因此，它可与术语“织物护理组合物”交替使用。此外，可将任选的清洁助剂(如附加的去污表面活性剂、漂白剂、香料等)和其它织物护理剂加入到该组合物中。应当理解，术语“织物处理剂/添加剂”或“织物护理剂/活性物质”涵盖了清洁助剂和整理添加剂或织物护理添加剂。
本文所用术语“干洗”或“非水性清洁”是指使用非水性流体作为干洗溶剂来清洁织物制品。然而，水可作为辅助清洁剂加入“干洗”方法中。按所述干洗溶剂或清洁组合物的重量计，“干洗”过程中包含的水量最多可为约25％。非水性流体被称为“亲脂性流体”或“干洗溶剂”。
本文所用术语“污垢”或“洗涤污垢”是指作为清洁处理除去目标的织物制品上的任何不可取的外来物质。术语“水性”或“亲水”污垢是指初次与织物制品接触时包含水的污垢，或者污垢在织物制品上保留一定量的水。水性污垢的实施例包括但不限于饮料、许多食物污垢、水溶性染料、体液(如汗液、尿液或血液)和户外污垢(例如草渍和泥垢)。另一方面，本文所用术语“亲脂性”污垢是指亲脂性流体对该污垢具有高溶解度或亲和力。亲脂性污垢的实施例包括但不限于体垢，如甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯，饱和的和不饱和脂肪酸，非极性烃，蜡和蜡酯，类脂；并且包括但不限于洗涤物质，如非离子表面活性剂；以及它们的混合物。
本文所用术语“不溶解的”是指加入到液体介质中后24小时内物质从液体介质(干洗溶剂或水)中物理分离(即，沉淀、絮凝、漂浮)出来，而术语“溶解的”是指加入后24小时内物质不会从液体介质中物理分离出来。
亲脂性流体本文所用术语“亲脂性流体”是指按重量计与最多20％的水不混溶的任何液体或液体混合物。通常，适宜的亲脂性流体在环境温度和压力下可以是完全的液体，可以是易熔化的固体(如，在约0℃至约60℃温度范围内变为液体的固体)，或者可包括环境温度和压力下(如在25℃和101kPa(1atm)压力下)的液相和蒸气相混合物。
适宜的亲脂性流体是不易燃的，或具有较高的闪点和/或较低的VOC特性，这些术语具有干洗工业中所用的常规含意，意指等于或超过已知常规干洗流体的特性。
适宜亲脂性流体物质的非限制性实施例包括硅氧烷、其它硅氧烷、烃、二元醇醚、甘油衍生物如甘油醚、全氟胺、全氟化和氢氟醚溶剂、低挥发性无氟有机溶剂、二醇溶剂、其它对环境友好的溶剂以及它们的混合物。
本文中所用的“硅氧烷”意指非极性且不溶于水或低级醇的聚硅氧烷流体。直链硅氧烷(参见实施例美国专利5,443,747和5,977,040)和环状硅氧烷可用于本发明，包括的环状硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷(四聚物)、十二甲基环六硅氧烷(六聚物)、十甲基环五硅氧烷(五聚物，通常称为“D5”)以及它们的混合物。适宜的硅氧烷可包括超过约50％的环状硅氧烷五聚物，或超过约75％环状硅氧烷五聚物，或至少约90％的环状硅氧烷五聚物。还适用于本发明的硅氧烷为具有至少约90％(或至少约95％)五聚物和少于约10％(或少于约5％)四聚物和/或六聚物的环状硅氧烷混合物。
亲脂性流体可包括干洗溶剂的任何组分，尤其是包括含氟溶剂或全氟胺在内的较新类型。尽管一些全氟胺如全氟三丁基胺不适于用作亲脂性流体，但它们可作为包含亲脂性流体的组合物中所含的许多可能助剂之一存在。
其它适宜的亲脂性流体包括但不限于，二醇溶剂体系(例如，较高级的二醇如C6或C8二醇或更高级的二醇)，包括环状和无环类型在内的有机硅氧烷溶剂等以及它们的混合物。
低挥发性无氟有机溶剂的非限制性实施例包括，例如OLEAN和其它多元醇酯，或某些相对非挥发性的可生物降解的中链支化石油馏分。
二元醇醚的非限制性实施例包括丙二醇甲基醚、丙二醇正丙基醚、丙二醇叔丁基醚、丙二醇正丁基醚、双丙甘醇甲基醚、双丙甘醇正丙基醚、双丙甘醇叔丁基醚、双丙甘醇正丁基醚、三丙二醇甲基醚、三丙二醇正丙基醚、三丙二醇叔丁基醚、三丙二醇正丁基醚。
在文献中，除了硅氧烷之外，其它硅氧烷溶剂的非限制性实施例也是熟知的，参见，例如Kirk Othmer所著的“Encyclopedia ofChemical Technology”，并且它们可购自许多商业来源，包括GESilicones、Toshiba Silicone、Bayer和Dow Corning。例如，一种适用的硅氧烷溶剂为购自GE Silicones的SF-1528。
适宜甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括具有以下结构的物质 其中R1、R2和R3各自独立地选自H；支链的或直链的、取代的或未取代的C1-C30烷基、C2-C30烯基、C1-C30烷氧羰基、C3-C30烯化氧烷基、C1-C30酰氧基、C7-C30亚烷基芳基；C5-C30环烷基；C6-C30芳基；以及它们的混合物。两个或多个R1、R2和R3可共同形成一个C3-C8芳族或非芳族的、杂环的或非杂环的环。
适宜甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括2，3-双(1，1-二甲基乙氧基)-1-丙醇、2，3-二甲氧基-1-丙醇、3-甲氧基-2-环戊氧基-1-丙醇、3-甲氧基-1-环戊氧基-2-丙醇、碳酸(2-羟基-1-甲氧基甲基)乙酯甲酯、碳酸甘油酯以及它们的混合物。
其它对环境友好的溶剂的非限制性实施例包括臭氧生成潜力为约0至约0.31的亲脂性流体、蒸气压为约0至13Pa(0至约0.1mmHg)的亲脂性流体、和/或蒸气压力大于13Pa(0.1mmHg)而臭氧生成潜力为约0至约0.31的亲脂性流体。上述的以前未描述过的此类亲脂性流体的非限制性实施例包括碳酸酯溶剂(即，碳酸甲酯、碳酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙二酯、碳酸甘油酯)和/或琥珀酸酯溶剂(即，二甲基琥珀酸酯)。
本文所用的“臭氧反应性”是VOC在大气中形成臭氧能力的量度。以每克挥发性有机物所生成的臭氧克数进行量度。测定臭氧反应性的方法进一步论述于W.P.L.Carter在1994年“Journal of the Air& Waste Management Association”，第44卷第881页至第899页所著的“Development of Ozone Reactivity Scales of VolatileOrganic Compounds”中。使用Method 310 of the California AirResources Board中所规定的技术，测定所用的“蒸气压”。
在一个实施方案中，亲脂性流体包含按所述亲脂性流体的重量计大于50％的环戊硅氧烷(“D5”)和/或具有几乎相同挥发性的线性类似物，并任选地以其它硅氧烷溶剂补足。
当存在于依照本发明的处理组合物中时，亲脂性流体的含量按所述处理组合物的重量计大于约50％至约99.99％、或约60％至约95％、或约70％至约90％。
织物护理组合物用于处理/清洁织物制品的织物处理组合物可包含亲脂性流体，具有一个或多个官能团部分的织物处理剂，和任选的水、极性溶剂、清洁助剂和/或织物处理剂。
当组合物中含有指定的织物处理剂时，指定的织物处理剂的含量按所述组合物的重量计典型为约0.01％至约80％、或约0.5％至约60％、或约1％至约50％。不需要以相同浓度含有织物处理剂。例如，酶的含量可为去污表面活性剂含量的约1/10至约1/100。
当用亲脂性流体稀释组合物以形成洗涤液体时，指定的织物处理剂(当含有时)的含量按所述洗涤液体的重量计典型为约0.0001％至约50％、或约0.01％至约30％、或约1％至约20％。
在一些实施方案中，还可任选地将极性溶剂掺入到洗涤液体中。可将极性溶剂作为洗涤液体中的织物处理组合物组分或亲脂性流体共溶剂来加入。极性溶剂可以是水，并且还任选地包括直链或支链的C1-C6醇、C1-C4二元醇以及它们的混合物。
当含有极性溶剂时，极性溶剂的含量按所述组合物的重量计为约99％至约1％、或约5％至约40％；并且清洁助剂的含量按所述组合物的重量计为约0.01％至约50％、或约5％至约30％。
杂质可在织物制品处理过程期间进入到干洗溶剂中的杂质典型地包括洗涤污垢，尤其是亲脂性洗涤污垢，如非离子表面活性剂、饱和的和不饱和脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯、非极性烃、蜡和蜡酯、类脂以及它们的混合物。
杂质还可来自于组合物中的织物处理剂，其包括但不限于去污聚合物、去污表面活性剂、漂白剂、酶、香料、软化剂、整理聚合物、染料、染料转移抑制剂、染料固定剂、纤维复原剂、褶皱减少和/或消除剂、纤维修复剂、香料释放和/或递送剂、形状保持剂、织物和/或污垢标的剂、抗菌剂、抗脱色剂、疏水性整理剂、紫外线隔离剂、增白剂、颜料(如Al2O3，TiO2)、防起球剂、温度控制剂、护肤露剂(包括湿润剂、润湿剂、粘度调节剂、芳香剂等)、驱虫剂、阻燃剂以及它们的混合物。
方法在织物制品处理过程期间，干洗溶剂和/或组合物典型地被如上述的那些杂质污染。本发明涉及从用过的被污染的干洗溶剂中除去杂质的方法，所述干洗溶剂是亲脂性溶剂与杂质的混合物。具体地讲，该方法涉及以一定的方式改变混合物，以使得杂质在混合物中较不溶解，以促进杂质和溶剂的分离。
通过使混合物接触纯化剂，如离子强度调节剂、pH调节剂、絮凝剂、胶凝剂、生物制剂、液体萃取剂以及它们的混合物，可有效地改性混合物。由于用本发明纯化剂改性混合物，杂质变得较不溶于改性的混合物，并且杂质开始从本体溶剂中析出，如出现混浊、形成沉淀等。
本文所用术语“较不溶解”或“较不相容”是指在将杂质改性后，干洗溶剂与杂质的Hansen溶解度参数之差变得更大。已知，Hansen溶解度参数取决于由分子结构决定的氢键、极性和分散效应之和。
与常规的蒸馏溶剂回收方法相比，本发明的溶剂纯化方法提供了若干优点。首先，可在无热量(即，不涉及蒸馏)、低温和常压条件下进行溶剂/杂质混合物的改性。其次，通过将杂质变得较不溶解，使它们可以从溶剂中沉淀出来，从而易于通过已知的技术如滗析、过滤、离心等去除。
在随后的织物制品清洁循环中，如此纯化的干洗溶剂可被用作工作溶剂。认识到，本发明方法还可应用于纯化或再循环干洗组合物，该组合物可包含干洗溶剂和水的乳液，以及任选的多种杂质，如清洁助剂和洗涤污垢。
适用于本文的纯化装置将从干洗溶剂或组合物中除去足量的杂质，以使当纯化溶剂或组合物在随后的织物制品处理过程中用作工作溶剂或作为工作组合物重新配制(通过更换在过程中可能已被移除的清洁助剂)时，纯化溶剂或组合物中的杂质含量不会削弱其性能。在纯化过程中，去除杂质可以达到100％的杂质去除，但它不是必须这样。将用过的被污染的溶剂或组合物中所含有的杂质除去约50％至约100％就足够了。织物制品类型、杂质类型、污染程度等是影响可保留于纯化溶剂或组合物中而不削弱其清洁性能的杂质含量的因素。也就是说，纯化的溶剂或组合物所包含的一类杂质的含量可高于另一类杂质。例如，染料的含量按所述工作溶剂的重量计为约0.0001％至约0.1％、或约0.00001％至约0.1％、或约0％至约0.01％。另一方面，纯化溶剂中水的含量为约0.001％至约20％、或约0.0001％至约5％、或约0％至约1％。
在本发明的一个方面中，纯化的干洗溶剂或组合物可被收集和/或重新配制，并在它们需要用本发明方法纯化之前，可被立即再用于若干附加织物清洁循环中。在本发明的另一个方面中，纯化的干洗溶剂或组合物可被从清洁体系中除去，储存并稍后用作另一体系或另一织物清洁循环中的工作溶剂或组合物。
此外，经由清洁体系的整合(如内嵌式)组分或作为清洁体系的辅助(如清洁循环后)组分，可使用本发明方法纯化溶剂或组合物。
该方法所包括的第一步提供了干洗溶剂和至少一种杂质的混合物。通过使织物制品与干洗溶剂或包含干洗溶剂和其它清洁助剂如水或表面活性剂的清洁组合物接触，可形成该混合物。可供选择地，在此清洁步骤中，可将来自独立源的水施用到织物制品上。接着，收集用过的和/或污染的典型为干洗溶剂和水乳液形式的干洗溶剂或清洁组合物，并用作本发明方法中需纯化的混合物。
提供污染的溶剂或组合物的清洁方法包括常规的浸渍清洁方法以及公开于美国专利公布US20020133886A1和US20020133885A1中的非浸渍清洁方法。
纯化剂在本发明的一个方面中，纯化剂可以是离子强度调节剂，如一价碱金属阳离子，或二价碱土金属阳离子，或二价或多价过渡金属阳离子。非限制性实施例包括Na、K、Li、Cs、Zn、Mg、Mn、Ni、Ba、Fe、La、Ce、Zr、Ca、Ce、Al、Cu、Fe的阳离子；它们带阳离子电荷的形式，它们的可磁化形式；以及它们的混合物。
纯化剂还包括未取代或取代的铵阳离子，如NH4+和季铵阳离子。季铵表面活性剂描述于本领域中。这些表面活性剂的性质很大程度上受它们所含取代基类型的影响。链长、饱和度、支化度或羟基或乙氧基的存在和数目，是决定表面活性剂性质的一些因素。鉴于具有两个长烷基链的阳离子表面活性剂可进行典型的纺织品调理作用，已报导仅有一个长烷基链的阳离子表面活性剂可改善衣物洗涤剂的去污力。本文中适用作纯化剂的季铵化合物的非限制性实施例公开于US3,123,640和US 3,141,905中，这两篇文献描述了阳离子活性的表面活性化合物。阳离子活性化合物是衍生自低级单烷基二链烷醇胺的季铵化合物。阳离子活性化合物还包括a)二脂肪基二烷氧基化季铵化合物，和b)一脂肪基三烷氧基化季铵化合物。其它实施例包括但不限于，癸基三甲基铵化合物、辛基二羟乙基甲基铵化合物等。
这些阳离子可以它们盐的形式，施用于被污染的溶剂或混合物中，其盐的形式包含阴离子物质，如卤化物(F-、Cl-、Br-、I-)、氢氧根(OH-)、羧酸根(CO3-)、硫酸根(SO4-)、亚硫酸根(SO3-)、硝酸根(NO3-)、亚硝酸根(NO2-)、磷酸根(PO4-)以及它们的混合物。
基于金属阳离子的纯化剂，NH4+、季铵阳离子以及它们的混合物，可典型地在载体溶剂中配制成溶液，其浓度按所述载体溶剂的重量计为约0.1％至约1％重量。载体溶剂是能够使阳离子从其盐形式离解出来的溶剂。载体溶剂的非限制性实施例包括水或pH调节过的水。典型地，这些阳离子剂与杂质中的阴离子物质相互作用；所得化合物易于沉淀出来，并可通过常规技术如过滤、离心、滗析以及它们的组合，从干洗溶剂中分离出来。
通过使所收集的沉淀剂与低pH值(约2至4)介质接触，可使沉淀剂溶于阳离子剂和阴离子杂质中。通过使包含所溶沉淀剂的溶液通过阳离子交换柱，可再生阳离子剂。
可供选择地，可应用磁场将沉淀剂从干洗溶剂中取出，这是由于一些金属阳离子为可磁化的形式。当从干洗溶剂中除去沉淀物后，反转磁场，将沉淀物释放到低pH值介质中，并再生阳离子剂，并且如上再循环。
再循环或再生阳离子剂的能力提供了一个重大的优点，因为通过本发明溶剂纯化方法，不会产生需要处理的额外物质。
在本发明的另一个方面中，纯化剂可为pH调节剂，选自无机酸或有机酸。无机酸包括但不限于，HCl、HBr、HI、硫酸、磺酸、硝酸、磷酸、羧酸。这些pH调节剂可具有一个、两个或三个可离解的质子。有机酸涉及以直链的、支链或环状的、饱和或不饱和烷基取代上述无机酸的一个或多个质子。
在本发明的另一个方面中，纯化剂还可以是凝聚剂，如水或聚合物。例如，众所周知，水可导致在非极性溶剂中形成表面活性剂聚集体，表面活性剂聚集体在每个聚集体中包含两个或多个表面活性剂分子。因此，该聚集体可变得足够大，以致通过本文公开的分离技术，更易于从混合物中分离出来。凝聚剂包括但不限于，阳离子或阴离子聚合物如二烯丙基二甲基，絮凝剂如聚(环氧乙烷)、聚(甲基丙烯酸酯)和聚(丙烯酸)。
可结合处理(如搅拌处理(混合)和/或超声处理)来加入凝聚剂，以分散凝聚剂并提供机械能以促使杂质分子凝聚成聚集体。
在本发明的另一个方面中，纯化剂还可以是胶凝剂，如山梨醇衍生物、脂肪族酯金属皂、硅酸钙和处理过的硅酸钙、蓖麻油的有机衍生物、纤维素衍生物、卵磷脂、黄多醣胶、藻酸酯以及它们的混合物。
一类山梨醇衍生物可被用作本发明中的胶凝剂。例如，1，22，4-二-O-亚苄基-D-山梨醇(DBS)可在包括本文所用亲脂性溶剂在内的多种有机溶剂中，通过氢键形成聚集结构。向混合物中加入山梨醇胶凝剂，可导致在山梨醇胶凝剂和能够形成氢键的杂质之间形成聚集体。所得聚集体易于从亲脂性流体中分离出来。
酯金属皂可用作胶凝剂以进一步促进杂质从亲脂性流体中的分离。酯金属皂包含金属离子，如铝离子、镁离子、锌离子和锂离子，并且酯具有以下通式结构R(CO)O-，其中R可以是饱和或不饱和的、直链的、支链或环状的C1-C30烷基链。例如，适宜的金属脂肪族酯可包含金属离子，其选自铝离子、镁离子、锌离子或锂离子，并且脂肪酸酯具有长10至28个碳原子、或12至22个碳原子的链，如硬脂酸酯、二十二烷酸酯、月桂酸酯和棕榈酸酯。硬脂酸氢氧化铝/镁以通用名Gilugel市售于Giulini Corporation，Bound Brook，NJ。
应当理解，酯金属皂中的阳离子还可用作离子强度调节剂。
硅酸钙和处理过的硅酸钙也可用作本发明的胶凝剂。硅酸钙的普通形式包括CaSiO3、CaSiO4(OH)2、CaSiO5(OH)4。可用多种非极性有机化合物来处理硅酸钙，以使得该物质疏水性更高和活性更低。市售的可用的硅酸钙包括以下物质Hubersorb(Huber Corp.，Harve deGrace，MD)和Micro-CelI(Celite Corp.，Denver，CO)。其它硅酸盐如硅酸镁或硅酸镁/铝也可用于本文。
还适用作本文胶凝剂的是蓖麻油的多种有机衍生物，如ThixcinR、ThixatrolST等。这些蓖麻油衍生物的主要组分是三-12-羟基硬脂酸甘油酯。蓖麻油的多种无机衍生物也可用于本发明，如ThixcinGR、ThixatrolGST、Thixseal1084等。所有这些蓖麻油衍生物或它们的混合物可购自Rheox，Inc.，Hightstown，NJ。
可用作本发明胶凝剂的示例性纤维素衍生物包括纤维素乙酸酯、鲸蜡基羟乙基纤维素以及其它改性的纤维素。
其它适宜的胶凝剂可衍生自天然源，如黄多醣胶、卵磷脂、藻酸酯等。
可使用与亲脂性流体不混溶的液体作为液体萃取剂。可将液体萃取剂如不混溶的液体加入到混合物中以提供第二相，并且杂质优先从亲脂性流体或混合物中向第二相或不混溶的液体中迁移。驱动力基于相应液体中杂质的分配系数。
能够从亲脂性流体中产生第二相的萃取流体适用于本文。液体萃取剂的非限制性实施例包括但不限于水、直链或支链的、环状的、无环或芳族的醇，直链或支链的、环状的、无环或芳族的二醇以及它们的混合物。
分离技术在已用如上所述的那些纯化剂处理了杂质和亲脂性流体的混合物后，使用若干众所周知的技术，如沉淀、沉降、离心、滗析、颗粒过滤、膜过滤、与吸收剂、吸附剂、光催化剂或它们的混合物接触、磁分离、温度改变、液-液萃取以及它们的组合，可将杂质从亲脂性流体或混合物中分离出来。
通过基于密度和/或重力的技术，如沉淀、沉降、滗析、离心，可从干洗溶剂或混合物中分离出变得不溶于混合物中的杂质。
由相分离引发沉淀，相分离导致固体的生成。随后，在1至48小时的时限内，重力作用将固体从本体溶剂中分离出来。此外，沉淀的形成造成本体溶剂的光学变化，以使本体溶剂变得模糊或浑浊。
沉降是通过重力沉淀从液流中分离悬浮固体颗粒。沉降也可用于基于沉降速率的不同来分离固体颗粒。
“滗析”和“密度分级”是重力型分离方法。“滗析器”定义为用于利用重力连续地将流股分离为两个液相的容器。使用Stokes定律，可得出小液滴在连续相的沉淀速率并据此设计滗析器。
离心是基于密度差别分离物质的技术，分离速率通过应用渐增的转动力而增大。该力称为离心力，提供转动力的设备称为离心机。可使离心与沉淀或沉降联合使用，以增强并加速分离。
当纯化剂包含基于碱土金属阳离子或过渡金属阳离子或它们可磁化形式的阳离子剂时，可使用磁化来从溶剂中除去改性的杂质(即沉淀物)。
此外，温度的改变，如降低混合物温度，可进一步增强杂质从混合物中的分离。例如，通过降低温度，可降低溶剂或混合物中杂质的相容性或溶解度。在另一个实施例中，杂质可经历相变(如结晶)，并从溶剂或混合物中沉淀出来。
可使用颗粒过滤来从液体中除去固体颗粒、聚集体或沉淀物。例如，可过滤具有低固体含量的液体，以使它们变得看上去是澄清的液体。典型地，滤筒为圆柱体构型，但其它形状也是可以接受的。滤筒中的过滤介质可以是褶状或无褶状的，一次性的或可清洗/可重复使用的。通常，由塑性或金属部件支撑和/或整体连结过滤介质。
膜过滤包括由膜两侧驱动力造成的溶质透膜传递或溶剂透膜传递。透析和渗透是膜过滤技术的实施方案。与颗粒过滤相比，通过由膜两侧的浓度梯度以及任选的压力梯度驱动，使低分子量溶质分子或离子透过膜，可使膜过滤有效地从溶液中除去低分子量溶质分子或离子。
适用于本文的膜可包含多孔无机材料，如氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅以及它们的混合物。适用于本文的膜还包含有机材料，如聚四氟乙烯、聚(偏二氟乙烯)、聚丙烯、聚乙烯、纤维素酯、聚碳酸酯、聚砜/聚(醚-砜)、聚酰亚胺/聚(醚-酰亚胺)、脂族聚酰胺、聚醚醚酮、交联聚烷基硅氧烷以及它们的混合物。适宜的膜市售于GEAFiltration或GE Osmonics Inc.，Minnetoka，MN.。
在一个实施方案中，其中低分子量溶质保留在膜上或膜中，而不是透过膜；通过用盐和其它小物种交换溶质分子，可用溶剂或水将该溶质洗出。从而，膜可被再生。重复或连续加入新鲜的溶剂，可有效而快速地清洗出低分子量的溶质。
通过使混合物接触吸收剂物质、吸附剂物质、光催化剂或它们的混合物，也可从干洗溶剂或组合物中除去改性的杂质。这些物质可作为固体颗粒/粉末加入到混合物中，或可被含于滤筒或类似的容器中。
适宜的吸附剂物质包括但不限于，活性炭、粘土、极性试剂、非极性试剂、带电试剂、沸石、纳米颗粒以及它们的混合物。
适用作本文吸附剂物质的极性试剂具有下式(Ya-Ob)X其中Y为Si、Al、Ti、P；a为约1至约5的整数；b为约1至约10的整数；而X为金属。在一个实施方案中，适用作本文吸附剂物质的极性试剂选自二氧化硅、硅藻土、硅铝酸盐、聚酰胺树脂、氧化铝、沸石以及它们的混合物。在一个实施方案中，极性试剂为二氧化硅，更具体地讲为硅胶。合适的极性试剂包括SILFAM硅胶，购自Nippon Chemical Industries Co.，Tokyo，Japan；和Davisil646硅胶，购自W.R.Grace，Columbia，MD。
适用本文吸附剂物质的非极性试剂包含一种或多种下列物质聚苯乙烯、聚乙烯、和/或二乙烯基苯。非极性试剂可为纤维结构状，如织成的或无纺织网。合适的非极性试剂包括AmberliteXAD-16和XAD-4，购自Rohm & Haas，Philadelphia，PA。
适用于本文的带电试剂选自阴离子物质、阳离子物质、两性离子物质以及它们的混合物。在一个实施方案中，带电试剂具有下式(W-Z)T其中W为Si、Al、Ti、P或聚合物主链；Z为带电取代基；T为抗衡离子，选自碱金属、碱土金属以及它们的混合物。例如，T可以是钠、钾、铵、烷基铵衍生物、氢离子；氯化物、氢氧化物、氟化物、碘化物、羧酸盐等等。W部分典型按重量计包含约1％至约15％的带电试剂。聚合物主链典型地包括选自下列组分的物质聚苯乙烯、聚乙烯、聚二乙烯基苯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、多糖、聚乙烯醇、这些物质的共聚物以及它们的混合物。带电取代基典型地包括磺酸盐、磷酸盐、季铵盐以及它们的混合物。带电取代基可包含醇、二醇、羧酸盐、伯胺和仲胺的盐以及它们的混合物。合适的带电试剂以名称IRC-50购自Rohm & Haas，Philadelphi，PA。
适宜的吸收剂物质包括但不限于水凝胶化吸收材料或吸收胶凝材料(AGM)以及它们的混合物。
水凝胶化吸收剂聚合物通常还称为“水胶体”，并且可包括多糖，如羧甲基淀粉、羧甲基纤维素和羟丙基纤维素；非离子型，如聚乙烯醇和聚乙烯醚；阳离子型，如聚乙烯基吡啶、聚乙烯基吗啉酮和N，N-二甲基氨乙基或N，N-二乙基氨基丙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，以及它们各自的季盐。其共聚物可被部分中和、轻微网状交联或两者。典型地，水凝胶化吸收剂聚合物具有多种阴离子或阳离子官能团。这些聚合物可单独使用，或以两种或多种不同聚合物的混合物形式使用。这些聚合材料的实施例公开于美国专利3,661,875、4,076,663、4,093,776、4,666,983和4,734,478中。
其它水凝胶化材料也适于用作本文的吸收材料。这些适用于本文的凝胶的非限制性实施例可基于丙烯酰胺、丙烯酸酯、丙烯腈、二烯丙基氯化铵、二烷基氯化铵、和其它单体。某些合适的凝胶公开于美国专利4,555,344、4,828,710和欧洲申请EP 648,521A2中。
水凝胶化聚合物组分也可为混合床离子交换组合物的形式，所述组合物包含阳离子交换水凝胶化吸收性聚合物和阴离子交换水凝胶化吸收性聚合物。这种混合床离子交换组合物描述于例如1998年1月7日提交的Ashraf等人的美国专利申请09/130,321(P&G案号6976R)；和美国专利6,121,509中。
清洁体系和装置本发明还包括一种适用于上述方法的清洁体系和装置。清洁体系包括织物制品处理容器、干洗溶剂贮存器和任选用于监测干洗溶剂中杂质含量的传感器。当杂质浓度超过某个预设值，将会显示干洗溶剂达到了最大杂质容纳承受能力并且需要纯化。此外，还提供了由能够实施本发明纯化方法的改性处理单元组成的溶剂纯化/再生装置，将其作为体系/装置的主要部分。然而，它不是必需的。溶剂纯化/再生装置可为独立式装置，与干洗体系分开。
可使用本领域普通技术人员已知的任何合适的织物制品处理容器。在清洁体系运转过程中，织物制品处理容器收到并保留待处理的织物制品。换句话讲，当织物制品正与干洗溶剂接触时，织物制品处理容器将保留该织物制品。合适的织物制品处理容器的非限制性实施例包括商业清洁机、家庭，家用洗衣机和衣服烘干机。
本发明的方法和体系可用于某种服务中，如清洁服务、尿布清洁服务、制服清洁服务，或用于商业服务中，如自助洗衣店、干洗店、床单清洁服务，该服务为旅馆、饭店、会议中心、机场、游船、港口设施、娱乐场的一部分或可在家中使用。
本发明的方法可在装置中进行，所述装置为改进的现有装置，并且该装置以一定的方式进行改进，以使得除了可实施相关方法外还可实施本发明的方法。
本发明的方法还可在为实施本发明和相关方法而特别建造的装置里进行。
此外，还可将本发明方法加到另一个装置上，作为干洗溶剂处理体系的一部分。这将包括所有相关的管道设备，如连接到化学物和水供应装置的设备和废洗涤流体的排水系统。
本发明的方法也可在具有“双重模式”功能的装置中进行。“双重模式”装置是一种能够在同一个容器(即，转筒)中同时洗涤和干燥织物的装置。用于含水洗涤过程的双重模式装置是市场上可买到的，尤其是在欧洲。此外，还可在能够进行“两种样式”清洁功能的装置中实施本发明的方法。“两种样式”装置是能够在同一容器中进行无水洗涤和含水洗涤的一种装置，其中可在连续洗涤循环或组合洗涤循环中实施这两种洗涤模式。此外，两种样式机器能够将衣物完全干燥，而无需将它们转移到别的机器中。即，机器可具有两种样式功能以及双重模式功能。
适用于本发明的装置应典型地包含几种控制体系，包括电子体系如“智能控制体系”以及更传统的机电式体系。控制体系能帮助用户选择待清洁的织物载荷的体积、污垢类型、肮脏程度、清洁循环的时间。可供选择地，根据使用者在装置内程序设定的所有可确定参数值，控制体系提供预设清洁和/或更新循环，或控制循环的长度。例如，当干洗溶剂的收集速率达到稳定速率时，装置可在固定时间后自己关闭，或为干洗溶剂启动另一个循环。
在电子控制体系的情况下，一个选择是使控制设备成为所谓的“智能设备”，其提供智能功能，如自我诊断、载荷类型和循环选择、因特网连接，这可使使用者远程启动装置、当装置清洁完织物制品时通知使用者、或如果装置发生故障，使供应商可远程诊断问题。此外，本发明装置还可以是清洁体系的一部分，即通常所说的“智能体系”，其中本发明装置能够与其它进行补充操作的洗涤装置(如洗衣机或烘干机)相联，以完成剩余的清洁过程。
测试方法薄层色谱法通过薄层色谱法(TLC)，测定从亲脂性流体中除去的杂质百分比。
准备包含100克亲脂液体和0.1克人造体垢(购自EmpiricalManufacturing Company Inc.，Cincinnati，OH)和0.1克Neodol91-2.5表面活性剂(购自Shell Chemical Co.，Houston，TX)混合物的小瓶；对本测试来说，人造体垢和表面活性剂都被认为是杂质。
在用本发明方法纯化之前和之后，从上述混合物中取出两微升样本。在硅胶G板(无机粘合剂，#01011，20cm×20cm，购自Analtech，Inc.Newark，DE)上通过TLC分析这两个样本。
在TLC分析中使用三种展开剂(1)100％庚烷；(2)体积比为160∶40的甲苯∶己烷；和(3)体积比为160∶40∶2的己烷∶乙醚∶乙酸；所有溶剂均购自Burdick & Jackson。使第一个溶剂体系上移到TLC板顶部至水平线(17.5cm)，并且典型地需要约30分钟。TLC板晾干20分钟。使第二个溶剂体系沿板上移16.5cm，并且典型需要约26分钟。TLC板晾干30分钟。使第三个溶剂体系沿板上移9.5cm，并且典型需要约9分钟。TLC板晾干30分钟。用5至7毫升25％硫酸均匀喷在干TLC板上，然后放在电热板加热至250℃至260℃，并盖上陶瓷带。使该板留在电热板上直至完全烧焦(10至30分钟)。烧焦时间根据测试化合物而变化。用热刮刀从电热板上取下该板(为了防止破损)，然后放在玻璃布衬垫上冷却。用Camag Scanner3光密度计(购自Camag，Switzerland)扫描烧焦的板。
用光密度计上显示的曲线下的面积测量TLC谱。从混合物除去的总杂质可用下式计算MR=S-(AB*S)]]>其中MR＝除去的杂质质量；S＝加入到混合物中的杂质质量；A＝用本发明方法纯化的混合物的TLC面积；和B＝纯化处理前混合物的TLC面积。
实施例实施例碱萃取通过将D5和洗涤污垢(如甘油三酯、油酸)混合在一起，形成基本均匀的溶液，模拟制备由一个或多个洗涤循环产生的肮脏的用过的干洗溶剂混合物。将水和碱土金属盐(氢氧化钠)预混合，然后加入到包含D5和洗涤污垢的混合物中，依照以下比例制备纯化混合物。用空气混合器207kPa(30psi)的压力将纯化混合物搅拌在一起一小时，继而回收纯化过的D5。通过TLC测定纯化过的D5中残余污垢的含量。
尽管已用具体实施方案说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
除非另外指明，本文中所述的所有百分比均按重量计。应该理解，在本说明书中给出的每一最大数值限定值将包括每一个较小的数值限定值，即如同该较小的数值限定值在本说明中也有表示。在本说明书中给出的每一下限值将包括每一个上限值，即如同该上限值在本说明中也有表示。在本说明书中给出的每一数值范围将包括包含于该较大数值范围内的所有较小的数值范围，即如同该较小的数值范围在本说明中也有表示。
所有引用文献引入本文的相关部分以供参考，任何文献的引用不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。
权利要求
1.一种用于纯化包含杂质的亲脂性流体的方法，所述方法包括以下步骤a.获得包含亲脂性流体和至少一种杂质的混合物；b.使所述混合物与纯化剂接触，借此改变所述混合物中所述杂质的溶解度；和c.将所述杂质从所述亲脂性流体中分离出来。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤a.使包含洗涤污垢的织物制品与亲脂性流体和包含织物处理剂的组合物接触，借此制备包含所述亲脂性流体、洗涤污垢和所述织物处理剂的混合物；b.从所述织物制品中提取出至少一部分所述混合物。
3.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述纯化剂选自离子强度调节剂、pH调节剂、絮凝剂、胶凝剂、液体萃取剂以及它们的混合物。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述纯化剂为碱金属、碱土金属或过渡金属阳离子，所述金属选自Na、K、Li、Cs、Zn、Mg、Mn、Ni、Ba、Fe、La、Ce、Zr、Ca、Ce、Al、Cu、Fe、它们的可磁化形式、它们的盐形式以及它们的混合物。
5.如前述任一项权利要求所述的方法，其中纯化剂为阳离子，所述阳离子选自NH4+、烷基取代的NH4+、季铵阳离子、它们的盐以及它们的混合物。
6.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述纯化剂为pH调节剂，所述pH调节剂选自无机酸、有机酸以及它们的混合物。
7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述pH调节剂选自HCl、HBr、HI、硫酸、磺酸、硝酸、磷酸、羧酸以及它们的混合物。
8.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述纯化剂为凝聚剂，所述凝聚剂为选自二烯丙基二甲基、聚(环氧乙烷)、聚(甲基丙烯酸酯)、聚(丙烯酸)以及它们的混合物的聚合物。
9.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述纯化剂为胶凝剂，所述胶凝剂选自山梨醇胶凝剂、脂肪族酯金属皂、硅酸钙和处理过的硅酸钙、蓖麻油的有机衍生物、纤维素衍生物、卵磷脂、黄多醣胶、藻酸酯以及它们的混合物。
10.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述纯化剂为萃取流体，所述萃取流体与所述亲脂性流体不混溶。
11.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述萃取流体选自水；直链或支链的、环状的、无环或芳族的醇；直链或支链的、环状的、无环或芳族的二醇；以及它们的混合物。
12.如前述任一项权利要求所述的方法，其中步骤(c)包括使所述混合物经受磁场作用，从而使所述杂质从所述亲脂性流体中沉淀出来。
13.如前述任一项权利要求所述的方法，其中步骤(c)选自沉淀；沉降；离心；滗析；颗粒过滤；膜过滤；暴露于吸收剂、吸附剂、光催化剂或它们的混合物；磁分离；温度改变；液-液萃取；以及它们的组合。
14.如前述任一项权利要求所述的方法，其中步骤(c)包括使所述亲脂性流体通过膜，从而使所述亲脂性流体变得基本上不含杂质。
15.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述膜包括多孔无机物质，所述无机物质选自氧化铝、氧化锆、二氧化钛、碳化硅以及它们的混合物。
16.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述膜包含聚合材料，所述聚合材料选自聚四氟乙烯；聚(偏二氟乙烯)；聚丙烯；聚乙烯；纤维素酯；聚碳酸酯；聚砜/聚(醚-砜)；聚酰亚胺/聚(醚-酰亚胺)；脂族聚酰胺；聚醚醚酮；交联聚烷基硅氧烷；以及它们的混合物。
17.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述杂质为亲脂性污垢，所述亲脂性污垢选自甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯，饱和的和不饱和脂肪酸，非极性烃，蜡和蜡酯，类脂；非离子表面活性剂；以及它们的混合物。
18.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述杂质还包括织物处理剂，所述织物处理剂选自去污聚合物、附加去污表面活性剂、漂白剂、酶、香料、软化剂、整理聚合物、染料、染料转移抑制剂、染料固定剂、纤维复原剂、褶皱减少和/或消除剂、纤维修复剂、香料释放和/或递送剂、形状保持剂、织物和/或污垢靶向剂、抗菌剂、抗脱色剂、疏水性整理剂、紫外线隔离剂、增白剂、颜料、防起球剂、温度控制剂、护肤露剂、驱虫剂、阻燃剂以及它们的混合物。
19.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述亲脂性流体选自硅氧烷、烃、氟碳化合物、二元醇醚、甘油醚以及它们的混合物。
20.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述亲脂性流体包括十甲基环五硅氧烷。
全文摘要
一种从包含用过的干洗溶剂和杂质(如洗涤污垢、织物处理剂)的混合物中回收干洗溶剂的方法。具体地讲，将纯化剂加入到该混合物中以在混合物中产生变化，以使杂质变得不太溶于混合物，并且易于从干洗溶剂中分离出来。
文档编号D06L1/10GK1813100SQ200480018232
公开日2006年8月2日 申请日期2004年6月28日 优先权日2003年6月27日
发明者V·阿雷东多, M·R·西维克, R·R·加纳, J·S·杜蓬特, J·C·膏特, A·V·拉多米塞尔斯基, J·J·霍普金斯, W·M·谢珀 申请人:宝洁公司