改良的装置及方法与流程

本发明涉及一种使用大量固体颗粒处理基材的装置。本发明进一步涉及使用固体颗粒处理基材的装置的操作。

背景技术：

家庭以及工业清洗纺织品及织物的标准方法涉及水清洗。这些方法通常涉及织物的水浸没，紧接着污物去除，水污物悬浮以及水漂洗。

然而，现已认识到减少水消耗量的优点。举例来说，减少水消耗量具有降低需要处理或处置的污水的量的效应。减少水量也会降低过程中的能量消耗，这是因为加热水所需的能量较少，并且可降低为达成期望清洁剂浓度所需要的清洁剂的量。另一方面，已知较好的清洗能够通过使洗衣机的滚筒中存在更多水来达成。因此，存在降低洗涤过程中所用水量，同时仍旧允许对于污染的基材有效清洗的需求。

鉴于与水清洗过程相关的挑战，本申请人先前已设计针对该问题的新方法，其容许减轻或克服先前技术方法所证实的缺陷。所提供的方法消除了使用较大体积水的需求，但仍旧能够提供清洗以及污渍去除的有效方式，同时也产生经济益处和环境益处。

因此，在wo2007/128962中，揭露了用于清洗污染的基材的方法以及配方，该方法包含使用包含了大量聚合颗粒的配方来处理湿润的基材，其中该配方不含有机溶剂。基材可被湿润以便达到1:0.1w/w到1:5w/w的基材对水比率，且视情况该配方另外包含至少一种清洗材料，该材料通常包含表面活性剂，其较佳地具有清洁剂性质。在所揭示实施例中，基材包含纺织品纤维。聚合颗粒可包含(例如)聚酰胺，聚酯，聚烯烃，聚胺基甲酸酯或者其共聚物的颗粒，具体实例为尼龙珠。

然而，使用此清洗方法需要在清洗操作结束时使尼龙珠与被清洗基材有效分离。此问题在wo2010/094959中已被解决，该案提供了要求使用能独立旋转的两个内置滚筒的清洗装置，并发现该装置应用于工业及家庭清洗过程中。

为提供一个更简单、更经济的方法以解决在清洗过程结束时使清洗珠与基材有效分离的问题，在wo2011/064581中揭示另一装置。wo2011/064581的装置被发现应用在工业和家庭清洗过程二者中，其包含了多孔滚筒以及可以去除的外部滚筒蒙皮，该蒙皮适于防止来自滚筒内部的流体和固体颗粒流入和流出。该清洗方法需要在第一个洗涤循环期间将外部的蒙皮贴至滚筒，之后在操作第二个洗涤循环之前去除该蒙皮，随后从滚筒中移除被清洗的基材。wo2011/064581的装置及方法对于成功清洗基材是非常有效的，但需要贴合及移除蒙皮减损了过程的整体效率。通过在清洗过程中提供尼龙珠的连续循环，对于免除对外部蒙皮的要求是可能的。

因此，在wo2011/098815中，提供一种用来清洗污染基材的装置，该装置包含具有其中安装可旋转安装的圆筒形笼的第一上部腔室及位于圆筒形笼下方的第二下部腔室的外壳构件，并且另外包括一个再循环构件、进入构件、泵送构件以及大量的递送构件，其中可旋转安装的圆筒形笼包含多孔侧壁的滚筒，其中高达60％的侧壁表面积包括直径不超过25.0mm的孔。

wo2011/098815的装置被用于通过包含使用含有固体颗粒清洗材料及洗涤水的配方清洗污染的基材，该方法通常包含以下步骤：

(a)引导固体颗粒清洗材料以及水到装置中的下部腔室中；

(b)搅动并加热固体颗粒清洗材料以及水；

(c)通过进入构件将至少一个污染的基材装载到可旋转安装的圆筒形笼中；

(d)关闭进入构件以提供实质上封闭的系统；

(e)引导固体颗粒清洗材料以及水到可旋转安装的圆筒形笼；

(f)操作该装置用于清洗循环，其中使可旋转安装的圆筒形笼旋转并且其中以受控方式使液体以及固体颗粒清洗材料穿过可旋转安装的圆筒形笼的穿孔降落至下部腔室中；

(g)操作泵送构件以便转移新鲜固体颗粒清洗材料并将使用过的固体颗粒清洗材料再循环到分离构件；

(h)操作控制构件以便以受控方式将新鲜的及再循环的固体颗粒清洗材料添加到可旋转安装的圆筒形笼；及

(i)视需要继续步骤(f),(g)及(h)以实现污染的基材的有效清洗。

wo2011/098815的装置包括引导固体颗粒清洗材料到可旋转安装的圆筒形笼中的特征并且也包含至少一个再循环构件以促进固体颗粒材料的再循环以供其在清洗操作中再使用。此外，wo2011/098815的装置可包括管道，该管道包含分离构件以及控制构件，该分离构件用于使固体颗粒材料与水分离，该控制构件适于控制固体颗粒材料进入圆筒形笼。在一个所揭示实施例中，该分离构件包含刚性过滤材料，例如位于圆筒形笼上方的接受容器中的丝网，并且该控制构件包含位于进料构件中的阀，该进料构件较佳地是连接于接受容器并且连接于笼的进料管的形式。

尽管wo2011/098815中所揭示的装置使用包含固体颗粒清洗材料及洗涤水的配方可显著改善污染基材的清洗，但在清洗操作中固体颗粒材料的使用和再利用之前固体颗粒与水分离方面仍然存在问题。具体来说，固体颗粒材料从wo2011/098815中的装置的分离通过利用位于圆筒形笼上方的分离容器来执行。分离器件置于此位置中对于容许呈珠粒形式的固体颗粒材料在进入圆筒形笼之前在重力作用下落至过滤材料而言被认为是必需的。出于再循环的目的，沿从位于装置下部腔室中的蓄水池延伸至圆筒形笼上方的分离器的再循环路径泵送固体颗粒材料。

用于固体颗粒材料的长再循环通道对装置的效率有不利影响，因为更多的能量被消耗在泵送并且沿着再循环通道输送固体颗粒材料可能需要较大的泵。此外，由于珠子与水组合沿着再循环通道进行泵送，那么相对较长的循环通道是由于为再循环所需的相对较大的总水体积而与装置内相对较大的用水量相关。另外，在圆筒形笼上方纳入分离器容器可不利地增加了装置的尺寸，这些考虑对于家用洗衣机而言特别的重要。

wo2015/049544的装置解决了wo2011/098815所揭示装置及方法中的一些缺陷。在wo2015/049544的装置中，为清洗装置的可旋转安装的滚筒提供入口的门是包含用于洗涤液及大量固体颗粒的流动路径及分离器的门。分离器经布置以引导来自流动路径的大量固体颗粒至滚筒内，并且该分离器进一步布置成引导一部分的来自流动路径的清洗液至除滚筒内以外的位置。以此方式，清洗装置的尺寸可通过将分离器设为门的一部分来减少。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种利用固体颗粒材料清洗污染基材的改良的装置及方法。具体来说，本发明的目的是提供一种改良的装置及方法，该装置和方法用于在清洗操作中引入固体颗粒材料之前使固体颗粒材料和水分离。固体颗粒材料及水的分离的改良使得用于清洗操作中的珠粒更干燥。另一目的是提供一种利用固体颗粒材料清洗污染基材的改良的装置及方法，该装置及方法展现改良的清洗性能和/或其降低水及能量消耗借此改善装置及方法的效率及经济性。本发明者已惊讶地发现更干燥的珠粒能够提供改善的清洗性能。

根据本发明的第一方面，提供一种在利用多个固体颗粒处理至少一个基材时使用的装置，其包含：

a)外壳，在所述外壳中可旋转地安装滚筒；

b)门，所述门在能够将所述至少一个基材放入所述滚筒中的打开位置与所述装置实质上被密封的闭合位置之间移动；

c)分离器，所述分离器安装于所述门中，其中所述分离器包含穿孔部分；

d)流动路径管道，所述流动路径管道安装于所述外壳上或所述外壳中，其中所述流动路径管道包含出口；和

e)泵送构件，所述泵送构件被构造成将处理液和多个固体颗粒从第一位置泵送穿过所述流动路径管道并从所述出口泵出朝向分离器；

其中，所述分离器布置成将所述多个固体颗粒引导至所述滚筒中，并且其中，所述分离器进一步布置成将一部分所述处理液引导至除所述滚筒以外的位置；且

其中，所述流动路径管道未附接至所述门。

第一方面(以及下文所描述的第二方面)的装置尤其适合作为清洗装置。因此，该装置尤其适合作为用于清洗至少一个污染基材的清洗装置，并且在此实施例中，该处理液适宜地称作洗涤液。该装置也更通常地适合作为利用大量固体颗粒来处理基材的装置，具体而言其中基材为动物基材(包括皮肤、兽皮、毛皮、皮革及毛状物)并且其中术语“处理”包括染色及鞣制及相关的鞣制工艺(包括清洗，包括浸泡、浸灰、去毛、净面、刮肉、脱灰、软化、浸酸和加脂的固化浸灰间处理，酶处理及固色)，如wo-2014/167358-a，wo-2014/167359-a及wo-2014/167360-a公开的申请人的专利申请案中更详细地阐述的，并且那些工艺的公开内容通过引用的方式并入本文中。处理工艺进一步包括抛光、染色、软化或洗水工艺，具体而言其中基材是纺织品或衣服。第一及第二方面的装置以及相关的方法在下文中参考用于清洗污染基材的清洗装置被描述，其中处理液是洗涤液，但应了解(具体而言)装置及其所有特征的以下揭示内容也可以适用于利用大量固体颗粒处理基材的装置的更通常使用。

如本说明通篇关于本文所揭示的所有方面所使用，“洗涤液”是用于清洗装置中的液体。较佳地，洗涤液是水介质。水介质可以含有水或由水组成。水介质可以是水与至少一种清洗剂(例如一种清洁剂混合物和/或如下文详述的任何其他添加剂)的混合。

如本说明通篇关于本文所揭示的所有方面所使用，“流动路径管道”是从第一位置至分离器附近的途径。流动路径管道包含出口。固体颗粒及洗涤液穿过出口离开流动路径管道。流动路径可为导管。

流动路径管道较佳包含主要部分及喷嘴部分，在该情况下出口包含于喷嘴部分中。流动路径管道的主要部分从毗邻第一位置或包含于第一位置中的泵送构件延伸至喷嘴部分，并且喷嘴部分是流动路径管道中引导洗涤液及固体颗粒朝向分离器的部分。

出口的形状是由流动路径管道的壁的末端或(若存在)喷嘴部分的壁的末端来限定。出口的形状可以是平面的，亦即流动路径管道的壁的末端或(若存在)喷嘴部分的壁的末端限定一平面。该平面可垂直于固体颗粒及洗涤液流经出口的方向，或该平面可(通常以不超过约50°的角度)倾斜于相对于固体颗粒及洗涤液流经出口的方向垂直的方向。

如本文所用术语“出口的外周”描述限定出口形状的连续的线。外周可为直线的或曲线的或直线及曲线的组合。外周可为二维或者三维的。因此，倘若出口的形状限定一平面，则外周是二维的。倘若出口的形状限定多个平面或为非平面或包括非平面部分(例如，曲线)，则外周是三维的。

在第一方面中，流动路径管道的部分皆不附接于门。因此，当门在闭合位置与打开位置之间移动时，流动路径管道并不移动。流动路径管道不受门的打开和闭合影响。通过将分离器安装于门中并将流动路径管道安装于外壳中，在打开与闭合位置之间移动门的动作无需存在流动路径管道的可分离部分。有利地，这也克服与每次打开及闭合门时必须在流动路径管道的可分离部分之间提供足够的密封及再密封相关的问题。

出口定向成固体颗粒及洗涤液在离开流动路径管道时被引导朝向分离器，且较佳地朝向分离器的穿孔部分，较佳使得离开流动路径管道的固体颗粒及洗涤液与分离器的初始接触是与分离器的穿孔部分。通常，出口的外周位于距分离器的穿孔部分不超过30mm的位置。通常，出口的外周位于距分离器的穿孔部分不超过12mm，较佳不超过10mm，较佳不超过8mm，更佳不超过6mm，较佳不超过4mm的位置。出口的外周与分离器的穿孔部分之间的最小距离是由所使用的固体颗粒的尺寸决定，从而该最小距离大于固体颗粒的最大尺寸。通常，出口的外周与分离器穿孔部分之间的距离比固体颗粒的最大尺寸大不超过24mm，较佳不超过6mm，较佳不超过4mm。较佳地，出口的外周与分离器的穿孔部分之间的距离比固体颗粒的最大尺寸大不超过2mm，较佳不超过1mm。通常，出口的外周位于距分离器的穿孔部分至少2mm，较佳至少3mm的位置。减小流动路径管道出口的外周与分离器的穿孔部分之间的距离可改良分离器使固体颗粒与洗涤液分离的能力。

较佳地，出口的外周与分离器的穿孔部分实质上等距。因此，在出口外周上的任一点与分离器的穿孔部分的最近点之间的距离实质上相同。较佳地，在出口外周上的任一点与分离器的穿孔部分的最近点之间的距离与在出口外周上的任何其他点与分离器的穿孔部分的最近点之间的距离相差不超过±2mm，较佳不超过±1mm，更佳不超过±0.5mm。

倘若出口的外周与分离器的穿孔部分不等距，则出口定向为外周的至少一部分(较佳至少50％，较佳至少70％)距分离器为至少最小距离，其中该最小距离大于固体颗粒的最大尺寸。

较佳地，出口的截面面积小于流动路径管道的截面面积。通过相对于流动路径管道的截面面积减小出口的截面面积，实现改善固体颗粒与洗涤液的分离。

如下文更详细的阐述，较佳地流动路径管道的内孔随着流动路径管道接近其出口而变窄，且通常流动路径管道的内孔的变窄是在其喷嘴部分(若存在)中发生。较佳地，流动路径管道的内孔逐渐变窄以便使泵送穿过流动路径管道的洗涤液及固体颗粒的流中的湍流减至最小。倘若流动路径管道包含喷嘴部分及主要部分，则主要部分的截面面积较佳地沿其长度实质上恒定。

不限于理论，据信通过出口的截面面积窄于流动路径管道的截面面积的布置，离开出口的固体颗粒及洗涤液的速度有所增加。通过增加撞击于分离器上的固体颗粒及洗涤液的速度，可改善固体颗粒与洗涤液的分离。改善固体颗粒与洗涤液的分离使得更干燥的固体颗粒被引导至滚筒，此惊奇地容许改善至少一个污染基材的清洗。改善洗涤液与固体颗粒的分离容许洗涤液相比其流经基材更迅速地返回至第一位置，从而减少清洗装置中所需的水量。

通常，出口的截面面积为流动路径管道的截面面积的约10％到约99％。出口的截面面积可为流动路径管道的截面面积的约20％到约95％，约30％到约90％，约40％到约80％，约50％到约90％，约50％到约70％，较佳约55％到约60％。较佳地，出口的截面面积可为流动路径管道的截面面积的约55％到约65％。

倘若截面面积沿流动路径管道的长度有所变化，则％是相对于流动路径管道的最大截面面积计算，且倘若流动路径管道包含主要部分及喷嘴部分，则％是相对于流动路径管道的主要部分的最大截面面积计算。

在其最大点处，流动路径管道的截面面积可为1000mm²到5000mm²，较佳2000mm²到4000mm²，更佳2500mm²到3500mm²。在具体布置中，流动路径管道的截面积约为3170mm²。

出口的截面面积可为1000mm²到3000mm²，较佳1000mm²到2500mm²，更佳1500mm²到2000mm²。在具体布置中，出口的截面面积为约2030mm²。在替代特别布置中，出口的截面面积为约1870mm²。在另一替代特别布置中，出口的截面面积为约1710mm²

较佳地，洗涤液及固体颗粒在出口处的速度为约150cm/s或更大，较佳约150cm/s到约400cm/s，较佳约200cm/s到约350cm/s，较佳约200cm/s到约300cm/s，较佳约250cm/s到约275cm/s。在出口处具有相对快的洗涤液及固体颗粒的速度可改善固体颗粒与洗涤液的分离。改善固体颗粒与洗涤液的分离可使更干燥的固体颗粒被引导至滚筒，此惊奇地容许改善至少一个污染基材的清洗。

较佳地，出口具有细长形状。细长形状具有长度l及宽度w，且细长形状的比率l：w通常大于2:1，较佳大于3:1，更佳大于5:1，且较佳不超过约20:1，更佳不超过约15:1，更佳不超过10:1。

细长形出口使得洗涤液及固体颗粒最大限度地覆盖于分离器的穿孔部分上。具体而言，倘若分离器的穿孔部分是弯曲的，则细长形状对准穿孔部分的方向，可使洗涤液及固体颗粒最大限度地覆盖于穿孔部分上，该穿孔部分的方向正交于曲线的方向。使覆盖最大化容许洗涤液及固体颗粒经过穿孔部分中的更多孔口，由此容许洗涤液具有更多机会穿过分离器。

细长形状可为菱形、矩形、大致矩形但具有圆角的形状或椭圆形。较佳地，细长形为矩形。可选择地，该形状较佳为椭圆形。细长形状出口容许洗涤液及大量固体颗粒最大限度地覆盖于分离器的穿孔部分上。

当细长形状为菱形时，长度l为一对相对的顶点之间的距离，且宽度w是另一对相对顶点之间的距离。

较佳地，流动路径管道具有实质上圆形的截面，且倘若流动路径管道包含主要部分及喷嘴部分，则主要部分较佳具有实质上圆形的截面。因此，当出口具有细长形状时，通常出口形状与流动路径管道的截面形状不同。

较佳地，出口对准成成长度l相对于水平成约20°或更小，较佳约10°或更小，较佳约5°或更小，更佳约1°或更小的角度。最佳地，出口对准成长度l为水平的。

当穿孔部分是弯曲的时，较佳地，出口对准成长度l平行于不弯曲的穿孔部分的方向且宽度w对齐于弯曲的穿孔部分的方向。使细长的出口基本平行于分离器的穿孔部分改善了固体颗粒与洗涤液的分离。

在第一方面中，分离器安装于门中。此布置有利地易于进入分离器，从而容许分离器或其穿孔部分更加易于清洗。有利地，分离器或仅分离器的穿孔部分可去除。因此，本发明的改良的装置提供可更易于清洗及维护且可易于更换(若损坏)的分离器及其穿孔部分。此外，使分离器位于门中可提供短路径长度以使洗涤液返回至第一位置，从而减少清洗装置中所需水量。另外，通过使分离器位于门中，洗涤液至第一位置的返回更为快速。

根据本发明的第二方面，提供一种在利用大量固体颗粒处理至少一个基材时使用的装置，其包含

a)外壳，在所述外壳中可旋转地安装滚筒；

b)门，所述门在能够将所述至少一个基材放入所述滚筒中的打开位置与所述装置实质上被密封的闭合位置之间移动；

c)分离器，所述分离器包含穿孔部分；

d)流动路径管道，所述流动路径管道安装于所述外壳上或所述外壳中，其中所述流动路径管道包含出口；和

e)泵送构件，所述泵送构件被构造成将处理液和多个固体颗粒从第一位置泵送穿过所述流动路径管道并从所述出口泵出朝向分离器；

其中，所述分离器布置成将所述多个固体颗粒引导至所述滚筒中，并且其中，所述分离器进一步布置成将一部分所述处理液引导至除所述滚筒以外的位置；且

其中满足以下条件中的至少一个：

(i)所述出口的截面积小于所述流动路径管道的截面积；

(ii)所述出口具有细长形状；

(iii)所述出口的外周位于距所述分离器的所述穿孔部分不超过30mm，较佳地不超过12mm的位置；

(iv)所述出口的外周实质上与所述分离器的所述穿孔部分等距；

(v)所述处理液及所述固体颗粒在所述出口处的速度为约150cm/s或更大。

该清洗装置可满足条件(i)及(ii)。该清洗装置可满足条件(i)及(iii)。该清洗装置可满足条件(i)及(iv)。该清洗装置可满足条件(i)及(v)。该清洗装置可满足条件(ii)和(iii)。该清洗装置可满足条件(ii)及(iv)。该清洗装置可满足条件(ii)及(v)。该清洗装置可满足条件(iii)及(iv)。该清洗装置可满足条件(iii)及(v)。该清洗装置可满足条件(iv)及(v)。该清洗装置可满足条件(i)及(ii)及(iii)。该清洗装置可满足条件(i)和(ii)及(iv)。该清洗装置可满足条件(i)及(ii)及(v)。该清洗装置可满足条件(ii)和(iii)及(iv)。该清洗装置可满足条件(ii)及(iii)及(v)。该清洗装置可满足条件(iii)和(iv)及(v)。该清洗装置可满足条件(i)及(ii)及(iii)及(iv)。该清洗装置可满足条件(i)及(ii)及(iii)及(v)。该清洗装置可满足条件(i)及(ii)及(iv)及(v)。该清洗装置可满足条件(i)及(iii)及(iv)及(v)。该清洗装置可满足条件(ii)及(iii)及(iv)及(v)。较佳地，该清洗装置可满足条件(i)至(iv)中的所有条件。

上文中阐述的第一方面的出口的尺寸、形状、截面面积、速度、定向以及对准及流动路径管道的尺寸、形状及截面面积同样适用于第二方面，且也适用于本文所阐述的其他方面。

在第二方面中，较佳地流动路径管道的任一部分皆不安装于门中，以使得在打开位置与闭合位置之间移动门的动作无需流动路径管道的可分离及可再密封部分。然而，在替代布置中，可将流动路径管道的一部分安装于门中。在这样的布置中，当门在打开位置时，产生流动路径管道的两个单独部分，且在此布置中当门在闭合位置时，清洗装置适宜地包含适于在流动路径管道的两个单独部分之间提供密封的密封垫。

在第二方面中，分离器可安装在门中，正如在上文针对第一方面所阐述。

可替代地，在第二方面中，分离器可安装于除门以外的位置。举例而言，分离器可例如沿滚筒的内侧或在滚筒上方位于外壳顶部处。分离器可位于外壳内侧。可替代地，一部分或整个分离器可位于外壳的外部。当分离器在除门以外的位置时，清洗装置被适宜地布置成分离器能够经由管道或导管引导固体颗粒朝向滚筒。该装置可布置成固体颗粒可在重力下从分离器朝向滚筒移动。

可将分离器改装成现有装置。

在本发明的第三方面中，提供处理至少一个基材的方法，其包含使用本文所限定的装置中的任一者利用大量固体颗粒处理基材。

较佳地，该方法包含以下步骤：

(a)将所述至少一个基材装载至所述滚筒中并闭合所述门；

(b)引入处理液以润湿所述基材；

(c)旋转所述滚筒；

(d)操作泵送构件以将处理液及所述多个固体颗粒从所述第一位置泵送穿过流动路径管道朝向所述分离器，并经由所述分离器将所述多个固体颗粒引入所述滚筒中。

该方法较佳地进一步包含以下步骤：(e)操作用于处理循环的装置，其中处理液及大量固体颗粒在滚筒旋转时从滚筒转移至外壳的下部部分中。

该方法较佳地进一步包含以下步骤：(f)操作泵送构件以便将其他处理液及固体颗粒从第一位置泵送至分离器并使步骤(d)中使用的大量固体颗粒再循环以再使用于处理操作中；及(g)视需要继续步骤(c)、(d)、(e)及(f)以实现至少一个基材的处理。

以下特征适用于本文所述揭示内容的方面中的每一个。

较佳地，出口构成为离开出口的洗涤液及大量固体颗粒的路径限定分离器的表面上(且较佳在分离器的穿孔部分上，如上文所阐述)的入射角(如图7上所示的角度λ)，其为约60°到约120°，较佳约65°到115°，较佳约70°到约110°，较佳约75°到约105°，较佳约80°到约100°，更佳约85°到约95°。较佳地，出口构成为离开出口的洗涤液及大量固体颗粒的路径限定分离器的表面上(且较佳在分离器的穿孔部分上，如上文所阐述)的入射角(如图7上所示的角度λ)，其为约60°到约150°，较佳约70°到150°，较佳约80°到约140°，较佳约90°到约130°。最佳地，洗涤液及大量固体颗粒是以垂直或实质上垂直于其所撞击的分离器的穿孔部分的表面的入射角被引导。具有垂直或实质上垂直的入射角改善了固体颗粒与洗涤液的分离。如本文所用术语“实质上垂直”意指与垂直呈±5°。

穿孔部分包含多个孔口。穿孔部分可为网状物或网。可替代地，穿孔部分可为在其中形成多个孔口的基材，亦即其中在现有基材中产生这些孔口(在本文中称作后形成的孔口)。网状物或网的孔口及在基材中形成的孔口尺寸形成为允许洗涤液通过同时防止大量固体颗粒通过。穿孔部分的孔口可为任一合适的形状，例如狭缝形，圆形或六角形。较佳地，穿孔部分具有六边形孔口。

穿孔部分可包含金属、合金、聚合物、聚合复合物(例如，玻璃纤维强化型聚合物)或者陶瓷。较佳地，穿孔部分包含金属，更佳地不锈钢。

穿孔部分可为编织物(例如由金属丝或细丝的交织网络形成的网)或具有在其中形成的孔口的基材或板(即非编织物)。较佳地，穿孔部分是具有在其中形成的孔口的金属板。具有带有在其中形成的孔口的金属板与编织物或网结构相比通常可降低材料的捕获且容许更容易的清洗。具有在其中形成的孔口的金属板也较少遭受变形且因此不需要那么频繁的更换。

具体而言，使用具有其中所形成的六角形孔口的金属板作为穿孔部分产生使得固体颗粒高程度地分离且因此更干燥的珠粒高程度地返回至滚筒。此外，使用具有在其中形成的六角形孔口的金属板是有利的，因为其耐久且能够更好的耐受清洗，特别是棉绒去除，而不扭曲孔口大小或形状。另一优点是可完全由具有六角形孔口的金属板形成分离器而无需包括支撑结构来维持分离器的形状。当在清洗装置中使用弯曲分离器时，此尤其有利。

分离器的穿孔部分的孔口的尺寸取决于使用于清洗装置中的颗粒的尺寸，从而孔口的尺寸小于固体颗粒的最小的尺寸。穿孔部分的孔口的合适尺寸的实例包括具有在约20mm到约40mm范围内的长度尺寸及在约1.5mm到约3mm范围内的宽度尺寸的孔口。穿孔部分可具有最大尺寸为约0.5mm到约4mm，约1mm到约3mm，约1.5mm到约2mm或约0.5mm到约1mm的孔或孔口。

分离器的穿孔部分的总开口面积(其中总开口面积为孔口的总表面面积，其是以穿孔部分的总表面面积的百分比表示)通常为至少约40％，至少约45％，至少约50％，至少约55％，较佳地至少约60％。分离器的穿孔部分的总开口面积不超过约99％，不超过约90％，不超过约80％，不超过约75％，不超过约70％，不超过约65％。较佳地，总开口面积为约45％到约70％，较佳地约60％到约65％。

六角形孔口(跨越相对的边测量)的宽度通常为约2mm到约3mm，较佳地约2.5mm到3mm。特别较佳地六角形孔口具有约2.85mm的宽度。

能够用作分离器的穿孔部分的合适材料的实例包括具有54.1％总表面面积、每英寸具有12个孔的材料，或具有53.7％总表面面积、每英寸具有18个孔的材料。

能够用作分离器的穿孔部分的合适材料的另一实例是具有约0.914mm的丝直径、约3.3mm的孔口大小及约61.5％的总表面面积的不锈钢编织金属丝网。

能够用作分离器的穿孔部分的尤佳的材料的实例是具有约2.85mm的六角形孔口、在孔口之间约0.7mm的间距、约64％的开口面积及1.5mm的材料厚度的金属板。

有利地，分离器的穿孔部分也可用作棉绒过滤器。存在分离器的穿孔部分可避免需要在清洗装置中具有单独棉绒过滤器。在清洗装置的门中布置分离器意味着可易于接近分离器且可易于去除棉绒。

倘若选择较大孔口尺寸，则在分离器的穿孔部分上捕获棉绒的能力通常有所降低。较佳地，分离器的孔口小至足够捕获棉绒和/或洗涤液中夹杂的其他不期望的细微颗粒物质。

分离器的穿孔部分可为平面的。较佳地，分离器的穿孔部分是弯曲的。具有弯曲的穿孔部分改善了固定颗粒与洗涤液的分离。具有弯曲穿孔部分也有助于将固体颗粒运送跨越分离器且有助于防止固体颗粒在分离器的穿孔部分上聚集或积累，否则可能阻止洗涤液能够穿过穿孔部分。分离器的穿孔部分可包含(例如)圆形曲线，椭圆形曲线，抛物线形曲线，悬链线曲线，其中y＝xⁿ并且n>1的曲线，喇叭形曲线，水仙花形曲线或j形曲线。较佳地，分离器的穿孔部分具有辅助大量固体颗粒再引导至滚筒中的形状。因此，引导至分离器上的大量固体颗粒顺着实质上对应于分离器穿孔部分的曲率的路径。

较佳地，当穿孔部分是弯曲的时，其仅在一个方向上弯曲。较佳地，分离器的穿孔部分可包含具有约100mm到约300mm，更佳约100mm到约200mm曲率半径的曲线。合适的分离器的一实例包含穿孔部分，该穿孔部分包含曲率半径为约160mm的曲线。较佳地，装置布置成流动路径管道的出口将洗涤液及大量固体颗粒引导朝向分离器的弯曲穿孔部分的凹形表面。在此布置中，洗涤液穿过穿孔部分而基本上不改变方向，然而使得大量固体颗粒在其顺着分离器的曲率朝向滚筒时改变方向。此布置可改善洗涤液及固体颗粒的分离。

分离器的穿孔部分通常为约5cm到约50cm宽。分离器的穿孔部分通常为约10cm到约30cm宽，较佳地约15cm到约25cm宽，更佳地约20cm到约25cm宽。分离器的穿孔部分在洗涤液及固体颗粒在其冲击分离器后沿其行进的方向上的长度通常为约10cm到约40cm，较佳地约15cm到约35cm。当分离器是弯曲的时，其较佳地为约15cm到约25cm宽及约15cm到约35cm长。

通常，相对于离开出口的洗涤液的总质量，以质量计，分离器引导至少1％，较佳至少10％，较佳至少25％，较佳至少40％，较佳至少50％，较佳至少70％，较佳至少90％，较佳至少95％，较佳至少99％的洗涤液，以使洗涤液不与固体颗粒一起进入滚筒。

有限量洗涤液进入该滚筒中可有利地有利于污染基材的湿润以用于清洗操作。因此，分离器可布置成将以质量计不大于99％的洗涤液引导至某一位置以免与固定颗粒材料一起进入滚筒。因此，可允许以质量计至多1％的洗涤液进入滚筒。可替换地，分离器可布置成将以质量计不大于90％的洗涤液引导至某一位置以免与固体颗粒一起进入滚筒。因此，可允许以质量计至多10％的洗涤液进入滚筒。

较佳地，门包含透明材料。较佳地，透明材料布置成从清洗装置外侧可看得见至少分离器的穿孔部分。以这种方式，清洗装置的使用者能够易于观察到是否需要维护、清洗或更换分离器。

门可布置成实质上平行于装置的外壳的前部。可选择地，门可布置成其不平行于装置的外壳的前部。举例而言，门的上部部分从外壳前部突出出来并相比门的下部部分更向外突出。具有以此方式成形的门容许(例如)足够空间以使位门的上部部分中的分离器极其靠近滚筒。清洗装置可具有环圈或护罩，其是围绕外壳的开口的一部分或全部从外壳前面突出出来，经由该开口可进入滚筒。通常，门及环圈或护罩形成为当闭合门时，门及环圈或护罩合作以产生密封。可在门与环圈或护罩之间放置密封构件。

门合适地包含排放通道，通过该通道已穿过分离器的洗涤液可在门的内部部分与外部部分之间行进并离开门至除滚筒以外的位置。较佳地，引导被分离的洗涤液到达的位置是第一位置。此布置提供短路径的长度，洗涤液穿过该路径长度以便返回至第一位置。具有洗涤液穿过其返回至第一位置的短路径长度意味着操作清洗装置需要较少水，且因此可降低水消耗量。尤其在水短缺的地区，较少水需要是有益的。此外，具有较少水需要意味着将装置中的水加热至所需温度需要较少能量。

装置合适的包含位于外壳中的集水池。第一位置在本文中较佳称作集水池。

集水池可包含靠近门的第一端及远离门的第二端。集水池可包含布置成将固体颗粒引导至第二端的倾斜底板。在此布置中，泵送构件较佳地位于靠近第二端的位置。可替代地，集水池可包含布置成将固体颗粒引导至第一端的倾斜底板。在此布置中，泵送构件较佳地位于靠近第一端的位置。可替代地，集水池的底板可实质上水平，在此布置中，集水池中的固体颗粒及水可从沿集水池的任一点被泵送。具体而言，特别较佳的布置具有位于集水池一侧的泵使得流动路径管道定位成向上经过滚筒的一侧朝向分离器。

集水池可包含靠近外壳下部部分的底部部分及靠近滚筒的顶部部分。较佳地，集水池形成为沿着从第一端至第二端的方向，底部部分窄于顶部部分。通常，集水池具有u形的截面。较佳地，水池的底部部分为约5cm到约25cm宽，较佳地约10cm到约20cm宽，较佳地约14cm到15cm宽。如果集水池底部部分的宽度过小，则固体颗粒可跨越集水池的顶部且不能由泵送穿过集水池的洗涤液捡起。

较佳地，在底部部分与顶部部分之间的集水池壁相对于水平倾斜约24度到约80度，较佳约24度到约50度，更佳约24度到约35度，更佳约24度到约30度，更佳约25度到约30度，更佳约27度到约30度。随着这些壁相对于水平的角度增加，落入集水池中的更多固体颗粒能够滑下这些壁并占据集水池底部处的区域。使固体颗粒到达泵底部处的区域意味着更多颗粒可被捡起在泵送穿过集水池的洗涤液内。这有助于使清洗装置中所需水量减至最少。另一方面，从水平偏离的角度的越大，需要集水池面积越大，这意味着需要机器的总尺寸越大，这可能不合意。约25度到约30度及约27度到约30度的范围是特别优选的，因为这些范围可在最大化集水池的体积与返回固体颗粒而不过度增加清洗装置的总体尺寸之间提供平衡。

外壳合适地包含桶且滚筒适宜地安装于桶内。集水池可由桶的一部分形成。

固体颗粒在使用清洗装置开始清洗方法之前较佳地位于集水池中。在操作中，可将水添加至集水池中的固体颗粒中。当集水池中存在临界值或期望体积的水时，可将水及固体颗粒泵送朝向分离器。在洗涤循环期间，可将水和/或一或多种清洗剂从递送构件添加至滚筒中，且最后可通过(例如)移动穿过滚筒壁中的穿孔将任何洗涤液转移至集水池。以此方式，在洗涤循环的过程期间，集水池的内容物可包含洗涤液及大量固体颗粒。

泵送构件合适地位于外壳的下部部分中。泵送构件可位于第一位置(例如集水池)中或连接至该第一位置。集水池可包含泵送构件。泵送构件较佳地位于集水池最接近门的末端，这合适地提供将固体颗粒引入滚筒中的短泵送路径。

泵送构件沿流动路径管道从第一位置(例如集水池)汲取洗涤液及固体颗粒。流动路径管道可从泵穿过外壳的后部部分或穿过外壳延伸至滚筒的一侧，且然后在滚筒上部部分的至少一部分之上并跨越该至少一部分朝向分离器。当分离器安装于门中时，流动路径管道构成为其在门附近结束。

通常，使用电子控制器控制泵送构件。电子控制器包含处理器及包含逻辑指令的存储器，这些指令在由处理器执行时使得泵送构件泵送洗涤液及大量固体颗粒。

存储器也可包含逻辑指令，这些指令在由处理器执行时使得滚筒旋转，使得至少一个污染基材沿环形路径运行，借此滚筒的中心部分不被任何污染基材占据。较佳地，使滚筒以至少1g力且较佳为约1至约10g力旋转。可使滚筒在处理器使得泵送构件泵送洗涤液及大量固体颗粒之前以此方式旋转。

清洗装置适于使洗涤液及大量固体颗粒再循环。固体颗粒的再循环使得其能够被再利用于清洗操作中。再循环路径合适地包含流动路径管道。

较佳地，由分离器引导至滚筒中的大量固体颗粒具有约20wt％或更小，较佳约18wt％或更小，更佳约15wt％或更小，最佳约10wt％或更小的湿润度，且将了解湿润度是颗粒在进入滚筒中之后的湿润度。如本文所用术语“湿润度”定义为相对于固体颗粒的重量存于大量固体颗粒中的水的量。由分离器引导至滚筒中的大量固体颗粒的湿润度(也被称为“珠粒湿润度”)是例如通过将由分离器引导至滚筒的固体颗粒捕获至保持在滚筒中的桶内的袋子中测量。然后从桶提升固体颗粒及袋子并将其悬浮于该桶上方，直至水停止从袋子滴漏为止。合适的袋子的实例是由100％聚酯制成的平拉绳网带的袋子(由appliedthoughts&appliedbusinesstechniques,ltd提供)，其具有86cm的高度及58cm的宽度。网带的袋子具有约1mm的孔口，其中中间较小孔为0.5mm。测量与颗粒分离的水的质量且也测量已与水分离的固体颗粒的质量。珠粒湿润度是以与固体颗粒分离的水的质量除以已与水分离的固体颗粒的质量以百分比来计算。

较佳地，装置构成为分离器从流动路径管道接收洗涤液及大量固体颗粒的实质上向下的流。如本文在此上下文中所用术语“实质上向下的流”意指流动路径管道中的洗涤液及固体颗粒朝向其出口，例如朝向流动路径管道的喷嘴部分(若存在)的流实质上是向下的。可替代地，装置可构成为分离器从不同方向，例如从流动路径管道的向上流或水平流，接收洗涤液及大量固体颗粒。

通常，滚筒实质上水平地安装于外壳中。滚筒可包括可旋转安装的圆筒形笼，该圆筒形笼包含穿孔侧壁，其中穿孔包含约1mm到5mm的直径的孔。较佳地，穿孔包含约1mm到约3mm的直径的孔。滚筒中的穿孔较佳大于固体颗粒的最大尺寸，以容许固体颗粒穿过这些穿孔。可替代地或另外，滚筒可包含一或多个提升器(下文所述)，其中该一或多个提升器可包含一或多个孔口，该孔口提供将固体颗粒转移出滚筒的替代途径。该一或多个孔口较佳大于固体颗粒的最大尺寸。通常，该一或多个孔口可具有约1mm到约20mm，较佳约1mm到约15mm的直径。通常，该一或多个孔口可具有约1mm到约10mm，较佳约1mm到8mm，较佳约1mm到6mm的直径。该一个或多个的提升器可包含具有最小尺寸的一或多个的孔，其中最小的尺寸为约1mm到约20mm，较佳约1mm到约15mm，较佳约1mm到约10mm，较佳约1mm到约8mm，较佳约1mm到约6mm。特别合适地，当装置与具有相对大尺寸的固体颗粒一起使用时，装置包含提升器。

至少一个污染基材可包含有纺织品或织物材料，例如衣服、亚麻布、家用亚麻桌布、毛巾或诸如此类。清洗装置尤其可成功地有效清洗纺织品纤维，这些纤维可包含，例如天然纤维(例如棉花、羊毛、蚕丝)或人造的及合成的纺织品纤维(例如尼龙6,6，聚酯，乙酸纤维素)或其纤维掺和物。

本文所阐述的大量固体颗粒区别于传统洗衣粉(即呈粉末形式的洗衣清洁剂)。洗衣粉通常在水中可溶并且主要因其清洁剂品质而包括在内。洗衣粉是在洗涤循环期间放置且是在灰水中连同经去除污物一起发送至排放管。相反，本文所提及的大量固体颗粒的显著功能是增强基材清洗的对基材的机械作用。大量固体颗粒较佳再使用一或多次用于在清洗装置中、利用该装置或通过该装置清洗至少一污染基材。该大量固体颗粒可再利用于污染基材的后续洗涤负载的后续清洗循环中。大量固体颗粒可呈珠粒的形式。

大量固体颗粒可包含大量聚合颗粒或可由该大量聚合颗粒组成。大量固体颗粒可包含大量非聚合颗粒或可由大量非聚合颗粒组成。大量固体颗粒可包含聚合固体颗粒和非聚合固体颗粒的混合物或可由这些聚合固体颗粒和非聚合固体颗粒的混合物组成。

聚合颗粒可包含聚烯烃(例如聚乙烯及聚丙烯)，聚酰胺，聚酯，聚硅氧烷或者聚胺基甲酸酯。此外，这些聚合物可为线型的、支链型的或交联的。这些聚合颗粒可包含聚酰胺或聚酯颗粒，具体而言尼龙，聚对苯二甲酸乙二酯或者聚对苯二甲酸丁二酯的颗粒，其通常呈珠粒的形式。发现聚酰胺及聚酯尤其有效地用于水性污渍/污物去除，而聚烯烃尤其可用于去除油基污渍。

可使用各种尼龙均聚物或共聚物，包括(但不限于)尼龙6及尼龙6,6。尼龙可包含具有在约5000道尔顿(dalton)到约30000道尔顿的范围内(例如约10000道尔顿到20000道尔顿)或(例如约15000到约16000道尔顿)的分子量的尼龙6,6共聚物。有用的聚酯的分子量通常对应于在0.3dl/g到1.5dl/g范围内的固有粘度测量，如通过诸如astmd-4603等溶液技术所测量。

聚合颗粒可包含发泡聚合物或未发泡聚合物。聚合颗粒可包含木材。

视情况，可使用上述聚合材料的共聚物。特别地，可通过纳入赋予共聚物具体性质的单体单元来调整聚合材料的性质以符合特定要求。因此，共聚物可适于通过在聚合物链中包括单体单元来吸引具体污染材料，这些单体单元尤其以离子方式带电或包括极性部分或不饱和有机基团。这些基团的实例可包括例如酸或胺基或其盐或侧链烃基。

非聚合颗粒可包含玻璃，二氧化硅，石头或各种金属中的任一者或陶瓷材料的颗粒。合适的金属包括，但不限于、锌、钛、铬、猛、铁、钴、镍、铜、钨、铝、锡及铅及其合金。合适的陶瓷包括，但不限于，氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅以及氮化硅。

聚合颗粒或非聚合颗粒可具有这样的形状及尺寸以便容许良好流动性及与基材和具体而言与纺织品纤维的紧密接触。可使用各种形状的颗粒，例如圆柱形，椭圆体形，类球体形的，球体形或立方体形。可使用合适的截面形状，包括(例如)环形环，狗骨形及圆形。较佳地，颗粒通常包含圆柱形，椭圆体或球形珠粒。椭圆体颗粒尤佳用于清洗方法，因为其可对基材提供良好机械作用且通常易于与基材分离。

聚合颗粒或非聚合颗粒可具光滑或不规则表面结构且可具有实心、多孔或中空结构或构造。

颗粒可具有约1mg到约1000mg，约1mg到约700mg，约1mg到约500mg，约1mg到约300mg，约1mg到约150mg，约1mg到约70mg，约1mg到约50mg，约1mg到约35mg，约10mg到约30mg，约12mg到约25mg，约10mg到约800mg，约50mg到约700mg或约70mg到约600mg的平均质量。

聚合或非聚合颗粒可具有约10mm²到约200mm²，约10mm²到约120mm²，约15mm²到约60mm²，约20mm²到约40mm²，较佳约35mm²到约70mm²的表面积。

聚合颗粒可具有约0.5g/cm³到约2.5g/cm³,约0.55g/cm³到约2.0g/cm³，约0.6g/cm³到约1.9g/cm³，约1.0g/cm³到约1.8g/cm³，较佳约1.4g/cm³到1.7g/cm³范围内的平均密度。

非聚合颗粒可具有大于聚合颗粒的平均密度。因此，非聚合颗粒可具有约3.5g/cm³到约12g/cm³的，约5.0g/cm³到约10.0g/cm³或约6.0g/cm³到约9.0g/cm³的平均密度。

聚合及非聚合颗粒的平均体积可在约5mm³到约500mm³，约5mm³到约275mm³，约8mm³到约140mm³或约10mm³到约120mm³的范围内。

固体颗粒可具有1.0mm到10mm，2.0mm到8.0mm或2.0mm到6.0mm的平均颗粒直径。也可通过简单假设颗粒为球形从颗粒的平均体积计算有效平均直径。平均较佳为数均。平均较佳地在至少10个，更佳至少100个颗粒及尤其至少1000个颗粒上实施。

固体颗粒可具有1.0mm到10mm，2.0mm到8.0mm，2.0mm到6.0mm的长度。长度可定义为每一三维固体颗粒的最大二维长度。较佳地，使用游标卡尺测量长度。平均较佳为数均。平均较佳地在至少10个，更佳至少100个颗粒及尤其至少1000个颗粒上实施。

倘若固体颗粒为圆柱形，则其可具有椭圆形的截面。截面长轴长a可在2.0mm到6.0mm，2.2mm到5.0mm或2.4mm到4.5mm的范围内。截面短轴长b可在1.3mm到5.0mm，1.5mm到4.0mm或1.7mm到3.5mm的范围内。对于椭圆形的截面，a>b。

圆柱形颗粒的长度h可在约1.5mm到约6mm，约1.7mm到约5.0mm或约2.0mm到约4.5mm的范围内。比例h/b通常可在0.5到10的范围内。

圆柱形颗粒可具有圆形截面。典型截面直径dc可在1.3mm到6mm的范围内，1.5mm到5.0mm或1.7mm到4.5mm的范围内。这些颗粒的长度hc可在约1.5mm到约6mm，约1.7mm到约5.0mm，或约2.0mm到约4.5mm的范围内。比例hc/dc通常可在0.5到10的范围内。

颗粒的形状通常可为具有在2.0mm到8.0mm，2.2mm到5.5mm或约2.4mm到约5.0mm范围内的颗粒直径ds的球形(但未必为完美球形)。

固体颗粒的形状可为具有在2.0mm到8.0mm，3.0mm到7.0mm或约4.0mm到约6.5mm范围内的颗粒直径dps的完美球形。

如上文所阐述，固体颗粒的尺寸使得分离器穿孔部分中的孔口应小于固体颗粒的最小尺寸；在流动路径管道出口与分离器之间的最小距离应大于固体颗粒的最大尺寸。

洗涤液可由水组成。可替代地，在洗涤液中可包括至少一种其他清洗剂。该至少一种清洗剂可包含至少一种清洁剂组合物。该至少一种清洁剂组合物可包含清洗组分及后清洗组分。清洗组分可包括表面活性剂、酶及漂白剂中的一种或多种。后处理组份可包括抗再沉淀添加剂、香料及光学增亮剂中的一种或多种。

洗涤液可包括至少一种添加剂，该添加剂包括：增洁剂、螯合剂、染料转移抑制剂、分散剂、酶稳定剂、催化材料、漂白活性剂、聚合分散剂、黏土移除剂、抑泡剂、染料、结构弹性剂、织物软化剂、淀粉、载剂、增水溶剂，加工助剂及颜料中的一种或多种。

可包括在清洁剂组合物中的合适表面活性剂的实例可包括非离子和/或阴离子和/或阳离子表面活性剂和/或两性和/或两性离子表面活性剂中的一种或多种。表面活性剂通常能够以下列量存在：以重量计，从清洗组合物的约0.1％，约1％，或甚至约5％，到清洗组合物的约99.9％，约80％，约35％，或甚至约30％。

清洁剂组合物可包括一种或多种提供清洗性能和/或织物护理益处的清洁剂酶。合适的酶的实例包括，但不限于，半纤维素酶、过氧化物酶、蛋白酶、其他纤维素酶、其他木聚糖酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角质素分解酶、果胶酶、角质素梅、还原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂氧合酶、木质酶、普鲁兰酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、马兰酶(malanase)、[β]-葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、透明质酸酶、软骨素酶、漆酶及淀粉酶或其混合物。典型组合可包含诸如蛋白酶、脂肪酶、角质素分解酶和/或纤维素酶等酶以及淀粉酶的混合物。

视情况，也可于清洗组分中包括酶稳定剂。就此而言，可通过各种技术来稳定用于清洗剂中的酶，例如通过在组合物中纳入水溶性钙和/或锰离子的源。

清洁剂组合物可包括一或多种漂白剂化合物及可选择地包括相关触媒及/或活化剂。这些漂白剂化合物的实例包括，但不限于，过氧化合物，包括过氧化氢、无机过酸盐(例如过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、及单过硫酸盐(例如四水合过硼酸钠及过碳酸钠))、和有机过氧酸(例如过乙酸、单过氧邻苯二甲酸、双过氧十二烷二酸、n,n'-对苯二甲酰基-二(6-胺基过氧己酸)、n,n'-邻苯二甲酰基胺基过氧己酸及酰胺基过氧酸)。漂白活化剂包括，但不限于，羧酸酯，例如四乙酰基乙二胺及壬酰氧基苯磺酸钠。

适宜增洁剂可作为添加剂包括在内且其包括，但不限于，聚磷酸酯的碱金属盐、铵盐及烷醇铵盐、碱金属硅酸盐、碱土金属及碱金属碳酸盐、铝硅酸盐、聚羧酸盐化合物、醚羟基聚羧酸盐、马来酸酐与乙烯或乙烯基甲基醚的共聚物、1,3,5-三羟基苯-2,4,6-三磺酸、及羧甲基-氧基琥珀酸、多乙酸(例如乙二胺四乙酸及次氮基三乙酸)的各种碱金属盐、铵盐及可替代的铵盐，以及聚羧酸盐(例如苯六甲酸、琥珀酸、氧基二琥珀酸、聚马来酸、苯1,3,5-三甲酸、羧甲基氧基琥珀酸及其可溶性盐)。

添加剂可视情况包含一或多种铜、铁和/或猛螯化剂和/或一或多种染料转移抑制剂

上述组分可单独使用或以期望组合使用且可在洗涤循环期间在合适阶段添加以便使其效应最大化。

可通过递送构件将水及上述组分添加至滚筒中。

洗涤液的组成在任一既定时间均可取决于使用所揭示装置在污染基材的清洗循环中已到达的点。举例而言，在清洗循环开始时，洗涤液可为水。在清洗循环中的稍后点，洗涤液可包括清洁剂和/或上文所提及添加剂中的一或多者。在清洗循环的清洗阶段，洗涤液可包括从基材去除的悬浮污物。

通常，在滚筒中洗涤液对基材比例为约5：1到0.1:1w/w、2.5:1到0.1:1w/w或2.0:1到0.8:1w/w。在诸如1.75:1w/w、1.5:1w/w及1.1:1w/w等比例下已达成尤其有利的结果。

便捷地，可在装载污染的基材至滚筒之后将需求的水量引入到本发明装置的滚筒内。

大量固体颗粒对所清洗基材的比例通常在约0.1:1w/w到约30:1w/w，约0.1:1w/w到约20:1w/w，约0.1:1w/w到约15:1w/w或约0.1:1w/w到约10:1w/w的范围内。固体颗粒对基材的比例可在约0.5:1w/w到约5:1w/w，约1:1w/w到约3:1w/w或约2:1w/w的范围内。因此，例如，为清洗5g织物，可使用10g聚合或非聚合颗粒。

在整个洗涤循环中，将固体颗粒对基材的比例维持在实质上恒定值下。因此，在整个清洗操作期间泵送新鲜及再循环的(recycled)或再循环的(recirculated)固体颗粒均可以足以在滚筒中维持大约相同量固体颗粒的速率继续进行，从而确保固体颗粒对污染基材的比例保持实质上恒定直至完成洗涤循环为止。

本发明的装置及方法可用于小规模或大规模分批处理且发现其可应用于家庭及工业或商业清洗过程中。

清洗装置可为家庭洗衣机。可替代地，清洗装置可为商用洗衣机。

文中所阐述揭示内容的方面的清洗装置及这些方面中所使用的清洗装置可为商用洗衣机(有时称作洗涤脱水机)。滚筒具有在大部分市售洗衣机及滚筒干燥器中发现的大小，且可具10公升到7000公升范围内的容量。家庭洗衣机的典型容量可在30公升到150公升的范围内，而对于工业洗涤脱水机，150公升到7000公升范围内的任一容量皆有可能。此范围内的典型大小为适于50kg洗涤负载的大小，其中滚筒具有450公升至650公升的体积，且在这些情形下，滚筒通常可包含具有在75cm到120cm、较佳90cm到110cm范围内的直径及约40cm到约100cm、较佳约60cm到约90cm的长度的滚筒。

文中所阐述揭示内容的方面的清洗装置及这些方面中所使用的清洗装置可为家庭洗衣机。通常，这些家庭用洗衣机包含具有30公升到150公升的容量的滚筒。可旋转安装的滚筒可具有50公升到150公升的容量。通常，家庭洗衣机的滚筒将适于5kg到15kg的洗涤负载。此处，滚筒通常可包含具有在40cm到60cm范围内的直径及再25cm到60cm范围内的长度的圆筒。滚筒对每kg待清洗的洗涤负载通常可具有20公升到25公升体积。

通常，清洗装置的外壳具有约40cm到约120cm的长度尺寸，约40cm到约100cm的宽度尺寸及约70cm到约140cm的高度。

清洗装置的外壳可具有约50cm到约70cm的长度尺寸，约50cm到约70cm的宽度尺寸及约75cm到约95cm的高度。具体而言，清洗装置的外壳可具有约60cm的长度尺寸，约60cm的宽度尺寸及85cm的高度。清洗装置的大小可能与于欧洲中通常使用的典型前装载型家庭洗衣机相当。

清洗装置的外壳可具有约50cm到约100cm的长度尺寸，约40cm到约90cm的宽度尺寸及约70cm到约130cm的高度。具体而言，外壳或机柜可具有约70cm到约90cm的长度尺寸，约50cm到约80cm的宽度尺寸及约85cm到115cm的高度。更具体而言，该清洗装置的外壳可具有约77.5cm到约82.5cm的长度尺寸，约70cm到约75cm的宽度尺寸及约95cm到约100cm的高度。更具体而言，清洗装置的外壳可具有一个71cm(28英寸)的长度尺寸，约80cm(31.5英寸)的宽度尺寸及约96.5cm(38英寸)的高度。该清洗装置的大小可能与于美国通常使用的典型前装载型家庭洗衣机相当。

清洗装置设计成与污染基材及大量固体颗粒协力操作。大量固体颗粒可被有效循环以促进有效清洗，且因此清洗装置可包括循环构件。因此，滚筒的圆柱形侧壁的内部表面可包含大量基本与该内部表面垂直固定的相互间隔的细长突出物。这些突出物可另外包含空气放大器，这些空气放大器通常以气动方式来驱动且适用于促进空气流在该滚筒内的循环。通常，清洗装置可包含3到10个，较佳4个突出物，这些突出物通常称作“提升器”。

提升器可适于收集固体颗粒并将其转移至外壳的下部部分，例如至集水池。提升器可包含呈复数个隔室形式的收集及转移构件。提升器可以等距间隔位于滚筒的内周表面上。提升器可包含容许固体颗粒进入捕获隔室中的第一孔口及容许固体颗粒转移的第二孔口。可根据固体颗粒的尺寸选择孔口的尺寸，以便容许这些固体颗粒的有效进入及转移。

在操作中，通过旋转清洗装置的滚筒提供搅动。然而，亦可存在额外的搅动构件，以便在清洗操作结束时有利于残余固体颗粒的有效去除。搅动构件可包含空气喷口、水喷口和/或振动构件。

为降低从旋转滚筒传送至外壳的振动的影响，可硬装或软装清洗装置。在硬装布置中，装置的外壳固定地连接或栓系至地面或地板或放置该装置的其他固体物体。在软装布置中，代替使外壳固定地连接或栓系至地面或固体物体，装置可包含阻尼器和/或弹簧以降低从滚筒传送至外壳的振动的程度。

清洗装置可包含至少一个递送工具。递送构件可有利于洗涤液组分直接进入滚筒。以此方式，可将洗涤液组分(例如水和/或清洁剂)添加至滚筒中而无需经由泵送构件及(例如)经由集水池行进。可存在大量递送构件。合适递送构件可包括一或多个喷雾构件(例如喷雾嘴)。递送构件可递送水、一或多种清洁剂或水与一或多种清洁剂的组合。递送构件可适于在开始洗涤循环前首先添加水以湿润污染基材。可选择地或另外，递送构件可适于在洗涤循环期间添加一或多种清洗剂。

清洗装置可另外包含用于使外壳内的空气循环及用于调节清洗装置中的温度及湿度的构件。该构件可包括(例如)再循环风机、空气加热器、水雾化器和/或蒸汽发生器。另外，亦可提供传感构件来测定清洗装置内的温度及湿度值并将此信息传达至可由操作者操作的控制构件。

附图说明

通过参考以下附图来进一步阐释本发明，其中

图1显示根据本发明的清洗装置的外部立体图；

图2显示根据本发明的清洗装置的正视图；

图3显示了清洗装置沿着图2的截面x-x的截面图；

图4显示其中去除外壳前面的一部分及门的一部分的清洗装置的剖切截面透视图；

图5显示根据本发明的清洗装置的截面正视图；且

图6a显示图3中所显示门的截面图；

图6b显示门的后视图；以及

图7显示洗涤液及大量颗粒冲击及离开分离器的方式的示意图。

具体实施方式

参考图1到5，提供本发明的一方面的清洗装置(10)，其包含外壳(20)。外壳(20)包含上部部分(20a)及下部部分(20b)。外壳(20)包含可旋转安装的滚筒(40)。滚筒(40)可呈可旋转安装的圆筒形笼的形式。滚筒时水平安装于壳体或桶(80)中且安装于外壳的上部部分(20a)中。桶(80)包含周向环绕滚筒(40)的一部分的弯曲顶部部分(84)。桶(80)包含从弯曲部分(84)延伸至桶的基部(86)的第一侧壁(85)及第二侧壁(87)。

滚筒(40)具有穿孔的侧壁(未显示)。穿孔允许流体及固体颗粒的进入及外出。可替代地，滚筒可具有这样的穿孔，该穿孔允许流体及直径小于孔的微小颗粒材料进入及外出但适于防止用于清洗污染基材的固体颗粒外出。

通过使用驱动构件(90)实现滚筒(40)的旋转。驱动构件(90)包含呈电动机形式的电驱动构件。驱动构件(90)的操作是通过可由使用者操作的控制构件实现。

桶(80)的基部(86)包括集水池(88)。集水池(88)用作保留固体颗粒的腔室。集水池(88)可进一步含有水和/或一种或多种清洁剂。集水池(88)包含容许其内容物升高至较佳温度以用于清洗操作中的加热构件(未显示)。

桶(80)的单一性使得包含滚筒(40)的部分及包含集水池(88)的部分响应于滚筒(40)的旋转引起的振动作为一个主体一起移动。清洗装置(10)包含连接至桶(80)的阻尼器(78)以降低从滚筒传送至外壳(20)的振动的程度。

清洗装置具有环圈或护罩(82)，其是围绕外壳的开口(200)的一部分或全部从外壳(20)的前部(22)突出出来，经由该开口可进入滚筒(40)。环圈或护罩(82)可从桶(80)延伸或为桶(80)的一体的部分。

环圈或护罩(82)包含孔口(90)。装置具有带有出口(140)的流动路径管道(110)，该流动路径管道(110)限定集水池(88)与分离器(100)之间的路径。流动路径管道构成为其安装于外壳中且穿过环圈或护罩(82)的孔口(90)。

泵(210)布置成其能够将洗涤液及固体颗粒从集水池(88)沿流动路径管道(110)泵送并泵送至分离器(100)上。

装置包含递送构件(160)，经由该递送构件(160)可将洗涤液组分(例如水和/或清洁剂)添加至滚筒中而无需经由流动路径管道(110)行进。

清洗装置(10)包含门(60)以允许进入滚筒(40)的内部。门(60)以铰接方式联接或安装至外壳(20)的前部(22)。在替代布置(未显示)中，门(60)可以铰链方式联接或安装至桶(80)的一部分。

门可在打开位置与闭合位置之间移动。当门(60)在闭合位置时(如图1、2及3中所示)，清洗装置(10)实质上是密封的。当门(60)在打开位置时，可进入滚筒(40)的内侧。在所示布置中，当门在闭合位置时，门紧靠环圈(82)且与该环圈形成密封。

门(60)包含分离器(100)。分离器包含穿孔部分(105)且适于从流动路径管道(110)的出口(140)接收洗涤液及大量固体颗粒。

具体而言参考图6a及6b，门(60)包含环形物(66)。门具有外部部分(62)及内部部分(64)。外部部分(62)及内部部分(64)安装于环形物(66)中。门(60)的外部部分(62)及内部部分(64)可为透明材料，例如玻璃，此有利于在机器操作期间观察滚筒内侧。

门包含分离器(100)。在图6a及6b所显示的布置中，分离器(100)是弯曲的且安装于门的外部部分(62)与内部部分(64)之间。环形物(66)适于在门(60)的外部部分(62)与内部部分(64)之间的位置支撑分离器(100)。

门(60)的内部部分(64)包含门出口(68)。来自洗涤液/固体颗粒混合物的不能穿过分离器(100)的材料，沿着分离器(100)的斜坡向下行进并在由箭头a所显示的方向上穿过门出口(68)，且能够进入滚筒中。使门布置有内部部分可减少在分离器(100)上被清洗的污染基材的刮破的可能，但需要门出口(68)以便固体颗粒进入滚筒(40)。

门的环形物(66)包含位于门(60)的底部的排放通道(70)。通道(70)布置成使得已穿过分离器的材料(例如洗涤液)能够穿过排放通道(70)在箭头b所显示的方向上离开门并流动至集水池(88)中。

参考图7，较佳地，流动路径管道(110)定向成洗涤液及大量固体颗粒以与水平成角度θ离开出口(140)。在冲击弯曲的分离器(100)的穿孔部分时，穿过穿孔部分的洗涤液在方向d上向下行进。大量固体颗粒沿分离器的曲线在方向e上向下行进。在固体颗粒沿分离器的曲线向下行进时，更多洗涤液在方向d上穿过穿孔部分。在分离器的末端，固体颗粒在路径f中被引导朝向滚筒。角度φ是在水平线上方在弯曲分离器后缘的末端处沿切线方向取得的角度。较佳地，角度θ为约15°到35°，更佳约20°到30°。较佳地，角度φ为约0°到35°，较佳约0°到30°，较佳约5°到25°，较佳约10°到20°。较佳地，角度φ为约15°到35°，更佳约20°到30°。

在使用中，使用泵(210)将与大量固体颗粒组合的洗涤液从集水池(88)输送至分离器(100)。洗涤液及固体颗粒材料是沿流动路径管道(110)泵送并穿过出口(140)泵送出来至分离器(100)的穿孔部分(105)。洗涤液被允许穿过分离器的穿孔部分(105)。然而，由于固体颗粒太大而不能经由穿孔部分的孔口离开，故通过分离器(100)的表面使固体颗粒偏斜朝向门出口(68)。以此方式，可达成洗涤液的至少一部分与大量固体颗粒的分离。

在使用清洗装置(10)的典型洗涤循环中，首先将污染基材(未显示)放置到滚筒(40)中。然后经由递送构件(160)将适当量的洗涤液(水，连同任何其他清洗剂一起)添加至滚筒(40)中。可将水与清洁剂预混合，之后将其引入滚筒(40)中。然而，通常，首先添加水以便适宜地湿润或润湿基材，之后进一步引入任一清洗剂。

可通过加热器(未显示)加热水及清洗剂。在引入水及任何可选清洗剂之后，通过旋转滚筒(40)开始洗涤循环。可选择地可使用加热器(未显示)将留存于集水池(88)中的固体颗粒及洗涤液加热至期望温度，然后经由流动路径管道(140)将其泵送至门(60)中的分离器(100)。将固体颗粒从分离器(100)推动穿过门出口(68)并推动至滚筒(40)中的洗涤负载的中心中。

在旋转滚筒(40)而产生的搅动的过程中，包括任何清洗剂的水穿过穿孔落入滚筒(40)及集水池(88)中。一些固体颗粒也可穿过穿孔落入滚筒(40)及集水池(88)中。安置在滚筒(40)的内周表面上的提升器(未显示)在滚筒(40)旋转时可收集固体颗粒并将固体颗粒转移至集水池(88)中。在转移至集水池(88)后，固体颗粒及水加上任何清洗剂沿桶的倾斜壁(85)和(87)向下行进至集水池(88)的基部。泵(210)再次经由流动路径管道(110)向上泵送与固体颗粒组合的洗涤液并泵送至门(60)中的分离器(100)。因此，在洗涤循环期间其他固体颗粒可进入滚筒(40)中。此外，用于清洗操作中并返回至集水池(88)的固体颗粒可再次被引入滚筒(40)中且因此可被再利用于单一洗涤循环或后续洗涤循环中。可经由门(60)中的排放部(70)使从集水池(88)泵送穿过分离器(100)的洗涤液以及未进入滚筒(40)的固体颗粒返回至集水池(88)。

清洗装置(10)可以类似于标准洗衣机的方式实施洗涤循环，例如，其中滚筒(40)在一个方向上以约30rpm到约40rpm旋转若干循环，然后在相反方向上以类似旋转数旋转。可使此顺序重复长达约60分钟。在此时段期间，可以如上文所阐述的方式将固体颗粒从集水池(88)经由分离器(100)引入及再引入滚筒(40)。

用于清洗装置使用中的条件容许相对于通常应用于纺织品织物的常规湿式清洗中的温度显著降低的温度，且由此提供显著地环境及经济益处。用于洗涤循环的典型程序及条件要求大致根据所揭示方法来处理织物，例如在实质上密封的系统中在约5℃到约95℃的温度下保持约5分钟至约120分钟的持续时间。此后，可能需要额外时间完成总体过程的冲洗及任何其他阶段。整个循环的总持续时间通常在约1小时左右。本发明方法所用操作温度较佳在约10℃到约60℃或约15℃到约40℃的范围内。

除非不相容，否则本文结合本发明的具体方面或实例所阐述的特征理应理解为适用于本文所阐述的任何其他方面、实施例或实例。除非上下文另有要求，否则如本文所用词语“一(a或an)”并非限于单数形式而应理解为包括复数形式。

实例

实例1

使用本发明的清洗装置，其中分离器位于门中。分离器是弯曲的。分离器弯曲的方向使得遵循曲线的方向的固体颗粒被指引朝向滚筒。清洗装置具有适合清洗35磅(15.9kg)基材的尺寸。将洗涤液及聚合珠粒的1:1混合物(以重量计)从集水池朝向分离器泵送。珠粒为具有约4mm的最长尺寸的椭圆形形状。泵处的流动路径管道的截面面积为3168mm²，该面积沿其长度减小至2028mm²。出口的截面面积为2033mm²。流动路径管道的截面是圆形且出口具有细长形状。收集已经穿过分离器至滚筒中的珠粒，并如本文所阐述通过以下方式评价珠粒湿润度：捕获由分离器引导至滚筒中的固体颗粒，将其称重，且然后分离出固体颗粒中的剩余水。珠粒湿润度为12.7wt％。

实例2

重复例子1但使出口的截面积减小到1869mm²。出口保持细长形状。从滚筒收集的颗粒的珠粒湿润度为10.3wt％。因此，减小出口的截面积可改良珠粒及洗涤液分离，从而将更干燥的珠粒引导至滚筒。

实例3

使用本发明的清洗装置，其中分离器位于门中。分离器是弯曲的。分离器弯曲的方向使得遵循曲线的方向的固体颗粒被指引朝向滚筒。清洗装置具有适合清洗35磅(15.9kg)基材的尺寸。将洗涤液及聚合珠粒的1:1混合物(以重量计)从集水池泵送朝向分离器。珠粒为具有约4mm的最长尺寸的椭圆形形状。泵处的流动路径管道的截面面积为3168mm²，该面积沿其长度减小至2028mm²。出口的截面面积为2033mm²。流动路径管道的截面是圆形且出口具有细长形状。测量在离开出口的点的珠粒及洗涤液的速度且发现其为250.4cm/s。

实例4

重复实例3但出口的截面积减小为1869mm²。出口保持为细长形状。测量在离开出口的点的珠粒及洗涤液的速度且发现其为272.4cm/s。

实例5

使用本发明的清洗装置，其中分离器位于门中。分离器是弯曲的。分离器弯曲的方向使得遵循曲线的方向的固体颗粒被指引朝向滚筒。清洗装置具有适合清洗35磅(15.9kg)基材的尺寸。以38hz的泵送速度将洗涤液及聚合珠粒的1:1混合物(以重量计)从集水池泵送朝向分离器。珠粒为具有约4mm的最长尺寸的椭圆形形状。流动路径管道的截面为圆形。出口的截面为圆形且经切割与管道垂直。收集已穿过分离器至滚筒中的珠粒并评价珠粒湿润度。珠粒湿润度的结果显示于表格1中。

实例6

重复实例5但在50hz的泵送速度下进行。珠粒湿润度的结果显示于表格1中。

实例7

重复实例5但出口被形成为出口外周上的每一点与分离器的穿孔部分等距。泵送速度为35hz。收集已穿过分离器至滚筒中的珠粒并评价珠粒湿润度。珠粒湿润度的结果显示于表格1中。

实例8

重复实例7但在50hz的泵送速度下进行。珠粒湿润度的结果显示于表格1中。

表格1

实例9到17

使用本发明的清洗装置，其中分离器位于门中。分离器是弯曲的。分离器弯曲的方向使得遵循曲线的方向的固体颗粒被指引朝向滚筒。清洗装置具有适合清洗35磅(15.9kg)基材的尺寸。在出口外周与分离器之间的距离不同，及流动路径管道出口及弯曲分离器的相对朝向不同的情况下，将洗涤液及聚合珠粒的1:1混合物(以重量计)从集水池朝向分离器泵送。珠粒为具有约4mm的最长尺寸的椭圆形形状。在每一情况下，流动路径管道为圆形且出口的端面为圆形。出口纵切而具有圆形外周，或成形为对应于分离器的弯曲。在每一情形下，收集已经穿过分离器至滚筒中的珠粒并如本文所阐述通过以下方式评价珠粒湿润度：捕获由分离器引导至滚筒的固体颗粒，将其称重且然后分离出固体颗粒中的剩余水。结果显示在表格2中。如图7所示，角度θ是在水平线上方在弯曲的分离器后缘的末端处沿切线方向取得的角度。

表格2

实例9到17阐释使出口外周上的所有点皆与分离器等距可有益于珠粒湿润度降低。同样，减小出口与分离器之间的间隙可有利地降低珠粒湿润度。