用气体喷射扰动法干洗衣服的制作方法

专利名称：用气体喷射扰动法干洗衣服的制作方法
本申请与另一序号为08/236,776、申请日为1994年4月29日的申请有关，后者所公开并要求专利保护的是一种设备及其操作法，在该设备中应用液体二氧化碳可将弄脏的衣服和织物上的脏物去除而使它们洁净。本申请的对象则为提供一种压力较低的设施，以便在干洗过程中用来扰动(搅动)衣服和织物，不管所用的是液体二氧化碳还是通常用的干洗溶剂如全氯乙烯。
本发明一般地涉及干洗衣服或织物的方法，更具体地说，涉及那种采用气体喷射来扰动，以便去除不溶污垢或颗粒污垢并防止这种污垢重新沉积的方法。
典型的干洗过程包括一个洗涤、漂清和干燥的循环连带溶液的回收。衣服被装在洗涤筒内并被沉浸在从基本存储筒泵到滚筒内的洗涤液内。附着在衣服织物上的可溶污垢就溶化在洗涤液中，因此可立即被去除。但不溶污垢必须用扰动方法使它从织物上物理地脱离。于是，在洗涤和漂清的循环中使滚筒转动衣服借以提供必要的扰动，以便用物理脱离法来去除不溶污垢。
这种不溶污垢(或称“颗粒污垢”)一旦初次被剥离，还必须慎防它重新沉积在衣服上。一般地说，一旦污垢重新沉积在衣服上，它就不再能被以后的扰动去除。因此，必须赶在重新沉积之前用产生的高流率(数量级为每磅重的衣服每秒1加仑)的溶剂把由溶剂夹带的颗粒污垢搬运到洗涤室之外，并使它通过一连串的过滤器。每隔一定时间，洗涤液必须经过一个蒸镏工序，以便去除溶化的污垢和染料。蒸镏器或者是干洗机本身的一部分，或者是独立的。
干洗业曾使用下列这些溶剂如全氯乙烯(PCE)、石油基的或汽油干洗溶剂、CFC-113和1，1，1-三氯乙烷，所有这些溶剂在使用时一般还助以洗涤剂。但本申请的同一受让人的另一申请(序号08/236,776、申请日1994年4月29日、题为“使用扰动的液体二氧化碳作为洗涤介质的衣服干洗)所公开的设备和方法却是在干洗作业中使用液体二氧化碳作为洗涤介质。该申请的内容今后被简称为“液体二氧化碳”申请，将在本文中引用作为参照。
不管所用溶剂的型式，在洗涤介质中的衣服总是要进行扰动，以便使可溶污垢加速去除并且扰动对颗粒(不溶)污垢的去除是必不可少的。当使用常规的干洗溶剂时，如上所述，扰动一般是由旋转的滚筒提供的。当使用液体二氧化碳时，扰动可由好几种方法来提供，如气泡法/沸腾法、液体扰动、声波扰动及用搅拌来扰动液体。所有这些扰动方法在上面提到的相关的“液体二氧化碳”申请中都有说明。简言之，气泡/沸腾法是使洗涤溶液沸腾而产生气泡，再由气泡产生颗粒污垢剥离所必需的衣服扰动和翻滚。液体扰动是使液体溶剂从一个或多个喷嘴流入，而这些喷嘴所安排的形式能使洗涤介质及其内沉浸的衣服扰动，并由此引起翻滚。声波扰动是在内部的多孔衣服筐的周围策略地布置声波喷管，利用压力波和空穴的作用使衣服和织物扰动。最后，液体扰动可用例如一个螺旋桨放在网眼衣服筐之下简单地搅拌洗涤溶液来完成。人们还知道可以同时使用好几种方法来得到较大的扰动。
接下来人们会发现，虽然在干洗行业中有各种设备和化学品可资应用，要开设并经营一个干洗店却是较费钱的。创办的基建投资须包括费钱的装有扰动设施的洗涤室以及费钱的泵和大直径管道系统的设置费用，泵和大直径管道是为了产生溶剂的高流率，借以防止颗粒污垢的重新沉积所必不可少的。而运行费用则包括驱动产生溶剂高流率的泵所需的高昂的电力费用以及洗涤溶剂的费用。
与常规的洗涤溶剂相比，采用密实相(密相)气体如液体二氧化碳虽然可减少溶剂费用，但在干洗过程中使用密实相气体却要支付更多的初始基建设备费用。费用较高的原因是由于为了使气体维持在液态，这种系统必须在高压下运行。例如，为了使二氧化碳维持在液态，使用液体二氧化碳的洗涤室的工作压力范围约从500到1500Psi(磅/平方英寸，35.2到105.4Kg/cm2)。高压室的费用与压力、高度用其半径的平方成正比。这样，虽然液体二氧化碳的费用只是常规的干洗溶剂(如PCE)费用的几分之一并且从环境保护观点来看较为优越，但由于在干洗作业中应用液体二氧化碳需要较高的初始基建投资，推广液体二氧化碳取代常规的干洗溶剂会受到遏止。
因此，需要有一种能够提供必要的扰动以便去除不溶污垢的干洗方法，该方法比现有设备所用方法须在费用上更为可行。
按照本发明所提供的设备和方法是用气体喷射来扰动从而去除织物上的颗粒污垢的。在传统的干洗过程中扰动和溶剂沉浸两个步骤结合在一起，以便同时去除可溶污垢和不溶污垢，而现在这个气体喷射扰动过程却是与溶剂沉浸过程分开来进行的。这样，颗粒污垢便可在没有溶剂、不加压力的环境下进行，因此可以大大节省设备费用和运行费用。本发明的方法包括下列步骤(a)将弄脏的织物材料放在有壁的容器内，弄脏的织物材料包括被颗粒污垢弄脏的衣服和织物；(b)将至少从一个喷嘴内发出的至少一股气流引入到有壁的容器内；(c)使弄脏的织物材料与所述至少一股气流接触，从而扰动弄脏的织物材料，于是所述至少一股气流共同形成扩散的气体；以及(d)让扩散的气体从有壁的容器内排出。
按照本发明的设备包括(a)一个用来接纳至少一股气流的有壁的容器，该容器具有一个形成圆筒形的侧壁、一个端壁和一扇门；(b)一个装在有壁容器的侧壁上的进气装置，该进气装置具有至少一个喷嘴以便用来将至少一股气流引入到有壁容器内；(c)用来将气体供应给进气装置的存储装置；(d)一个用来容纳要洗涤的脏衣服和织物材料而放在有壁容器内的套筒，该套筒具有圆筒形并由多孔的套筒或网眼筐组成；(e)一个用来过滤有壁容器内气体的装置；以及(f)一个用来使所说气体从有壁容器内去除的排气装置；从而弄脏的衣服和织物材料可放在有壁容器内的套筒内并被至少一股气流扰动，于是不溶污垢就从弄脏的衣服和织物材料上脱离并被去除。
由于气体喷射扰动过程可与溶剂沉浸过程分开进行，溶剂处理就可用显著降低的溶剂流率来进行。因此如泵和洗涤室那样的设备的尺寸就可缩小，使设备费得到相当大的节约，耗能也可节省，因为只需运送较少量的溶剂。另外，使用分开的气体喷射扰动过程还可减少干洗所需洗涤剂的数量。更具体地说，洗涤剂的主要功能之一是使颗粒污垢悬浮起来，以便用扰动法加以去除。而本发明的实施可以减少或排除用洗涤剂作为悬浮剂的需要。总之，本发明的气体喷射扰动过程能够大大节约基建投资和运行费用。
本发明的气体喷射扰动技术可以应用到任一种干洗过程上，而可不管所用干洗溶剂的型式。但在节约基建投资和运行费用上显得特别有利的是那些使用密实相气体作为洗涤溶剂的干洗过程。在需要用高压环境来维持密实相气体的液相时，设备如洗涤室和泵的基建费用显然是比较高的。而本发明的实施允许颗粒污垢去除步骤在一低压室内(通常小于100Psi或7.0Kg/cm2)完成，昂贵的高压设备便可缩减到只要能带来较低的流率即可，从而基建费用可大为减少。最后，在干洗过程中还能收到密实相气体的自然致冷性能所能带来的冷却设备的好处，并且由于流率和扰动都已减少，由此产生的过程热效应也较少，因此对这种冷却用的密实相气体的排放要求也就减少。
重要的是，实行密实相气体干洗系统所需基建费用的减少，使这种溶剂与传统干洗系统中所用溶剂如PCE相比具有更大的竞争力，从而传统的系统可加速转变为对环境更为有利的密实相气体系统。
本发明的气体喷射扰动系统的从衣服和织物上去除颗粒污垢的能力足可与传统的干洗过程相匹敌。后者是当衣服和织物沉浸在溶剂内时用转动的方法进行扰动的，而前者按照本发明实施时所用设备的简单设计，在设备上并无运动部件，因此制造和维修都比较便宜。另外，用作扰动介质的气体可以采用通常可买到的便宜气体，如二氧化碳、氮或空气，因此该方法是对环境友好的。这样，本发明的方法就可在基建和运行费用上大大节约，以较为适中的投资来替换现有的设备。


图1为按照本发明构造并适于商用的气体喷射洗涤设备的切开透视图；图1A为图1的气体喷射设备的喷嘴外形的放大的切开视图，图中示出在本发明实施时喷嘴的适当定向；图1B为以闭环方式运行本发明的洗涤室时所用支撑设备相互关系的示意图；图1C为以开环方式运行本发明的洗涤室时所用支撑设备相互关系的示意图；以及图2为简式气体喷射洗涤设备的示意图，在该设备内我们进行了实例1-5的试验。
传统干洗方法用的扰动和溶剂沉浸的步骤可以分开来进行，以便在基建投资和运行费用上得到显著的节约。气体喷射扰动可以用来去除衣服和织物上的颗粒污垢，而只有极少扰动的溶剂沉浸可在分开的过程中进行，以便用来去除可溶污垢。将这两个基本的干洗步骤分开，可使进行溶剂沉浸所需的基建投资和运行费用显著减少。这种节约的可能性对于那些采用密实相气体系统而需高压设备的干洗方法特别显著。
对被颗粒污垢和可溶污垢弄脏的衣服和织物进行干洗，扰动和溶剂沉浸这两道步骤都是必要的。虽然气体喷射扰动在去除颗粒污垢方面十分有效(如同下面的实例所示)，但在去除可溶污垢方面如鱼体油，溶剂沉浸也是需要的。因此尽管可以设想干洗方法只包括气体喷射扰动，但很可能溶剂沉浸也是需要的。
气体喷射扰动过程可在溶剂沉浸步骤之前或之后进行。对于含有极少量可溶污垢的衣服，最好先进行气体喷射扰动。在这种条件下，颗粒污垢的重新沉积可以降为最少。反之，对于含有大量可溶污垢的衣服，最好先进行溶剂沉浸，因为可溶污垢能实际上将颗粒污垢束缚在织物上。采用在干洗溶剂中沉浸的方法去除可溶污垢，可有效地为采用气体喷射扰动法释放在织物上的颗粒污垢作好准备。
现在参阅附图，其中相同的标号表示相同的部件。在图1中画出的是本发明的气体喷射洗涤室设备的一个较优实施例。要洗涤的织物和衣服10被装在洗涤室14内的一个套筒12内。洗涤室14由实心的侧壁16和实心的端壁18构成，这样加上一扇门后(图中被切去)便可使正在处理中的套筒12和衣服10完全封闭。套筒12用来容纳衣服并让气体20传送到其内，为的是要引起衣服的扰动并将衣服上的污垢运走。由于这双重任务，因此套筒12一方面必须具有强度足够的结构，以便容纳衣服；另一方面还必须具有足够多的孔眼，以便气体20好传送到其内，两者须取得平衡。套筒12可制成多孔的滚筒，但为了使维修工作简单，最好采用一个可拿走的由网眼构成的内筐。为了在扰动时促使衣服有一个有效的旋转模式(下面将更充分的讨论)，套筒的形状须能促使衣服在气流的旋涡内不断地翻滚。因此，套筒12最好构成圆筒形。在套筒12和洗涤室的实心壁18之间设有气体过滤装置22，它是被设计用来去除气流20中的不溶污垢的。过滤装置22中可具有如静电沉淀器或纸过滤器这样的装置，但并不限于此。虽然没有在图1中示出，洗涤室14的门上同样应装有过滤装置。
在洗涤室14的侧壁16上设有一个或多个气体进口24。气体进口24至少与一个喷嘴26连接。如同图1A中更详细地示出的情况，喷嘴26的取向应使气流20与套筒12相切从相切的方向略微向内，这样就会在套筒12内造成一个旋涡运动。最好设有喷嘴26的汇流腔(总管)以便有效地扰动衣服10。当采用多个喷嘴26时，大多数喷嘴应排在一条直线上，以便促使气体20作旋涡运动。
在套筒12上必须有一排与汇流腔喷嘴26对准的孔28，使进来气体20的流动不致受到套筒12的阻碍。这些孔28可以是如上所说的设在套筒12上的众多孔眼，或者是与喷嘴安排匹配的特地定位的另增的孔。
再次参阅图1，最好喷嘴汇流腔26的中心线沿着洗涤室14的侧壁16设置，而长度则扩展到套筒12的整个长度。汇流腔26通过气体进口20连接到气体供应存储器30上。最后，还有一气体出口32设在洗涤室14内，最好设在底部。如同任何具有流体输送的过程那样，重要的是要适当地确定尺寸并使部件如喷嘴、泵、管道和室(如洗涤室14)适合眼前的特定应用。采用适当的设计、最佳的流体流率、缩减的循环时间，最后，可以得出最佳的效能。
在操作气体喷射洗涤室14时，将要洗涤的织物和衣服10装在套筒12内，其时被关上门(未画出)而完全封闭。气体从气体供应装置32通过气体进口24进入喷嘴汇流腔26而运送到洗涤室内，从而形成一股高速的射流。高速的气体在封闭的洗涤室内造成对流的涡流，如图1所示。当气体从喷嘴26喷出时，其速度使其附近的织物被挟带。织物在移动到气流20内时经受到一个相对于其尾端的加速，形成一个“拉伸”。而当到达涡流的顶点时织物10放松，其时织物沿着套筒12的壁滑下进入到新来的气流20中，经受另一个“拉伸和放松”的循环。衣服所经受的这种反复的“拉伸和放松”循环不断提供必要的扰动，使颗粒污垢机械地从衣服上被驱赶出来。而一旦被驱赶，颗粒污垢就被气流20运送到套筒12之外，并在洗涤室14内被过滤装置22从气流20中去除。以上说明了气流是如何用不断的翻滚作用来扰动衣服10的。过滤后的气体通过气体出口32从洗涤室14排出。
在气体喷射扰动洗涤法中使用的气体最好在便宜的、通常无毒的、不燃的气体群中选取，虽然其他气体也许同样有效。适用的气体包括但并不限于空气、氮气和二氧化碳。所用气体的相可以是干的(未经压缩的)或“密实相”(被压缩到液化点)。在本发明的实施中采用经过适当选择的气体可使本方法在实行时不象采用有毒性的化学品如PCE那样需要进行昂贵的环境排放控制。在本发明的方法中只有从衣服上去除的颗粒污垢可能会牵涉一些环境问题，但人们可以预计到这些从衣服上去除的污垢物质对环境造成的危害应该是微不足道的。
当压缩而液化的二氧化碳被用作气体喷射的气源时，进入气体进口24的流体为液体。在喷嘴26上的瞬间内立即发生相变。一部分液体蒸发成为气体，其余的液体留在低温状态。在短暂的暴露期内，所有的二氧化碳都汽化成为气体，因此其作用与氮气射流相同。但在较长的暴露期内，将会发生较显著的温度降。这时如果让洗涤室14内的压力上升，将可产生一个条件，在该条件下部分二氧化碳仍可保留成为液体。具体地说，要使一部分二氧化碳保留为液相，压力必须在二氧化碳的三重点(75Psi或5.28kg/cm2)之上，而温度必须等于二氧化碳在该压力下的沸点。这样，二氧化碳就能以液体喷射的形式与套筒12接触。使至少一部分二氧化碳保留成液体形式可能是有利的。例如，如果套筒12上覆盖着颗粒污垢，那么喷射作用就能冲掉颗粒污垢使它进入到过滤设施22内，这样就可消除颗粒污垢被衣服捡起作为重新沉积污垢的可能性。
各种表面处理剂可加入到所选用的气体中，以便增强干洗过程。例如通常在干洗业中应用的精整剂，如上浆剂和抗静电剂都可添加。
本发明的气体喷射法可用开环或闭环的方式实行。如果选用特殊的气体如二氧化碳或氮气，那么闭环作业方式较为合适；而当空气被选作所用气体时，就可用开环方式。现在参阅图1B，其中用图示出采用密实相气体操作时的闭环作业方式，气体出口30连接到一个凝结器34上，以便把气体凝结成密实相状态，为返回到气体供应筒40作好准备。有一致冷单元38抽取凝结过程中释出的热。泵36用来将密实相气体从凝结器34输送到存储筒40。密实相气体通过进口管路28返回到洗涤室14内。其他在闭环过程中可用的设备还包括一个阀(未画出)，该阀用来在密实相气体还没有进入洗涤室14之前将添加剂引入到密实相气体内。参阅图1C，其中用图示出开环作业方式，风机或压缩机32之类的设备可以用来输送气体，该气体具有形成高速对流气流所需的压力。其时将气体输送到洗涤室14内的设备的选择并不构成本发明的一部分，但应反映出是对过程工作参数作过仔细考虑的。
对本文所说新来气体20适用的典型压力，其范围约从10到300Psi(0.7到21.1kg/cm2)，取决于要洗涤的衣服10的数量和重量及气体20的流率这类的因素。一般地说，对于较大、较重的衣服10和大量衣服10的负载需要采用较高的压力。新来气体20的压力须用一个压力调节器40来控制，因为这个压力本身还会确定流率。因此流率的范围为从对于小洗涤室的100升/分起到对于大负载的约为10000升/分。当采用来自被压缩的气体供应装置30的密实相气体时，压力调节器40是极其需要的，因为气体压力通常比气体喷射扰动过程所需的压力要高得多。虽然洗涤室14可在接近大气压的条件下工作，但本过程对于高压力同样有效，并且可在溶剂洗涤容器(未画出)内进行，从而可以取消装载容器和从容器卸载所需的人工。
本发明的方法可在任何适合要洗涤的织物10的温度下进行。温度的上限为使织物开始发生收缩的温度。对于含有水分的衣服10，温度的下限为0℃，因为结冰能够截留颗粒污垢。在实施本发明时，温度最好约在从0℃到50℃的范围内。虽然一般地说采用具有室温的气体是合适的，但进入洗涤室14的气体20的温度也可用一加热器或冷却器(未画出)来调节。在一个实施例中，气体喷射扰动可从一个略微提高的温度开始，以便减少衣服10内的水分含量，然后可让温度降到0℃之下。在颗粒污垢洗洚循环结束后，气体温度重新升回到室温，以便防止衣服10从洗涤室14拿出时衣服上有过多的水分凝结。这样衣服水分的重新获得便可由气体喷射温度和衣服本身初始的水分含量来调节。另外，这个方法在气体喷射洗涤时当用蒸发的液化气来漂洗套筒12的壁以便防止重新沉积时，在降低压力要求方面是有用的。
扰动过程最佳的持续时间取决于许多因素，如衣服10的弄脏程度、负载的大小和所用气体的流率。但最好使衣服10暴露在扰动下的时间尽可能地缩小，因为这个扰动是由高速气体产生的，它必然会使织物处于受力状态。如同下面这些实例所示，气体喷射扰动可在小至15秒的时间内就得到有效的结果，并且在任何情况下5分钟的扰动可能都足够了。通过扰动持续时间的优化可使织物内应力减小并使系统处理量达到最大。
如同以溶剂为基础的干洗一样，必须防止已经用气体喷射扰动驱赶出来的颗粒污垢重新沉积在衣服10上。在没有溶剂的情况下，有各种方法可以用来防止颗粒污垢的重新沉积。其中包括采用离子化的新进入气体以便消除静电载荷，以及采用静电沉淀器作为外出气体的过滤装置22。另外，在洗涤室14内采用套筒12也可防止重新沉积。如果没有套筒12，那么在气体喷射扰动时由于衣服与洗涤室内覆盖着污垢的侧壁16和端壁18接触，很可能会产生显著的重新沉积。而一个具有极小“实心壁”表面积的带网眼的或多孔的套筒12可允许气流20挟带颗粒通过，同时将衣服10留下以便继续扰动，这样便可防止衣服被重新沉积。
现提供下列试验实例用来说明气体喷射扰动方法和设备的各种原理，以及气体喷射扰动在去除弄脏衣服上的颗粒污垢方面的效果。试验实例试验实例1-5是按照本发明的方法在图2中示意画出的气体喷射洗涤系统50内进行的。洗涤室52由一直径为7.25英寸(18.4cm)、高为14英寸(36.6cm)的圆筒形容器构成的。有一购自Wheaton喷洒系统公司(Spraying Systems Co.of Wheaton，IL)、部件号为12515的喷嘴54装在洗涤室52的中心，离开洗涤室的底56约7英寸(17.8cm)，指向直上方。通到喷嘴54的进气管58连接到一个含有压缩氮气的筒60上，其压力调节器62设定在200Psi(1.38MPa或14.1kg/cm2)。有一球阀64用来发出和停止气流。有一加热器66设在进气管路68上，但在这些试验中未曾应用。在洗涤室的底部56也设有一个气体出口70。有一由筛网构成的假底72设在洗涤室52内，离开其底56的距离约为7英寸(17.8cm)。假底72用来使织物离开气体出口70和洗涤室52的下壁74，并可用来进行重新沉积模式的研究。还装有一个热电偶76和一个压力传感器78，以便监控洗涤室52内的温度和压力。洗涤室52在工作时用盖89封闭。
试验实例6和7只是为了比较而进行的，它们并不代表本发明的实际情况。这两个试验都采用传统的干洗溶剂全氯乙烯(PCE)。这两个试验所用的扰动方法将在下面说明，但都不采用本发明的气体喷射扰动法。
在每一个试验中，都用尺寸为2.75英寸乘4英寸(7.5cm×10cm)的长方块棉布作为试验织物。试样被国际织物护理研究所(Internafional Fabricare Institute；IFI)用“地毯灰尘”弄脏，该所惯常提供这种作为标准的试样，以便用来测量干洗方法在去除颗粒污垢方面的效能。这种试样被干洗行业常规地用来评价干洗方法的效果。每一个试验前后都用一个手持反射计来描述脏度。较高的反射率值表示较高的清洁度。
在实例1-7中完成的七个试验的结果在下面表1中列出。在审阅表1中列出的最终反射率值时可以清楚地看到，气体喷射扰动在去除颗粒污垢方面与传统的将衣服沉浸在液体溶剂内扰动的干洗方法相比可以完成得同样好。在下面除对每一实例所包含的工作步骤进行说明外，最后还对这些实例的重新沉积过程作出分析。
表1初始和最终的反射率值反射率实例编号时间(分)初始最终1 1 2.1 2.72A 1 2.1 ＜2.62B 3 2.1 ＞2.63 1 2.1 2.74 0.252.1 2.75 1 2.1 2.76 15 2.1 2.77 15 2.4 2.8实例1将三块试样放在网眼筛72的上面并将洗涤室52关闭。使试样暴露在200Psi(14.1kg/cm2)的氮气射流中一分钟，其时温度约为22℃。气体射流在操作时排气管路始终保持开放，因此当新进来的干净氮气扰动织物试样时，“装载着污垢的”氮气就被冲洗出去。气体射流在操作时洗涤室52内最大的压力为80Psi(552KPa；5.6kg/cm2)，温度保持在约22℃。
当气体通过气体排出管路70放空从而使洗涤室52回复到大气压力后，将试样取出并用目测和反射计检验清洁度。得出的清洁度已列在上面的表1中。而重新沉积是在检验筛网水平以上和以下的洗涤室壁后予以评价的。
实例2A和2B这两个试验所采用的进行步骤与实例1相同，不同的是(1)有二十六块试样放在洗涤室52中而不是三块，并且(2)暴露在氮气射流下的时间有所改变，对实例2A为一分钟而对实例2B为三分钟。
实例2A和2B是被设计用来评估在实施本发明时洗涤室负载、织物堆装和延长的暴露时间对最终清洁度的影响。所得到的清洁度已在上面的表1中列出。虽然在这个较大的负载中脏灰尘的总量显然要大得多，但与实例1相比可见最终反射率基本上没有受到影响。
实例3将三块试样放在网格筛72上并将洗涤室52关闭。将试样暴露在液化二氧化碳气射流中一分钟，其时温度约为22℃。液化二氧化碳来自一个加压到360Psi(2.48MPa；25.3kg/cm2)的存储筒，该筒连接到进气管路58上。气体射流在操作时出气管路始终保持开放，因此当新进来的干净二氧化碳扰动织物试样时，“装载着污垢的”液化二氧化碳就被冲洗出去。气体射流在操作时洗涤室内的最大压力为190Psi(1.31MPa；13.4kg/cm2)，而温度则从22℃降到约为-30℃。在这种条件下，一部分二氧化碳就从液体汽化为气体，而保留为液体的那部分则冲击到洗涤室52的壁上。当洗涤室回复到大气压力后将试样取出，并如同实例1检验其清洁度。得出的清洁度已列在上面的表1中。
实例4这个试验所用的进行步骤与实例3相同，不同的是暴露时间被缩短为0.25分。气体射流在操作时洗涤室52内的最大压力为111Psi(765MPa；7.8kg/cm2)，而温度则从22℃降到约为-1.5C。在这种条件下几乎所有的二氧化碳都从液体汽化为气体。这个实例所得出的清洁度已在上面的表1中列出，它告诉我们将暴露时间减少到只有15秒并不会必然不利地影响最终达到的清洁度。因此，从上面这些实例可以推导出大多数洗涤是在扰动的最初一秒内就已进行的。
实例5这个试验所用的进行步骤与实例3相同，不同的是将二十六块织物试样放在洗涤室内而不是三块，另外还放入一块干净织物，以便用来评估在织物上的重新沉积。本实例所得到的清洁度已在上面的表1中列出。虽然在这个较大的负载中脏灰尘的总量显然要大得多，但最终的反射率基本上没有受到影响。
比较用实例6将一试样放在一升的罐内与100ml的全氯乙烯(PCE)和1％的Sfaticol(干洗洗涤剂)在一起。关上盖子后，以大约60次/分的频率上下摇动试样，使它受到猛烈的扰动历时15分钟，然后从罐中取出试样并使它在空气中干燥，再测量其反射率，结果已在上面的表1中列出。
比较用实例7由商业的干洗店用PCE、水(4％)和含有洗涤剂的洗涤介质干洗的一块试样。把这个实例包括在内的目的是要将现有的对沉浸在溶剂内的衣服进行扰动的干洗方法与在无溶剂的低压环境内用气体喷射扰动的方法作一比较。这个实例得出的清洁度已在上面的表1中列出，它指出虽然这个试样的初始反射率比其他实例高，但最终反射率却与按照本发明的实施所得到的基本相同。重新沉积过程的分析在实例1-5中，在洗涤室52的壁上都可见到脏灰尘(颗粒污垢)。一般情况只有大约80％的脏灰尘是在筛网之下，这是因为要使污垢保持在悬浮状态所必需的湍流比洗涤室内的筛底72要高得多。
但在实例3和5中，脏灰尘却被集中在筛网之下几英寸的壁上并且呈现一种特征性的模式，该模式是由液体二氧化碳在到达容器较暖的部分时汽化而冲洗出来的。更具体点说，大约有90％的脏灰尘呈现在筛网之下，这一点可表明液体冲洗技术在减少重新沉积的可能性方面是有效的。另外，在实例5开始时加入的干净的织物试样只是在亮度上略有减小，进一步可以确定只有极小的重新沉积。
实例1-5的实验结果与实例6)7相比，表明气体喷射扰动在去除颗粒污垢方面与传统的沉浸在溶剂内扰动同样有效。而气体喷射去除颗粒污垢是有利的，因为(1)它可显著减少干洗的基建投资和运行费用；(2)它比传统的扰动方法快；以及(3)它能不用添加剂而在“干”态下完成。实际上，按照本发明的实践，对于只有不溶污垢斑迹的衣服，溶剂沉浸是完全可以避免的。
用气体喷射来扰动弄脏的衣服和织物借以驱除颗粒污垢的方法可望在干洗店中获得应用，并且可望它们从传统的有毒的干洗溶剂如PCE转变为对环境友好的液体二氧化碳。
这样，这里公开了在没有沉浸在液体溶剂内的情况下用气体喷射来扰动借以去除颗粒污垢的设备和方法。显然对本行业的行家来说，要对本发明的鲜明特性进行各种改变和修改是完全可能的，但所有这些改变和修改可能都仍在下列权利要求所限定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种通过去除包括不溶污垢在内的致脏物质来洗涤弄脏的衣服和织物(10)的方法，所说方法的包括下列步骤(a)将所说的弄脏织物(10)放在有壁容器(14)内；(b)将至少一股气流(20)引入到所说有壁容器(14)内，所说至少一股气流(20)是由至少一个喷嘴(26)发出的；(c)使所说至少一股气流(20)接触到所说弄脏的织物(10)上，从而扰动所说弄脏织物(10)，于是所说至少一股气流(20)集体形成扩散的气体；以及(d)让所说扩散的气体从所说有壁容器(14)内排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所说有壁容器(14)还具有一个套筒(12)，所说套筒(12)是从多孔套筒或带网眼的筐中选取的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所说至少一股气流(20)中的气体是从二氧化碳、氮气和空气中选取的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所说至少一股气流(20)中的气体包括压力在约10到300Psi(0.7到21.1kg/cm2)范围内的压缩气体。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所说压缩气体(20)为液化二氧化碳。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所说至少一股气流(20)是从所说至少一个喷嘴(26)以大约为100到10,000升/分范围内的流率发出的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所说弄脏织物(10)是用所说至少一股气流(20)经过一段大约为0.25到5分范围内的时间来扰动的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法在所说接触步骤(c)后还包括处理所说扩散的气体、从而去除所说致脏物质的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所说扩散的气体重新被压缩并以至少为一股气流的形式返回到有壁容器内。
10.一种实现权利要求1所述的方法所用的设备，该方法为通过去除包括不溶污垢的致脏物质来洗涤弄脏的衣服和织物的方法，该设备包括(a)一个用来接纳气体(20)的有壁容器(14)，所说气体(20)至少以一股气流进入所说有壁容器(14)，所说有壁容器(14)具有一个侧壁(16)、一个端壁(18)和一扇门，并且所说侧壁(16)形成一个圆筒形；(b)一个连接到所说有壁容器(14)的所说侧壁(16)上的进气装置(24)，所说进气装置(24)具有至少一个喷嘴(26)，以便将所说至少一股气流(20)引入到所说有壁容器(14)内；(c)用来将所说气体(20)供应给所说进气装置(24)的存储装置(30)；(d)一个在所说有壁容器(14)内用来存放要洗涤的所说弄脏衣服和织物(10)的套筒(12)，所说套筒(12)为圆筒形，可从多孔套筒和带网眼的筐中选取；(e)一个用来从所说有壁容器(14)内的所说气体上去除所说不溶污垢的装置(22)；以及(f)一个在所述有壁容器(14)内用来将所述气体(20)从中排除的出气装置(32)；从而所说弄脏的衣服和织物(10)可放在所说有壁容器(14)内的所说套筒(12)内并被所说至少一股气流(20)扰动，于是所说不溶污垢便可脱离并被从所说弄脏的衣服和织物(10)上去除。
全文摘要
衣服(10)上的大量颗粒污垢可在无溶剂的低压环境下用喷射气流扰动法加以去除。其去污能力足可与传统的扰动沉浸在溶剂内的衣服的干洗方法相匹敌。这样，干洗作业便可包括一个用来去除可溶污垢的溶剂沉浸步骤和一个用来去除颗粒污垢的气体喷射的扰动步骤。本发明的实施可在设备和运行费用上得到相当大的节约。所用设备(14)中没有运动部件，因此制造和维修较容易。扰动气体(20)可以是便宜气体，如二氧化碳、氮气或空气，因此该方法不污染环境。
文档编号D06F43/00GK1132284SQ9511875
公开日1996年10月2日 申请日期1995年11月7日 优先权日1994年11月8日
发明者埃德娜·M·珀尔, 安吉拉·Y·威尔克森, 卡尔·W·汤森特, 西德尼·C·赵 申请人:休斯航空公司