[发明专利]在使用硅氧烷溶剂的干洗处理中用于水分离的系统和方法

说明书

本发明所属技术领域

本发明属于对服装、织物、纺织品等进行干洗的一般领域，更特别地涉及一种把水从干洗溶剂中分离出来的方法和设备，该干洗溶剂具有独特的密度和比重特性。

与本发明相关的背景技术

干洗是一种遍及世界的重要行业。仅在美国就有4万多家干洗店(其中许多有连锁店)。干洗业是当今经济中不可缺少的行业。许多衣物(及其他物品)必须进行干洗，以除去人体分泌的油脂，保持清洁，同时防止缩水及褪色。

迄今为止普遍采用的干洗剂是全氯乙烯(PERC)。它的使用存在着许多不利因素，包括其自身的毒性和气味。

在该领域中存在的另一个问题是不同的织物需要使用不同的系统来处理，以防止在干洗过程中损坏织物。

先前的干洗工艺包括使用各种溶剂及适合的机器来完成洗涤。如前所述，过去最普遍采用的溶剂是全氯乙烯。全氯乙烯有着非常好的洗涤效果，但其主要缺陷是危害健康，污染环境，即它的使用会导致许多种癌症，污染地下水，损害水生物。在一些地区，由于其危害性，全氯乙烯被禁用。此外，过去也曾尝试使用其他溶剂，例如石油基溶剂或烃类。所述各类溶剂比全氯乙烯具有较小的侵蚀性，但它们仍属于挥发性有机化合物(VOC’s)。因此，在大多数空间区域，这类化合物受到限制。

干洗业长期依赖石油基溶剂，及为人熟知的氯化烃、全氯乙烯和三氯乙烯，用来清洗纺织品和服装面料。自二十世纪四十年代以来，全氯乙烯被誉为不易燃、去污力强、洗涤效果理想、特别适用于干洗业的合成物。在二十世纪七十年代初，发现全氯乙烯可致动物肝癌。这是一个引起恐慌的发现，因为干洗行业的污水排放、废物堆积，会使污染物渗入土壤和地下水。

环境保护机构日益出台更为严格的法规，最终于1996出台法律，要求所有干洗店采用“干至干”循环，意即纺织品及衣物以干燥状态进机，以干燥状态出机。这要求“闭环”系统操作，以回收绝大部分液态和气态全氯乙烯。此“循环”过程包括，将纺织品或衣物放入特制的洗衣机，该洗衣机可容纳15至150磅纺织品或衣物，带有圆形观察窗。放入洗衣机前，要对织物或衣物的污渍进行人工检查。如果织物是非常见的，或者是对于难于处理的质地，则需检查标签，确认制造商是否认为物品适于干洗。如果不这样做，则可能造成永久性污渍。例如，一处糖渍不易被发现，但是一经干洗，就会因氧化而变成棕色。如果污渍是油渍，水就不起作用，但溶剂可以溶解油脂。事实上，对某些衣物采用干洗方法的主要原因(此类衣物不适用常规洗衣机)，是除去积聚的身体分泌的油脂(如脂肪酸)，因其易于氧化而产生污秽气味。

积聚于溶剂中的油脂和脂肪酸通过过滤作用去除，回收溶剂。换言之，脏污的溶剂被蒸馏并通过蛇形管所有蒸汽被冷凝成为液体。回收的液体由溶剂和水组成，然后使该液体通过一个分离器，从而分离所述的两种不可混溶的液体。清洗前纺织品曝露于环境空气中，因此所述水分可能来自环境空气中的天然湿气。水分的另一来源，在于衣物的预除污过程。

从机中取出纺织品前，洗涤机成为干燥机。热风吹入箱体，而不再向外排风，气流进入冷凝器，将蒸汽冷凝成液体。然后该液体通过一个分离器，把水与溶剂分开，从而回收再利用该溶剂。

如果水与溶剂未分开，水将进入相连的储存罐。由于其密度的原因，水将沉降于罐的底部。如果水平面足够高时，泵系统将把水吸起并泵到正被洗涤的物品上，这将导致物品的损伤。

如果水沉积于底罐足够长时间，细菌开始生长，这将导致臭味产生，而臭味会传给正被洗涤的物品。烃类溶剂是细菌的养料，会迅速促进细菌的生长。较轻密度溶剂和较重密度水之间的界面层引起在水和溶剂之间产生一界面层。在该界面层存在的极性溶剂可溶解污染物包括脂肪酸、食物、汗水和一般的人体气味。长时间的沉积会迅速导致细菌的生长并最终导致臭味的产生。

因此，对专业的干洗而言，以一种不损伤洗涤物或不引起臭味的方式控制水的存在是非常关键的。否则的话，会引起顾客的不满意。

适当选择水/溶剂分离系统的依据之一是溶剂和水的密度或比重的差异。相对于水的密度或比重(1.0)，全氯乙烯(最普遍采用的溶剂)的密度或比重是1.619。其次普遍采用的溶剂类型是石油基或烃类溶剂，其比重范围是在0.754和0.820之间，其中最普遍采用的烃类溶剂(DF-2000)的比重是0.77。水和溶剂比重的差异越大，对两者分离就越容易。针对该溶剂的密度大于或小于水的密度并且密度差大于0.03，设计和使用了重力分离器。

虽然已开发了一些系统来分离水和比重与水(1.0)有明显差异的溶剂，但还没有尝试去分离水和比重接近1.0的溶剂。