改進(jìn)的干燥設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種設(shè)備，用于使用固體粒子材料于基材，最特別的是紡織纖維及織 物的干燥。更具體地，本發(fā)明涉及一種設(shè)備，其提供來(lái)使用此種固體粒子材料于一系統(tǒng)中， 該系統(tǒng)適于優(yōu)化該粒子與基材間的機(jī)械相互作用，且促進(jìn)在干燥完成后容易從該基材去除 粒子。該設(shè)備收集固體粒子材料，這促進(jìn)粒子再用于諸如洗滌的后續(xù)基材處理操作中。本 發(fā)明也涉及一種使用此設(shè)備干燥濕基材以及固體粒子材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 滾轉(zhuǎn)式干燥法為家庭及工業(yè)紡織品清洗程序的主干，且典型地涉及將紡織品放入 諸如圓筒形鼓輪的容器中，該容器在熱空氣被引入鼓輪時(shí)，在交替的順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较?的循環(huán)中旋轉(zhuǎn)。家庭干燥機(jī)典型地包括具有實(shí)心壁的圓筒形鼓輪，且熱空氣被引入鼓輪后 方，而工業(yè)干燥機(jī)中的圓筒形鼓輪可具有穿孔側(cè)壁，使得熱空氣可經(jīng)由穿孔進(jìn)入。熱空氣處 理與翻滾程序的機(jī)械作用的組合使水從紡織材料排出，以便實(shí)現(xiàn)干燥。
[0003] 然而，此種方法雖然一般說(shuō)來(lái)非常有效，卻通常在造成容器旋轉(zhuǎn)，以及最顯著地在 產(chǎn)生熱空氣方面，有高耗能的特征。典型地，現(xiàn)有的方法可包含在高溫下長(zhǎng)時(shí)間處理，以實(shí) 現(xiàn)必要的干燥程度。然而，顯然地，系統(tǒng)的能量需求越低，系統(tǒng)和其相關(guān)聯(lián)的干燥法越有效 率。因此，希望減少此種干燥處理的時(shí)間及其進(jìn)行的溫度，以提供更有效率的方法，同時(shí)維 持同等的干燥性能。
[0004] 目前有效率的家庭滾轉(zhuǎn)式干燥機(jī)根據(jù)歐盟官方指示92/75/EEC，并且更具體地，根 據(jù)指示95/13/EEC，按能耗分級(jí)，"A"級(jí)干燥機(jī)效率最高，"G"級(jí)干燥機(jī)效率最低。在下文中， 針對(duì)每一機(jī)器類型的棉花干燥循環(huán)，以干燥負(fù)荷kWh/kg估計(jì)能耗。因此，就排水式滾轉(zhuǎn)式 干燥機(jī)而言，"A"級(jí)能耗為〈0? 51kWh/kg，"C"級(jí)（最常見(jiàn)）位于0? 59與0? 67kWh/kg之間， 而"G"級(jí)則為>0. 91kWh/kg。這些值與冷凝式轉(zhuǎn)輪干燥機(jī)略有不同，對(duì)于冷凝式轉(zhuǎn)輪干燥 機(jī)，"A"級(jí)能耗為〈0? 55kWh/kg，"C"級(jí)（最常見(jiàn)）位于0? 64與0? 73kWh/kg之間，而"G"級(jí) 則為>1. 00kWh/kg。隨著目前家庭干燥機(jī)的容量約為8.Okg(公斤），這相當(dāng)于"C"級(jí)排水 式干燥機(jī)4. 7-5. 4kWh/循環(huán)；"A"級(jí)等效機(jī)器以〈4.IkWh/循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，歐盟中的最新 系統(tǒng)（起因于委員會(huì)授權(quán)法規(guī)392/2012,其生效于2012年5月29日，并從2012年5月29 日起開(kāi)始適用），已經(jīng)看到了家庭滾轉(zhuǎn)式干燥機(jī)切換到新的評(píng)級(jí)系統(tǒng)。這考慮到年度能耗， 并衍生能源效率指數(shù)（EEI)，并將三個(gè)新類引入A級(jí)的頂部，其為A+，A++和A+++(最有效 率）?！?4的EEI值得出A+++能源效率等級(jí)。家庭區(qū)塊的性能級(jí)別一般為有效率的織物干 燥法定下最高標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)滾轉(zhuǎn)式干燥的能耗典型較高，這是因?yàn)樾枰斓难h(huán)時(shí)間。還 值得注意的是，總體而言，滾轉(zhuǎn)式干燥的效率遠(yuǎn)低于作為洗衣法的組成部分的洗滌，不管是 在工業(yè)還是家用中。
[0005] 循環(huán)空氣加熱為在此種滾轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中能量的主要運(yùn)用，因此本發(fā)明人試圖通過(guò) 降低這種方法所需的溫度水平來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)方法中的改進(jìn)。這已經(jīng)可以通過(guò)干燥載中織 物上程序的機(jī)械作用的改變來(lái)達(dá)成。常規(guī)的水平軸滾轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中的機(jī)械作用通過(guò)落下 或擊打其他織物或干燥機(jī)內(nèi)鼓輪表面而作用于織物上的力產(chǎn)生，同時(shí)織物與強(qiáng)制熱空氣流 相互作用。這導(dǎo)致水分從織物內(nèi)釋放和蒸發(fā)，并因此干燥。在本文所提供的方法中，為了促 進(jìn)在織物表面的水更局部地釋放和蒸發(fā)而作的程序的機(jī)械作用的改變已導(dǎo)致更低的干燥 溫度。就進(jìn)一步的潛在益處而言，已發(fā)現(xiàn)，所作改變還可減少織物折疊程度，并進(jìn)而減低與 滾轉(zhuǎn)式干燥相關(guān)聯(lián)的折痕程度。在此干燥期間內(nèi)集中應(yīng)力的折痕為局部織物損傷的主要來(lái) 源。高溫熨燙為用來(lái)移除這種折痕的常規(guī)手段，且這也帶來(lái)織物損傷的后果。防止織物損 傷（即織物保護(hù)）為家庭消費(fèi)者和工業(yè)戶主要關(guān)心的事項(xiàng)。而且，若折痕減少，對(duì)用戶還有 額外的好處，即由熨燙減少所帶來(lái)的方便。
[0006] 因此，本發(fā)明人試圖設(shè)計(jì)出針對(duì)干燥問(wèn)題的新方案，其可克服與現(xiàn)有方法相關(guān)聯(lián) 的以上缺點(diǎn)，從而提供有效手段以消除長(zhǎng)時(shí)間使用高干燥溫度的需要，但仍能提供去除水 的，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)及環(huán)境益處。本方法還通過(guò)減少折痕及更少的后續(xù)熨燙的需要促進(jìn)織物 保護(hù)。
[0007] 以前，在W0-A-2007/128962中公開(kāi)了一種用于清洗臟污基材的方法及配方，該方 法包括以包含多個(gè)聚合物粒子的配方對(duì)臟污基材的處理，其中該配方不含有機(jī)溶劑。在較 佳實(shí)施例中，基材包括紡織纖維，且聚合物粒子可例如包括粒子聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨 酯或其共聚物的粒子，但最佳地呈尼龍粒子的形式。
[0008] 在這一文件中公開(kāi)的方法已非常成功地提供清洗和去污的有效手段，其也因使用 要求僅用有限水量的清洗配方而產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。因此，本發(fā)明人試圖提供一 種干燥法，其采用類似在W0-A-2007/128962所公開(kāi)的方案，在減少能量要求方面提供益 處，其采用大幅降低的處理溫度，同時(shí)仍提供可接受的性能水平，并成功實(shí)現(xiàn)至少同等干燥 的性能。
[0009] 因此，在W0-A-2012/098408中提供一種方法，其中因濕基材與物理介質(zhì)的機(jī)械相 互作用而實(shí)現(xiàn)的干燥效果被優(yōu)化，使得無(wú)須延長(zhǎng)干燥時(shí)間可在較低溫度（即低能量）下實(shí) 現(xiàn)優(yōu)異的干燥性能。也已觀察到在減少織物折痕和相關(guān)聯(lián)的織物損傷方面有額外的好處。 具體地，提供了一種用于濕基材的干燥的方法，該方法包括在室溫或高溫下用固體粒子材 料處理基材，該處理在包括鼓輪的設(shè)備中進(jìn)行，該鼓輪包括穿孔側(cè)壁，其中包括穿孔側(cè)壁的 該鼓輪旋轉(zhuǎn)，以便促進(jìn)該基材和該粒子材料間增加的機(jī)械作用。
[0010]W0-A-2012/098408的方法源于本發(fā)明人察知，最佳干燥性能可通過(guò)改進(jìn)基材與物 理介質(zhì)間的機(jī)械相互作用而實(shí)現(xiàn)。這可通過(guò)在干燥法中使用固體粒子來(lái)實(shí)現(xiàn)，且該干燥性 能為容器旋轉(zhuǎn)速度所決定的G力，以及粒子的數(shù)目、大小和質(zhì)量以及發(fā)生干燥操作的容器 內(nèi)的自由體積的函數(shù)。此處的自由體積指尚未被濕基材或粒子介質(zhì)占據(jù)的容器內(nèi)部空間， 且G力根據(jù)作用的向心力來(lái)界定。
[0011] 盡管W0-A-2012/098408描述了一種可有效干燥基材的方法，本發(fā)明人現(xiàn)在仍試 圖提供一種進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)備及方法。尤其，本發(fā)明試圖至少部分解決下列問(wèn)題：（i)固體 粒子材料的移除及收集；（ii)改進(jìn)干燥性能；（iii)改進(jìn)織物保護(hù)；以及（iv)減少織物折 痕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種在基材的干燥中使用固體粒子材料的 設(shè)備，該設(shè)備包括：
[0013] (a)殼體裝置，具有安裝于其內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪；
[0014] (b)出入裝置；以及
[0015] (c)至少一個(gè)收集裝置，
[0016] 其中，該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪還包括捕獲和傳送裝置，該捕獲和傳送裝置適于 促進(jìn)該固體粒子材料的收集以及該材料到該至少一個(gè)收集裝置的轉(zhuǎn)送。
[0017] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，對(duì)每公斤基材該鼓輪具有介于5至50公升的容量。典型 地，該鼓輪以產(chǎn)生〇. 05至0. 99G范圍內(nèi)的G力的速度旋轉(zhuǎn)。
[0018] 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪較佳地包括不含穿孔的實(shí)心 側(cè)壁，以使得在運(yùn)轉(zhuǎn)中任何材料僅可能經(jīng)由該捕獲和傳送裝置從鼓輪內(nèi)部進(jìn)出該至少一個(gè) 收集裝置。這一設(shè)置典型地出現(xiàn)在家庭干燥機(jī)和某些工業(yè)干燥機(jī)中。
[0019] 在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪包括穿孔側(cè)壁，其中穿孔包 括具有小于固體粒子材料的粒徑的直徑的孔。典型地，該穿孔包括具有不大于3.Omm的直 徑的孔；因此，該穿孔適于防止該固體粒子物質(zhì)排出。這種設(shè)置可在某些工業(yè)干燥機(jī)中被發(fā) 現(xiàn)到。
[0020] 典型地，該捕獲和傳送裝置包括至少一個(gè)容器，該容器包括：第一流道，便于固體 粒子材料從該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪進(jìn)入；以及第二流道，便于該固體粒子材料轉(zhuǎn)送到該 收集裝置。
[0021 ] 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，該捕獲和傳送裝置包括一個(gè)或多個(gè)隔間。
[0022] 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，該隔間或者多個(gè)隔間可位于該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪 的至少一個(gè)內(nèi)表面上。
[0023] 本發(fā)明的實(shí)施例設(shè)想了多個(gè)隔間，其典型地等間隔位于該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪 的內(nèi)周面上。
[0024] 該捕獲和傳送裝置較佳地適于可通過(guò)該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)控 制固體粒子材料進(jìn)入及該固體粒子材料轉(zhuǎn)送至該收集裝置。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，該 捕獲和傳送裝置包括至少一個(gè)隔間，該隔間包括促進(jìn)固體粒子材料進(jìn)入及該固體粒子材料 轉(zhuǎn)送至該收集裝置的流道，該進(jìn)入及轉(zhuǎn)送依該旋轉(zhuǎn)方向而定，且當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，不會(huì)發(fā) 生材料進(jìn)入。
[0025] 典型地，該捕獲和傳送裝置包括路由裝置，該路由裝置適于將引導(dǎo)該固體粒子材 料轉(zhuǎn)送至該收集裝置。
[0026] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，該捕獲和傳送裝置包括調(diào)節(jié)裝置。該調(diào)節(jié)裝置典型地位于 該第二流道內(nèi)且典型地適于控制該固體粒子材料至該收集裝置的轉(zhuǎn)送。
[0027] 本發(fā)明也設(shè)想將該捕獲和傳送裝置及該至少一個(gè)收集裝置改裝到現(xiàn)有的設(shè)備。
[0028] 該出入裝置典型地包括安裝在該殼體中的鉸鏈門(mén)，該鉸鏈門(mén)可打開(kāi)，以允許出入 圓筒形籠體內(nèi)部，且其可關(guān)閉，以提供實(shí)質(zhì)上密封的系統(tǒng)。典型地，該門(mén)包括窗口。
[0029] 該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形籠體水平安裝在該殼體裝置內(nèi)。因此，該出入裝置典型地位 于該設(shè)備前方，提供一種前裝載的設(shè)施。
[0030] 該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形籠體地旋轉(zhuǎn)通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)，該驅(qū)動(dòng)裝置典型地包括 呈電動(dòng)馬達(dá)形式的電驅(qū)動(dòng)裝置。該驅(qū)動(dòng)裝置的操作可由技工編程的控制裝置實(shí)現(xiàn)。
[0031] 該可旋轉(zhuǎn)安裝圓筒形籠體形的尺寸在大多數(shù)市售滾轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中可發(fā)現(xiàn)，并可具 有10至7000公升范圍內(nèi)的容量。本發(fā)明的特定實(shí)施例涉及家庭干燥機(jī)，其中典型的容量 在30至220公升范圍內(nèi)。然而，本發(fā)明的其他實(shí)施例涉及工業(yè)干燥水機(jī)，其中可為從220 至7000公升范圍內(nèi)的任何容量。在干燥紡織基