从纺织品中去除污渍的方法 发明的背景
本发明的领域
本发明涉及在纺织品投入使用之前、以及在纺织品被沾污后为去除复合污渍(complex contaminants)从而修复这样的纺织品以便随后重新使用而用含有各种添加剂的溶剂进行一系列溶剂处理之前，用一种非耐久、消耗性防污剂或去污材料处理纺织品的一种方法和系统。特别是，本发明包括为了清洁和修复这样的纺织品，而用一系列含有各种添加剂的非极性和极性溶剂对已沾污地纺织品所进行的处理。需用各种添加剂是为了增强所用各溶剂对具有不同溶解性能的污渍的清洁性能。也可以用添加剂赋予纺织品防护或其它所希望的性能。
相关领域的描述
纺织品经常会被有意或无意地暴露在各种污渍和所不希望材料之下并被其沾污。作为举例而非限制，通常认为的4类污渍为：(1)可溶于非极性溶剂〔例如：全氯乙烯(“PERC”或“PCE”)、其它氯化溶剂、或石油〕的污渍；(2)可溶于极性溶剂(如：水)的污渍；(3)不溶于常规的非极性和极性溶剂的顽(resistant)渍；及(4)完全不溶的污渍。
如果没有要求，从沾污纺织品上去除污渍是典型的愿望。已知用于清洁纺织品的各种方法和设备；这些公知方法一般用单一溶剂从纺织品上去除污渍。这样的单一溶剂方法之一是商业洗涤工艺，其使用水和一种或多种洗涤剂。虽然其对去除常见污渍如汗渍和食物渍一般是有效的，但商业洗涤工艺经常不能去除非极性顽渍，如油漆、底漆(undercoatings)、密封剂、染料、和许多不会导致纺织品损坏和潜在损伤(premature failure)的化学处理剂(treatment)。相比之下，采用单一溶剂及一种或多种经选择的添加剂的干洗工艺对织物可能是安全，但其对于除去极性污渍和非极性顽渍也仅部分有效或无效。这些常规的干洗工艺，虽然对耐久的油漆和涂料比极性溶剂更有效，但该工艺如果没有劳动强度很高的特定强溶剂的手工施加(定点)，则不会获得满意的结果，且该特定溶剂假如施加不当会造成纺织品损坏。结果，该纺织品的使用寿命会明显缩短。
当将被清洁的纺织品被复合的污渍沾污时，采用任何一种常规清洁方法就会受到限制。例如：制服和在工业环境穿的服装经常被独一无二的液体和微粒，以及常见的污渍，如汗渍和食物渍沾污。这些复合沾污特别会在一些工业环境中发生，在这些工业环境中，将防护涂层或化学品处理应用于物体表面，例如涂漆、蚀刻、和外涂层工艺。在这些环境下的地毯、室内装饰和织物假如覆盖不当，也会弄脏或沾污。在该施加工艺中所用的保护性覆盖物也可能沾污。因此，在此施加工艺中，用来覆盖受保护表面的防护性护罩、垂布(drop cloths)和保护片材以及所穿的服装由于暴露在该液体和微粒材料中而沾污，从而为了继续使用而需要进行清洁。
由于使用任何一种常规的单一溶剂清洁方法不能除去各种类型的污渍，所以被复合的污渍弄脏的纺织品不冒损坏纺织品的风险，通常不能获得满意的清洁效果。因为已知的溶剂和添加剂之间不相容并且所生成的溶剂交叉沾污，所以两类中没有任何常规的单一溶剂清洁方法能被合并成单一的工艺。已知的仅有的另一除去这样的复合污渍的方法是在接受常规的清洁工艺之前，用专门化的手工方法去除，该方法通常是不实用、不够经济、并且对纺织品有潜在的损害。从而残留的污渍在重复使用后累积，这导致该纺织品丧失其最初的性能，并变得难看，如是服装则会变得不舒适。由于清洁不完全所致的残余污渍还会影响一些特定的工业应用。从而这样的沾污纺织品在远未达到它们的预期使用寿命之前即被扔掉，这导致成本增加的后果。
除了去除污渍之外，经常还希望能将纺织品进行修复，以在可能的范围保持或替换该纺织品关于舒适、外观、卫生、以及和预想的用途兼容性方面的初始特性。进一步希望用能够防止随后的沾污渗透和使随后的沾污易于除去的防护型添加剂处理纺织品。常规的单一溶剂清洁方法不能达到这些目的。
从纺织品上满意地去除复合污渍需用一种特殊的处理方法。缺少正确序列的各溶剂和适当的添加剂，常规的清洁技术是不充分的并可能损坏、改变、或将该纺织品所希望的外观和穿着特性一起去除。常规的单一溶剂清洁方法一般不能去除复合污渍。因此，仍需要有一种更有效的方法和系统来处理被复合污渍沾污的纺织品。
发明概述
本发明的目的和优点将通过下面的描述和附图进行阐述和体现，并将通过本发明的实例得到示范。本发明的附加优点将通过从所附权利要求书中特别指出的方法中的要素来实现和获得。
根据本发明要获得这些优点和其它的优点，如在此所做的示范和所大量描述的那样，本发明包括从纺织品上去除污渍的一种方法。这里所用的“污渍”一词是指包括可溶于非极性溶剂的污渍、可溶于极性溶剂的污渍、不溶于常规的极性和非极性溶剂的顽渍、完全不溶的污渍，以及它们的复合污渍。这里的“纺织品”一词包括但不局限于，织造或非织造材料，以及由其获得的制品。尽管优选作为从纺织品上去除复合污渍的方法，但本发明的方法可用于去除据此的很宽范围内的任何污渍，并因此，通常不受任何特殊种类的污渍的限定。
根据本发明，该方法包括以下步骤：(1)在纺织品投入使用之前，用预定量的一种非耐久消耗性防污材料处理该纺织品；(2)用一种非极性溶剂和至少一种清洁添加剂的混合物清洁纺织品，以从该纺织品上去除非极性溶剂可溶的污渍和不溶的污渍；(3)用一种极性溶剂和至少一种洗涤添加剂的混合物洗涤该纺织品，以从该纺织品上去除极性溶剂可溶的污渍；和(4)在纺织品上保持预定量的防护材料。
用于清洁步骤的非极性溶剂优选如全氯乙烯或其它氯化溶剂或石油溶剂的一种清洁溶剂。尽管可以使用单一的清洁添加剂，但本方法优选使用一种二烷基酮、一种羧酸酯和一种二醇醚的一种混合物。纺织品浸没在非极性溶剂的混合物中，并搅动一段特定的时间以有效去除顽渍和不溶性和非极性溶剂的可溶污渍。非极性溶剂和添加剂软化并溶解了复合污渍。要想有效去除顽渍，所用非极性溶剂和添加剂会部分或全部地去除防护材料。在清洁步骤中的大多数情况下优选过滤非极性溶剂，以避免从纺织品上去除的不溶性污渍又重新沉积在纺织品上，并且可以经济地重新使用该非极性溶剂混合物。在某些情况下，根据污渍的性质和纺织品的使用要求，可以不要求过滤。假如需要去除溶解于溶剂中的着色的物质，则可在清洁步骤中添加吸附剂。此外，为了从溶剂中去除可溶的污渍，按固定的时间间隔蒸馏溶剂也是可取的，从而增强了溶剂的可重复使用性。
为了将极性溶剂的沾污和由此对环境的任何影响降到最小限度，优选在洗涤步骤前干燥该纺织品，以去除残留的非极性溶剂。在洗涤步骤中优选水作为所用的极性溶剂，而洗涤添加剂为一种表面活性剂或一种表面活性剂的共混物，它的功能是提供帮助去除不溶性污渍所需的去污力。
施加消耗性防护材料是由于需要在该纺织品上保持预定量的防护材料，该预定量的范围为大约0.5％-大约3.0％对织物的含固重量(”％SOF”)，但优选范围为大约1.0％-大约2.5％SOF。这可以通过在使纺织品完成选定次数的所述清洁步骤和所述洗涤步骤的循环之后、或如果需要，在完成每一轮清洁步骤和洗涤步骤的循环之后，给该纺织品施加该防护材料来完成。干燥该纺织品，并且在该干燥过程中，可以令其在特定的温度焙烘特定的时间。
这里应清楚，前面的一般描述和以下的详细说明都仅仅是为了解释本发明而举例和提出的，并不是象权利要求那样来限制本发明。
附图的简要说明
附图可并入并作为本说明书一个组成部分，显示本发明的优选实施方案，并与说明书部分一起起解释本发明原理的作用。
图1为本发明方法中，非极性溶剂清洁步骤中使用的系统的示意图。
图2为本发明方法中，极性溶剂洗涤步骤所用洗涤机和防护材料保持步骤所用防护剂箱的管线示意图。
图3为显示本发明方法各步骤的流程图。
图4为清洁添加剂的浓度与清洁溶剂的蒸馏循环数的关系图。
图5、为通过测量混浊得出的吸光度与为了在纺织品上保持预定量的防护材料所用的防护材料浓度的关系曲线图。
优选实施例的详细描述
现在以本发明方法的一个优选实施方案来详细说明。本发明的系统将结合本方法的详细说明、以附图图解说明本发明的一个实施方案进行描述。无论何处可能涉及的相同的参考标志在全部附图中代表相同或相似的部分。
“纺织品”一词用在这里，泛指并包括织造或非织造材料以及由此而制成的物品。这些纺织品非限定性地包括：织物、服装制品、防护罩、地毯、室内装饰、家具、和窗户保护处理。“污渍”一词用在这里，泛指并包括非极性溶剂可溶的污渍、极性溶剂可溶的污渍，完全不溶的污渍和前面定义过的顽渍，以及其复合污渍。这些污渍非限定性的例子为：汗渍、食物渍、灰尘、有机化合物、油漆、墨水、染料、化学溶液和保护性底漆处理物。
为了解释而不是限制，用“制服”或“衣服”作为纺织品的例子。这些制服或衣服经常应用在工业环境中--包括雇员经受暴露于涂料喷溅(用液体或微粒)和化学处理的环境。因而制服起保护雇员日常衣物的作用。制服除了被液体和颗粒材料沾污变脏之外，制服也经常被汗、食物渍和其它有机化合物沾污。
在最初使用它们之前，在本发明的范围之外，制服可以由织物制造商通过一种防护整理进行商业性处理。尽管这些初始处理在该制服最初几次穿用时可以阻止污渍的粘附或渗透，但经过一次或几次清洁，这样的商业处理通常就效果有限了。
如图3所示，并根据本发明，本方法通常包括的步骤有：在纺织品投入使用之前用一种非耐久的消耗性防护材料进行处理；用非极性溶剂和至少一种清洁添加剂的一种混合物清洁该纺织品，以从该纺织品上去除非极性溶剂可溶的和不溶的污渍以及其它顽渍；用一种极性溶剂和至少一种洗涤添加剂洗涤该纺织品，以从该纺织品上去除极性溶剂可溶的污渍。非极性溶剂的清洁步骤优选放在极性溶剂的洗涤步骤之前，以防止永久性将顽渍固定在该纺织品上。此外，本发明的方法包括一个在该纺织品上保持预定量的一种消耗性防护材料的步骤。进而，该保持步骤还包括干燥纺织品，干燥纺织品又可包括焙烘该防护材料。以下将分别详细描述这些步骤的每一步。非极性溶剂的清洁步骤
在本发明的优选实施方案中，本发明的方法包括了将有污渍的纺织品放在非极性溶剂和至少一种清洁添加剂的混合物中进行清洗。该非极性溶剂的混合物溶解或软化了可溶于非极性溶剂的污渍和特定的顽渍，例如涂料和化学处理物质及该非耐久消耗性防护材料。此清洁步骤还包括去除完全不可溶的污渍。在此方法中，可通过搅拌该纺织品更容易地去除这些污渍。
已知并且可买到各种非极性的溶剂，特别是用于常规的单一溶剂干洗工艺中的非极性溶剂。因此，此清洁步骤也可以看作为一个干洗步骤。这类公知的非极性溶剂非限制地包括：全氯乙烯，或其它氯化的溶剂，和各种石油溶剂。全氯乙烯由于公认的效率而经常优选使用。
根据本发明，该非极性溶剂与至少一种或更多种的清洁添加剂混合。该清洁添加剂优选根据需要从纺织品上去除的顽渍和其它清洁及工艺的考虑来选择。
为了举例而非限制，从聚酯织物上去除醇酸瓷釉漆的一种优选清洁添加剂的组合物已经开发并测试。此优选的组合物包括二烷基酮、羧酸酯和二醇醚的一种混合物。在该组合物的更优选实施方案中，二烷基酮为甲基异丁基酮(“MIBK”)，其范围在大约2～大约30wt％之间，羧酸酯为醋酸丁酯(“BuAc”)，其范围在大约10～大约60wt％之间，二醇醚为乙二醇单丁基醚，也叫做2-丁氧基乙醇(“2-BE”)，其范围在大约10～大约60wt％之间。为方便起见，此清洁添加剂的组合物在此以后称做“DK215-1”。优选该清洁添加剂，如DK215-1加在非极性溶剂中，以使其在混合物中所占的体积百分数为大约1％～大约5％。
除了清洁添加剂以外，也可以在非极性溶剂中混入一种或多种表面活性剂、消泡剂或类似的添加剂，目的是增强其去污渍的作用并且减少泡沫的形成。表面活性剂优选占非极性溶剂混合物体积的大约0.25％-大约1.0％。例如，从伊利诺斯Naperville的R.R.Street & Co.Inc.可以买到的商标为“BLENDSOL”产品就是用于此目的的一种这样的试剂。
尽管认为可以使用另一种清洁构造，但可以使用如图1所示的常规干洗系统进行本发明的清洁步骤。该干洗系统通常包括一个圆筒，其内封闭一个用作搅拌的多孔转笼或笼式滚筒10、一个放入纺织品的门20、一个纺织品干燥和溶剂回收部件30、一个工作溶剂箱40、一个溶剂蒸馏室50、一个蒸馏过的溶剂箱60、一个溶剂泵70、和至少一个过滤器80，虽然还能获得满足本工艺要求的其它公知的干洗系统构造。这些部件以不同的制造和型号来满足一定范围的需要和要求的容量，是已知的并容易买到。
在此实施方案的操作中，工作溶剂箱40和蒸馏过的溶剂箱60中充满非极性溶剂并装入清洁添加剂。将含污渍的纺织品放入多孔转笼或笼式滚筒10中，非极性溶剂混合物从工作溶剂箱40中泵入该搅拌笼式滚筒10中，使非极性溶剂混合物的液面升至足以能淹没该纺织品。旋转该搅拌笼式滚筒10，使该纺织品在非极性溶剂混合物中翻动预定的时间，以执行以下一种或一种以上的作用：溶解、软化并松动可溶于非极性溶剂的污渍；去除并悬浮不可溶的微粒污渍；溶解非耐久消耗性防护材料；去除油漆、涂料和其它顽渍。
在该清洁步骤中，优选使用溶剂泵70，将该搅拌笼式滚筒10中的非极性溶剂混合物泵入至少一个过滤器80，目的是从此非极性溶剂混合物中去除溶剂不可溶的污渍。通过过滤器80后，经过滤的非极性溶剂混合物流回搅拌笼式滚筒10中，再次开始循环该工艺过程。当此清洁步骤进行时，此非极性溶剂混合物的闭环循环继续进行，这样使不溶性污渍从非极性溶剂混合物中有效地去除，以避免该不溶性污渍在该纺织品上潜在的再沉积。
特别是，尽管在图1上仅显示了一个过滤器80，也可以使用一个或多个经选择微米分级(15-30微米)的过滤器来去除非极性混合物不溶的污渍。也可以用抛光过滤器(0.5-5微米)进行附加过滤。也可以用包括吸附材料如活性炭的过滤器单元从非极性溶剂混合物中去除特定的溶剂可溶的污渍。选择过滤器将根据该系统的要求、所清洗的纺织品、所用的溶剂、和用户的需要来进行。然而，在这种方式中，过滤需使得在后续的清洁操作中重复使用该非极性溶剂混合物，而不会重新弄脏纺织品。
此外，将过滤非极性溶剂和进行清洁步骤与洗涤步骤分开，非极性溶剂可以使用很多次而不影响其对纺织品的清洁性能。也可以从纺织品上去除下来的污渍中分离出非极性溶剂，以将产生的废物量减到最小。
在非极性溶剂清洁步骤完成后，将非极性溶剂的混合物排放并抽提到溶剂蒸馏室50，或排放并抽提到工作溶剂箱40中。排放和抽提循环是介于纺织品干燥和非极性溶剂回收之间的一个中间步骤。抽提步骤可以尽可能多地从纺织品上机械去除液体非极性溶剂混合物，以回收非极性溶剂并更有效地干燥该纺织品。在抽提回收该剩余非极性溶剂之后，将纺织品彻底干燥以去除仍残留在该纺织品中的非极性溶剂混合物的残余物。
在干燥过程中，用常规的方法，将非极性溶剂气化、冷凝并收集到蒸馏过的溶剂箱60中供重复使用。彻底干燥还保证了该纺织品中没有非极性溶剂，从而防止将其带到随后的洗涤步骤中所使用的极性溶剂里，洗涤步骤将在下面描述。另外，通过防止非极性溶剂进入极性溶剂混合物中，将对环境的影响降至最小。
在清洁步骤中，非极性溶剂混合物溶解溶剂可溶的污渍，如油和油脂。这些污渍在非极性溶剂混合物中积累到所不希望的浓度。溶剂可溶性污渍在非极性溶剂中积累到所不希望的量将会对这些条件下清洗的该纺织品产生不希望的影响以及对随后的任何防护处理的施加产生潜在的干扰。要想防止与溶剂可溶的污渍过分积累有关的负面影响，优选将部分或全部含污渍的非极性溶剂混合物泵入蒸馏室50中进行蒸馏纯化。蒸馏量以从含污渍的纺织品中去除的可溶于非极性溶剂的污渍量为基础来决定。用来自蒸馏过的溶剂箱60的经提纯的非极性溶剂代替从工作溶剂系统中去掉的一定量的非极性溶剂混合物，并添加适当量的清洁添加剂(一种或多种)。
在蒸馏步骤中，将非极性溶剂混合物和污渍充分加热，使挥发性的非极性溶剂混合物气化。溶剂可溶的污渍和一些清洁添加剂(它们是基本不可挥发的物质)作为稳定的残余物留下。非极性溶剂的蒸气上升至一个分离冷凝室中，在此蒸气转化成纯化的液体非极性溶剂。将该冷凝的非极性溶剂导向一个水分离器以去除无关的冷凝水。然后，将该分离和蒸馏后的非极性溶剂导入经蒸馏的溶剂箱60中以备随后再利用。极性溶剂洗涤步骤
如图3所示，并根据本发明，本方法进一步包括用极性溶剂和至少一种洗涤添加剂的一种混合物从纺织品上去除极性溶剂可溶的污渍的步骤。极性溶剂的一个例子是水，其由于成本和可获得性而被优选使用。常见的可溶于极性溶剂的污渍有汗渍、体臭、食物渍、饮料渍，这些污渍在一般纺织品穿着和使用中是普遍的。
为了易于清除污渍，在极性洗涤溶剂中进一步含有至少一种洗涤添加剂。这些洗涤添加剂为公知的，并经常以一种混合形成的洗涤剂商品形式获得。例如：可以使用一种表面活性剂或一种表面活性剂的混合物。清洗添加剂优选占极性溶剂体积的大约0.025-大约0.05％。这种添加剂的一个例子是以“HYDROCARE”商标销售的、可以从R.R.Street & Co.Inc.获得的洗涤剂。
本发明的洗涤步骤可用如图2所示的常规的商品洗衣机110完成。优选可以提供一个或多个过滤器或者采用其它的纯化/调节方法以保证所用的极性溶剂的质量。
纺织品在本方法的洗涤步骤和下一步骤(即保留预定量的防护材料)之间可以进行也可以不进行干燥。假如希望进行干燥，优选使用改性的工业干燥机，使其包含微过滤和精密的温度控制，虽然也可以使用其它的方法，但这主要根据非耐久性防护材料和纺织品的要求来决定。特别是，干燥机进来的空气流优选用一个0.5-5微米分级的空气过滤器进行过滤，以避免纺织品在干燥机的加工过程中被沾污。适当装载能力的加热的滚筒式干燥机经过改造可满足这些参数。防护材料的保持步骤
防护材料通常可以防止污渍如：涂料和其它化学处理物，渗透进入纺织品；从而通过防护材料，去除这些污渍更容易或更有力。本发明的方法优选在衣服投入使用之前，包括保持预定量的非耐久消耗性防护材料的一个步骤，和在清洁和洗涤步骤之后，包括接着保持此非耐久消耗性防护材料的步骤。
根据所用的防护材料，预定量的防护材料将被保持在纺织品上以保证所希望的性能。然而，由于预先加在纺织品上的防护材料部分可溶于清洁和洗涤步骤中所用的溶剂，故而在本方法的清洁和洗涤步骤中，该防护材料会减少或基本上被去除。因此可以通过以下方法保持预定量的防护材料：在每进行一轮清洁和洗涤步骤后，往纺织品上施加该防护材料，或者在进行完选定次数的几轮清洁和洗涤步骤之后，往纺织品上施加该防护材料。
虽然已知其它种的防护材料，但本发明方法优选使用以下两者之一：一种含碳氟的聚合材料、一种碳氢聚合材料，或者它们的混合物。例如：尽管没有限制，这样的含碳氟聚合材料的一种为WK275-2，它可以从明尼苏达，圣.保罗街(Minnesota,St.Paul,)的3M Specialty化学分部买到，它也可以称为“FC-280”。另外一种优选的防护材料为WK086-1，它是可从比利时Antwerp，的3M Specialty化学分部买到的，也称为“TA-3912”。当用在将暴露于工业化油漆工艺中的纺织品上时，优选使用WK086-1，因为它减少将被油漆或涂布的表面污染的风险。
保持预定量的防护材料的步骤是通过将该纺织品浸没在含有所需要的防护材料固体的水浴中完成的。浴液中所含的防护材料固体的浓度由该纺织品的带液量％(％WPU)和希望沉积在该纺织品上的防护材料的量来决定。所需要的防护材料量的典型范围在大约0.5-大约3.0％对织物固含量(％SOF)，更优选在大约1.0-大约2.5％SOF范围内。
可以如洗涤步骤中那样使用常规的洗衣机110。在这种方式中，如图2所示，洗衣机110可以通过传输泵130与防护剂的贮箱120液流(fluid)连通。从一供水处导入新鲜水，并通过一再循环泵140循环防护材料，可以向洗衣机110提供所需要的浓度并供给防护材料。作为选择，可以使用分离的洗衣机或类似的带有防护材料专用箱的装置。
根据本发明方法，干燥纺织品可以用工业转鼓(tumble)干燥机进行。如果需要，除了在清洁步骤之后、以及在洗涤步骤之后干燥纺织品之外，另外在保持防护材料步骤之后干燥该纺织品。如前所述，可以使用对进入机内的空气进行微过滤的改良干燥机。此外，优选采用自动或计算机控制，以进一步便于该纺织品上的防护材料焙烘。例如，本方法的一个优选的实施方案中包括以2.5℃/min的速度增加该干燥机中的温度，直至达到50℃，然后维持温度约5分钟，再以2.5℃/min的速度增加温度，直到达到100℃并维持温度15分钟。为了防止纺织品变形和褶皱，再以2.5℃/min的速度降低温度，直到达到室温。中试工艺
下面给出使用本发明方法的一个中试工艺所得的实验室结果作参考，这只是为了说明而不是限制。这些实验室的结果表明：在满足成本要求的同时，本发明的方法可明显延长汽车喷漆工人或其它需施加涂料的工业岗位上所用衣服例如：劳动制服的使用寿命，这使得本方法在商业上具有可行性。参考下面实验室的结果只是为了说明和解释，并不作为限定。
在以下中试试验中限定的参数和操作是由使用代表性纺织品试样所作的试验所确定的，在此也指衣服，但提供这些参数和操作仅仅是为了说明，而不是限制。研究中所针对的织物，和工业化涂漆工业中油漆工所穿的制服的织物相同，并使用与汽车喷漆工业所用涂料类型相同的涂料。因此，在本发明的方法中，预期该中试工艺包括的步骤有：清洁、洗涤和在纺织品上保持预定量的防护材料。在本发明所示范的实施方案中，非极性溶剂的清洁步骤在极性溶剂的洗涤步骤之前进行，尽管本方法并没有必要限制操作步骤以这种顺序进行。
本发明方法的每一步，已确定重要的性能参数。参数的各种结合结果用污渍的去除功效来评价。下面描述中试工艺和一些实施例的细节。中试工艺描述
非极性溶剂的清洁步骤
在衣服穿着和弄脏后，要进行清洁步骤，也就是，非极性清洁工艺，主要是用来去除油漆工人和其它产业工人所使用的油漆、墨水、染料和其它涂料。本发明方法中优选干洗级的全氯乙烯(PERC)、石油或其它适当的非极性溶剂，与已证明对特定的衣服和污渍有效的清洁添加剂一起使用。用本发明方法清洁的衣服样品在中试期间被跟踪观察。在每次完成处理实验循环后，要仔细观察服装并记录其实验条件。
在优选的实施方案中，如上所述的非极性溶剂清洁步骤是用图1所示部件组成的设备完成。在本方法的非极性溶剂清洁步骤中，优选的干洗添加剂是DK215-1，如前所述DK215-1是在中试中才配制供使用的。实验结果显示DK215-1对于采用非极性溶剂从聚酯材料如制服上去除工业油漆和涂料特别有效。
用非极性溶剂清洁步骤从待清洁的服装上去除大量的非极性污渍和顽渍，即：油漆和涂料是很重要的。可溶于非极性溶剂的涂料和其它这类污渍应该去除到如下程度，不需要对该衣服的舒适性或外观有任何方式所不希望的改变，就使此衣服的使用寿命有显著延长。下面是为了达到所希望水平的性能所控制的工艺参数：
1、添加剂浓度(即：DK215-1)=3.0％vol
虽然添加剂DK215-1优选的浓度为3.0％vol，但一般清洁添加剂可加入1-5％vol的量。此中试工艺中用于举例的添加剂与非极性溶剂是易相互混容的，但具有不同的沸腾特性。要确保维持其在全氯乙烯(PERC)或其它非极性溶剂中的特定浓度，在中试工艺中，要控制蒸馏以及DK215-1在蒸馏后的溶剂中的浓度。然而已经发现，可以对DK215-1添加剂进行基本上没有组分损失或变化的蒸馏。因此仅当向该机器中添加新的溶剂时，才需要向系统中加入DK215-1。尽管DK215-1的闪点为26℃(采用“Tag closed cup”方法测得)，但在推荐的使用浓度下溶解的DK215-1没有闪点。
2、第二添加剂
根据本发明可以在非极性溶剂混合物中使用第二添加剂以进一步加强去除污渍并且防止溶剂产生泡沫。为了举例而非限制，虽然可以使用其它工业化的洗涤剂共混物，但该中试工艺中的第二添加剂包括“BLENDSOL”。优选使用“BLENDSOL”是因为其为非大量的(substantive)。不论使用新的还是蒸馏的溶剂，通过向该溶剂中加入适当体积，来保持该添加剂的浓度。
3、废水的产生
废水的量和条件不应该妨碍在该清洁步骤中产生的废水排放物的正常加工。为确保满足此条件，在整个工艺中监控此废水的体积和条件。中试工艺的试验所产生的废水的量可以忽略。
4、蒸馏条件
需要将含高浓度不溶性污渍的溶剂进行常规蒸馏。否则，高浓度的不溶性污渍会对衣服的外观产生不良的影响，并且导致很难进行蒸馏(still)操作。蒸馏的条件和速率在整个工艺中要控制，并且为了保证蒸馏操作正确按需要进行改变。
用于中试工艺中的本发明的非极性溶剂的清洁工艺包括：浸没、浸湿、或使衣服在非极性溶剂混合物中饱和。在工作溶剂箱40和蒸馏溶剂箱60中都预先添加了3.0％vol的DK215-1。工作溶剂箱40还预先添加了0.5％vol的第二添加剂。该中试工艺中的非极性溶剂清洁步骤可非限定性包括下面的各步骤：
1、浴1
(1)从工作溶剂箱40中向搅拌笼式滚筒10添加110L(30加仑)的溶
剂。
(2)搅拌10-15分钟。
(3)排放1分钟，到蒸馏室50中。
(4)抽提2分钟，到蒸馏室50中。
2、浴2
(1)从蒸馏溶剂箱60中向搅拌笼式滚筒10输送110升(30加仑)的
溶剂。
(2)从工作溶剂箱40中向搅拌笼式滚筒10输送75升(20加仑)的溶
剂。
(3)称取含0.5％vol“BLENDSOL”的溶剂550ml。
(4)将溶剂混合物通过过滤器循环15分钟(针对少量的和一般沾污)
至25分钟(针对严重的沾污)。
(5)排放1分钟到工作溶剂箱40中。
(6)抽提2分钟到工作溶剂箱40中。
在清洁步骤所用的非极性溶剂应该一直都含有0.5％vol浓度的第二添加剂。这样，向搅拌笼式滚筒10中每110 L的蒸馏溶剂中添加550ml(19盎司)的第二添加剂。假如需要，进行下面干燥循环。
3、干燥循环
(1)翻动15秒。
(2)只鼓入空气30秒
(3)在54℃(130°F)温度下，干燥15-20分钟。
(4)冷却5-8分钟。极性溶剂洗涤步骤：
该步骤主要是去除极性溶剂可溶的污渍，特别是汗渍，这些是在中试工艺的非极性溶剂清洁步骤中明显不能去除的污渍。虽然此洗涤步骤明显不需要用于从衣服上去除油漆、涂料和其它非极性溶剂可溶的污渍，但它为全面保养该纺织品提供了一个重要步骤。如同清洁步骤中采用非极性溶剂时那样，洗涤步骤的极性溶剂与至少一种洗涤添加剂混合。通常，将这样的洗涤添加剂与该极性溶剂混合以使浓度为大约0.025％～0.050％体积浓度。例如：中试工艺中的洗涤添加剂是商标为“HYDROCARE”的洗涤剂。为了获得所希望的性能，保持“HYDROCARE”的优选浓度为0.025％体积浓度。
如图2中描述以及上面所提到的，中试工艺中的该极性溶剂洗涤步骤使用以下的构件：洗衣机110，防护剂箱120，输送泵130，和循环泵140。由于被清洁的衣服在防护材料保持步骤之前可以经过干燥也可以不经过干燥，所以给这些步骤连接该设备是有效的和经济的。
作为举例但并非限定，极性溶剂洗涤步骤的一个例子包括：
1．洗涤循环
(1)．225升(60加仑)43～49℃的水。
(2)．掺入浓度为0.25g/L的“HYDROCARE”=50毫升。
(3)．运行5分钟。
(4)．向下水道排液1分钟。
(5)．向下水道抽排3分钟。
2．水洗循环(两次)
(1)．150升(40加仑)21℃的水。
(2)．运行3分钟。
(3)．向下水道排液1分钟。
(4)．向下水道抽排3分钟。
3．干燥循环
虽然在施加防护材料之前可以干燥这些衣服，但在一个优选实施方案中，极性溶剂湿洗步骤和防护材料保持步骤之间无干燥循环。
保持防护材料步骤
中试工艺中给衣服施加的防护材料在非极性清洁溶剂和DK215-1的混合物中可溶或部分可溶。虽然在清洁之后，可能在纺织品上保留一些防护剂，但本工艺所选用的防护材料在本方法的在先步骤中基本上被去除。从而，可能需要重新施加该防护材料，以使在完成本发明的方法之后，有预定量的防护材料保留在衣服上；并且使复合污渍在未来的加工中容易去除。为了给衣服添加希望量或预定量的防护材料，可以在每次进行本发明的方法时、或在选定循环次数的本方法之后，施加防护材料，这根据非耐久消耗性防护材料的溶解性和对此纺织品的施加量决定。
中试工艺中优选的防护材料为WK086-1。以织物的干重为基础，以使织物获得1.0％的含固量增加来确定其浓度。虽然添加防护材料可以获得织物干重的1～3％的含固量，但该量受到可穿用性的限制。监控WK086-1的浓度以获得期望的防水防油特性。
1．防油
经处理的衣服应表现出如3M防油试验方法所测定的防油率，足以用于设想的用途。
2．防水
经处理的衣服应表现出如3M防水试验方法所测定的防水率，足以用于设想的用途。防护材料保持步骤可以包括以下步骤：
1．将衣服置于洗衣机110。
(1)从防护剂箱120中输送113升(30加仑)防护材料到洗衣机110。
(2)翻动衣服3分钟。
(3)向防护剂箱120排液1分钟。
(4)向防护剂箱120抽排2分钟。
2．将衣服输送到干燥机。
(1)以2.5℃/min的速率从环境温度升温到50℃。
(2)于50℃下干燥8分钟。
(3)以2.5℃/min的速率升温到100℃。
(4)于100℃下焙烘15分钟。
(5)以2.5℃/min的速率降温到环境温度。
由上述1,2,3,4和5指示的该焙烘循环的参数依据所用的特定防护剂而定，因此，其应被调节以符合生产商的规格。工艺评定
通过污点去除能力所确定的表现评定中试工艺，该污点去除能力包括单件衣服的污点数目，该数目作为清洁次数、DK215-1浓度、和增添上的防护剂的一个函数。在中试工艺中非极性溶剂清洁步骤之后，残留在衣服上的污点的物理特性用颜色、尺寸和均一性来评定。成功去除油漆、墨水和其它涂料要与经处理后衣服的功能、外观和舒适性平衡。与外观有关的重要特性是：悬垂性和手感，脱色，和气味。与功能和舒适性有关的重要特性包括：尺寸稳定性或吻合性(fit)、纺织品对油漆的可呼吸性和不透性。中试工艺所清洁的衣服还用本领域公知的Helmke滚筒仪评定微粒污渍。本发明的中试工艺所获得的关于外观、舒适性和微粒污渍的结果优于用传统技术所获得的结果。
实施例
现用代表性例子来表明本发明的诸步骤的不同方面和不同结果。这些例子用于解释和描述，但不作为限定。
实施例1
对用于清洁由PPG Indstries的醇酸树脂瓷釉(enamel)沾污的制服的工艺进行评定。衣服为100％的聚酯。
试验1
其目的是为了确定在非极性溶剂中去除油漆最有效的添加剂。将被油漆沾污的织物样品剪成大约10×12cm的小块样布，在一台洗涤试验机中的150毫升全氯乙烯(PERC)中试验0.5小时，评定以下添加剂，该洗涤试验机购自Atlas,Chicago,IL。以商标“FABRICOL”和“BLENDSOL”出售的两种添加剂都可以从R.R.Street & Co.Inc.购得商品。如下所示，用不同的添加组合进行六轮不同的试验。
第1轮0.5％(体积)“FABRICOL”
第2轮0.5％“FABRICOL”和3.2％的DK215-1
第3轮3.2％的DK215-1
第4轮仅用全氯乙烯
第5轮0.5％“BLENDSOL”
第6轮0.5％“BLENDSOL”和3.2％的DK215-1
第2轮和第6轮从沾污的织物样品上去除油漆所呈现的效果最佳。
试验2
此试验的目的是证明非耐久消耗性防护材料对油漆去除的积极作用。与试验1来源相同的织物用FC-280(3M)防护材料以2.9％SOF(对织物的固含量)处理。
处理之后，小块样布用熨斗在合成材料设定下烫平，将该小块样布用以下的油漆在划分开的面积上进行沾污，冰川白(glacier white)、深兰头道底漆(base coat)、灰底漆(grey primer)和清漆。令油漆在室温下干燥2天并在120°F温度下干燥0.5小时。
“BLENDSOL”和“DK215-1”是去除该油漆的最有效的组合。用FC-280防护剂预处理的小块样布帮助更大程度地去除兰色头道底漆(blue base)和灰底漆(grey primer)。防护剂对冰川白漆的效果较小，该白漆几乎从未处理的小块样布上完全去除，并从处理过的小块样布上完全去除。清漆在未处理和处理过的小块样布上都已被完全去除。
实施例2
最初的实验室试验表明：极性溶剂中添加剂进行组合及用非耐久消耗性防护材料对织物进行再处理带来了满意的效果。
试验3
其目的是确定获得最佳油漆去除效果的最有效的条件。其结果确定如下。
实验条件
将使用过的工作服剪成小块样布。将这些小块样布在洗涤试验机中预清洁，以使在制备沾污的小块样布之前尽可能地去除油漆。清洁之后，一些小块样布用非耐久消耗性防护材料处理，该防护材料为一种用于浸渍浴的水性乳液。令处理后的小块样布在室温下空气干燥，然后，在70℃下焙烘30分钟。接着将经处理和未经处理的小块样布用油漆沾污，该油漆由PPG工业提供，并令其在空气中至少干燥两天。这些油漆确定如下：
湖兰(Lagoon blue)头道底漆
冰川白
清漆
灰底漆
所有的清洁试验在洗涤试验机中的全氯乙烯溶剂里进行。
更为特殊地，用于第1至第7轮的10×10cm小块样布是由穿用过的工作制服裁剪得来，为了在使用FC-280处理之前尽可能多地去除油漆，小块样布在0.5％“BLENDSOL”和3.2％的DK215-1中进行清洁。在洗涤试验机中进行清洁，每罐3块小块样布，该小块样布的一半应用3％SOF的FC-280处理。处理过的小块样布于160°F在烘箱中焙烘30分钟。然后，包括处理和未处理的所有小块样布用PPG工业(PPGIndustries)的四种油漆的每一种弄脏，令被沾污的小块样布干燥，然后在洗涤试验机中清洁，详见下面描述。
第8轮到第11轮实验用的小块样布的制备与第1轮到第7轮所用的小块样布的制备，除了有两块含FC-280的量不同和加料因子(loadingfactor)及液比不同以外都一样。第8轮和第10轮实验中将10块小块样布放入100ml的全氯乙烯(PERC)浴中洗涤，在第9轮和第11轮实验中将5块小块样布放入100ml的全氯乙烯(PERC)浴中洗涤。
表1总结了每一轮的实验条件。第1到第11轮实验的加料因子为：1千克∶47升～1千克∶164升。液比范围在1千克∶8升～1千克∶43升。被污染的小块样布在清洁前在室温条件下老化2～10天。油漆的去除结果如下表2。
表1-实验条件 实验号#％SOF 浴#1 浴#2 1 3 仅全氯乙烯 无 2 3 仅全氯乙烯 仅0.5％全氯乙烯 3 3 第2轮实验浴#2全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 4 3 仅全氯乙烯全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和1.6％的DK215-1 5 3 仅全氯乙烯全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和3.2％的DK215-1 6 3 第4轮实验浴#2全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和1.6％的DK215-1 7 3 第5轮实验浴#2全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和3.2％的DK215-1 8 2.4全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL和1.6％的DK215-1全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和1.6％的DK215-1 9 2.4第8轮实验浴#2全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和1.6％的DK215-1 10 1.1全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL和1.6％的DK215-1全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和1.6％的DK215-1 11 1.1第10轮实验浴#2全氯乙烯中含0.5％BLENDSOL 和1.6％的DK215-1
表2-油漆的去除量湖兰(lagoon blue) 冰川白 清 漆 灰底漆实验号#未处理的小块样布处理的小块样布未处理的小块样布处理的小块样布未处理的小块样布处理的小块样布未处理的小块样布处理的小块 样布 1无无部分大量全部全部无 部分 2无轻微部分全部全部全部无 大量 3非常轻微轻微部分全部全部全部无 近乎全部 4无部分部分全部全部全部无 近乎全部 5无部分部分全部全部全部无 近乎全部 6无部分部分全部全部全部无 近乎全部 7无近乎全部部分全部全部全部无 全部 8 ……部分 ……全部 ……全部 …… 近乎全部 9 ……部分 ……全部 ……全部 …… 全部 10 ……部分 ……全部 ……全部 …… 近乎全部 11 ……部分 ……全部 ……全部 …… 全部
结论：
这些实验表明采用非耐久消耗性防护材料再次处理过的工作制服，随后可以用非极性溶剂清洁衣服而令人满意地除去油漆。除了这些再处理的效果，该非极性溶剂的清洁步骤还显示了独一无二的油漆除去性能致使去除油漆的程度可以令人满意。所需要的再处理的水平在大约0.5～大约3.0％SOF，更优选在大约1.0～大约2.5％SOF的范围内。DK215-1所需的浓度在大约1～大约5％vol，更优选为3％。所需“BLENDSOL”的浓度在大约0.25～大约1.0％vol的范围内，更优选为0.5％vol。
实施例3
本试验的目的是确定在非极性溶剂步骤的商业化条件下重复蒸馏循环之后，DK215-1的恒定组成。在每次蒸馏循环后取样，并用气相色谱仪分析。图4显示了DK215-1的整个混合物以及其单个组份的浓度与蒸馏循环次数之间的关系的坐标图。该结果显示DK215-1和其组分的浓度在非极性溶剂混合物的重复蒸馏中保持为常数。
实施例4
本实验的目的是测定用浊度测试方法分析FC-280浓度的可行性。
制备含固量为5％的FC-280(35％固含量)的水溶液(悬浮液)。不同大小的等分样品用水进一步稀释到100ml。这些等分样品的吸收性能用标准的紫外-可见光比色仪在420nm处和光径长为19mm的条件下测定。图5的结果显示出用吸光性能测定的防护材料溶液的浊度与在实验范围内的防护材料浓度之间呈线性关系。因此，在本发明方法实践中，可以用浊度控制和保持防护材料的量。
清洗油漆工工作服的中试工艺
第一次商业规模实验的结果
为了证明本工艺在商业规模上的功效，分别进行使用不同的非耐久消耗性防护材料的两个中试工艺来评价功效。本试验所使用的衣服为100％的聚酯织物，选择该织物是因其具有舒适性、抗静电和不起毛(non-linting)的性能-这些性能都是汽车油漆工业中所要求。
在第1个中试中，衣服用WK275-2进行处理，WK275-2是一种含氟聚合材料，可在依前文概述的清洁程序中用作非耐久消耗性防护材料。处理后，该衣服在汽车厂的油漆车间穿着8个小时一个班。被污染的衣服被送回进行清洁和处理的加工点。穿着/处理工艺循环进行2次。在每次加工前后，衣服都进行仔细的检查并详细记录其条件。其结果包括在表3、表4中。注意在第二次穿着时，原先有10个油漆工人的衣服只得到7个工人的衣服。
表3-使用WK275-2(0.7％SOF)第1次完成处理/穿着循环的结果衣服 加工前的条件 加工后的条件 1大部分兰油漆和一些红色滴到衣服前襟上。红色大斑点位于左袖口和左前臂上。除了袖口和前臂上红油漆的轻微痕迹外，全部油漆已被去除。 2前襟上遍覆兰油漆。在油漆已渗透的织物上还存在红色大斑点。已渗出的油漆被全部除去。仅可见兰油漆的痕迹。 3用兰油漆轻微地沾污衣服。在右臀部有两个兰油漆的大斑点。油漆已被完全去除。 4在衣服上有明显的蓝色油漆，前襟和右袖口带有红色斑点。前襟喷有红滴。在胸部口袋上可见红色痕迹和可分辨的斑点。 5在前襟和袖子上有蓝色油漆和黑色污渍。特别是在左臂手腕侧和在足髁部附近有一片黑色污渍。油漆几乎渗入整个前襟。黑色斑点渗入手腕部和足髁部除了手腕部的一个黑色污渍以外所有的油漆都被除去。 6在整个衣服喷上有蓝色，前襟有红色斑点。中部有重的蓝色和红色油漆。右腿有蓝色斑点。在手腕下面衣服后面有蓝色/红色油漆。蓝色和红色油漆渗入衣服的前襟和腿的后部。衣服内部没有油漆的痕迹。在衣服中部有一块油漆的痕迹。 7在前襟喷有一片轻微的金属滴，蓝色在一点已经渗入内部。所有的滴状污渍都被除去。没有油漆渗入衣服的痕迹。 8在整个前襟喷有轻微的蓝色/黑色的滴状污渍。红色和蓝色的油漆已经渗入衣服内部。在左口袋处可见淡的蓝色区域。 9在整个前襟喷有红色的滴状污渍。在手腕的前部和左胸部有红色的斑点。在手腕处有很淡的红色痕迹。 10在前襟和右袖口喷有蓝色或黑色污渍。蓝色和黑色油漆被全部除去。
表4-使用WK275-2(0.7％SOF)第2次完成处理/穿着循环的结果衣服 加工前的条件 加工后的条件 1在前襟上喷有蓝色滴状污渍和斑点。在手腕的前部有红色斑点。蓝色油漆渗入到腿部的左侧和背部。在袖子上有一片红色滴状污渍。看不见明显的油漆痕迹。 2在前襟的右侧有非常淡的带有黑绿色斑点的污渍。右袖子上有红色斑点。看不见油漆痕迹。 3在前襟上有稀疏的绿色和蓝色斑点，右袖子处有一片蓝色污渍和斑点。在左腿的背部有绿色油漆。看不见油漆痕迹。 4在前襟上有蓝色和红色片状污渍和斑点。右袖子处有片红色滴状污渍。在右袖子处有白色和红色污渍。在叉口处油漆轻微渗入。在右腿上有红色和白色污渍。看不见油漆痕迹。 5左腿有重的蓝色油漆。在右腿处有红色和蓝色斑点。在右腿的前部已经渗透进织物中。看不见油漆痕迹。 6整个前襟有红色油漆。在一些斑点处油漆已经渗入衣服内部。在左前手腕处有轻微的红色痕迹。 7蓝色油漆已经渗入两腿前部。看不见油漆痕迹。第二次工业规模实验的结果
在第二次中试中，三件由同样的100％聚酯织物制成的衣服用WK086-1进行处理，WK086-1是一种碳氢聚合物材料，作为前文概述的程序中的非耐久消耗性防护材料。在施加和焙烘此防护材料后，用“博世”(Bosch)PSP 260型真空喷漆机将PPG工业公司的红色醇酸瓷釉喷在每件衣服上将其弄脏。在室温条件下至少12个小时令油漆固化后，衣服进行加工和检查。重复此工艺几个循环，并且记录衣服的条件。其结果总结在表5中。
表5-使用WK086-1的第2次中试试验的结果沾污/加工循环％SOF衣服加工后的条件第1次 0.6 A红油漆不留痕迹 0.7 B红油漆不留痕迹 1.1 C红油漆不留痕迹第2次 0.7 A红油漆不留痕迹 B红油漆不留痕迹 C红油漆不留痕迹
基于前述，本发明提供了从纺织品上除去污渍、特别是除去那些复杂结合污渍的有效方法。以此方式，本发明方法可以有效除去非极性溶剂可溶和极性溶剂可溶的各种污渍及顽渍；防止不希望产生的不同溶剂之间的混溶；采用柔软剂和上胶控制剂化学品来更新织物以得到所希望的、被溶剂去掉的性能；在纺织品上维持需要量的防护材料以将沾污降到最小；以及防止污渍的残余出现，该残余污渍会干扰应用此织物的工业生产。
对于本领域的那些熟练技术人员而言明显的是，在不偏离本发明的范围或精神的前提下，可以对本发明的方法进行各种修改和变化。因此，本发明意欲覆盖后面所附的各权利要求和它们的等效范围内的修改和变化。