颗粒洗涤技术专利分析

颗粒洗涤技术专利分析

陈祥

（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津 300304）

摘要：洗衣机传统的洗涤方式都依赖液体，比如洗涤水、有机溶剂等，进行污渍的去除，存在洗涤效率较低及洗涤成本过高的问题。颗粒洗是在液体介质的基础上，补充固体洗涤颗粒，进一步提高了纯液体洗涤的效率，并节约了液体的使用量，降低了洗涤成本。本文对颗粒洗重点申请人及重点专利进行了分析，勾勒出了国内外相关技术的发展脉络。

关键词：洗衣机；颗粒洗

洗衣机传统的洗涤方式都依赖液体，比如洗涤水、有机溶剂等，通过对洗涤物与液体的搅拌或转动，让二者产生相对运动，进行污渍的去除[1]。但液体与洗涤物的相互作用力有限，导致清洁效率以及液体的消耗量过大。如何优化洗涤介质，改善洗涤效率并节约洗涤成本，是目前洗衣机研究的一个热点方向。颗粒洗是在液体洗涤介质基础上，补充有固体洗涤颗粒，通过颗粒对洗涤物的击打，进一步提高了液体介质的清洁效率。由于水体介质中存在固体颗粒，颗粒在洗衣机中如何储存、投放、回收是颗粒洗需要解决的关键问题。

1 洗涤技术的演进

洗衣机传统的洗涤方法采用水作为洗涤介质进行洗涤，并通过脱水功能将水排出，然后重新加入干净的水，继续进行洗涤或漂洗，结束后再将水排出，这种方法水消耗量非常大。为了减少水体的消耗，现有技术先后出现了采用有机溶剂作为洗涤介质进行洗涤的方法，有机溶剂在洗衣机中循环使用，还有采用空气洗、超声波洗的洗涤方法。

随着洗涤技术的发展，又出现了一种采用固体洗涤颗粒作为介质的洗涤方法。在洗涤时，通过控制洗涤装置旋转产生的机械力使洗涤物与洗涤颗粒进行充分的接触和摩擦，使得洗涤物上的污物溶解到洗涤水中。采用这种洗涤颗粒作为洗涤介质，洗涤效果好，且能够节约用水。然而普通的洗衣机不具有将洗涤颗粒与洗涤物分离和回收洗涤颗粒以形成颗粒料循环洗涤的功能，因此使用起来很不方便。

2 颗粒洗涤技术重点专利分析

干洗是纺织工业中的一种很重要的方法，传统的干洗需要使用具有潜在危害的溶剂或者液态或超临界状态的二氧化碳，存在一定的污染及安全风险。英国利兹大学提出了一种新的清洗方法（WO2007/128962A1、CN101466482A：申请日2007.04.04），该方法用包含大量聚合物颗粒的制剂处理湿化的纺织纤维，聚合物颗粒表面涂覆表面活性剂。在清洗污染基质过程，仅需要少量的水湿化基质，该方法即可用于居家清洗，也可用于工业清洗，该专利还对聚合物颗粒材质及粒径进行了限定。此后，申请人克塞罗斯有限公司对颗粒材质、分子量、粒径，颗粒与衣物混合比例作了进一步优选（CN102482841A：申请日2010.05.10）。

上述清洗方法要求在清洗结束时从已清洗的基质有效分离清洗颗粒，基于上述问题，克塞罗斯有限公司进一步提出了一种清洗设备（GB0902619A：申请日2009.02.17；CN102317534A：申请日2010.02.17），该设备包含同心设置可独立旋转的圆筒形滚筒以及圆筒形笼，滚筒直径大于笼，衣物在笼中旋转洗涤，圆筒形笼具有多个穿孔，允许颗粒流入、流出，滚筒与笼之间有辅助颗粒投放、回收的挡板。滚筒内表面具有多个循环桨，通过滚筒的旋转，循环桨可以将颗粒带至圆筒形笼顶侧开口进入笼中参与洗涤。洗涤完毕，旋转圆筒形笼，颗粒可以从笼底部开孔进入滚筒内。

克塞罗斯有限公司于后续进一步提出了改进的清洁设备（CN102713043A：申请日2010.11.24），清洁设备包括上方的圆柱形罐笼以及下方的贮槽，罐笼上具有可移除的密封装置，开启时颗粒孔进入罐笼内部，关闭时防止颗粒流出。颗粒通过泵从贮槽导入罐笼内，实现再循环。

南京乐金于2009年6月10提出了一项能提高洗涤效率的新型滚筒洗衣机实用新型专利申请，该专利2010年3月17日获得授权。滚筒洗衣机在初始进少量水，利用进水将颗粒盒中的颗粒导入内桶中。由于小颗粒直径比洗涤桶2的小孔直径要小，在高速脱水的时候，小颗粒能够自动掉入落到下面的回收盒6中。上述方法借助与水流与颗粒的离心力及重力，其投放与回收的有效性有待提高，且无法实现颗粒的全流程的自动投放、回收。

海尔集团公司针对颗粒如何投放与回收的问题，提出了一种具有将洗涤颗粒与洗涤物分离和回收洗涤颗粒以形成颗粒料循环洗涤功能的洗衣机（CN102061588B：申请日2009.11.16），洗衣机包括沿横轴转动的内筒和包围内筒外侧的外筒，在内筒上设有可供洗涤颗粒穿过的开孔和位于该开孔附近且向外突出的刮片。外筒的外壁上设有用于容纳洗涤颗粒的储存箱，储存箱通过设置在外筒上的开口或电磁阀与外筒的内部空间连通。该申请不仅可以将洗涤后的洗涤颗粒储存在储存箱内，而且还可以在下一次洗涤时使洗涤颗粒与内筒内的洗涤物混合完成循环洗涤，使用起来更加方便。

在此之后，海尔公司针对洗衣机颗粒洗涤进行了重点研究，涉及洗衣机颗粒的投放与回收、颗粒结构与组分的改进、颗粒洗洗衣机的控制方法，如CN102154801B公开的节水滚筒洗衣机及洗衣方法，利用循环泵，通过循环管路系统实现颗粒的循环。CN102899848B公开的滚筒洗衣机及洗涤方法，将内筒分成两层，利用第一、第二内筒实现颗粒的存储，避免洗衣机需要单独设立存储空间存储颗粒。CN102953262B公开的洗衣机及洗涤方法，洗衣机在筒壁上设置聚合物固体颗粒夹层，颗粒小球无需在筒内循环就能实现颗粒与衣物的接触洗涤。CN103031691B公开的洗衣机及洗涤方法，洗衣机筒壁设置为螺旋状，利用筒体的正向、反向转动，实现颗粒的便捷投放与回收。

3.结语

通过上述分析，我们可以得出如下结论：（1）颗粒洗涤需要向内筒内投放洗涤用的颗粒，洗涤结束后，还要回收颗粒，如要对颗粒进行脱水，还需要再次投放颗粒和回收颗粒，洗涤过程较为复杂，洗衣机的内部结构需要相应的做较大的改进，需要大幅增加材料及制造成本。创新主体后续可以在结构简化上做进一步的改进，以降低成本，并进行相关专利的布局；（2）该技术目前创新研究的主要引领者是英国克塞罗斯和中国的海尔，且二者在颗粒洗的整机、方法均布局有相关专利，部分专利还属于基础性专利。

参考文献：

 [1] 陈祥. 洗衣机节水技术专利分析[J]. 南方农机.2019.