全世界地毯清洗技术,到21世纪初期,仍然处于失败的窠臼。为了达到彻底干燥与洗净的目标,
台湾totome团队,研发出最新的超临界萃取系统,包括机器、磨垫与萃取粉,展现出「科技环保」的惊人效果。超临界现象的相变不是化学反应,而是物理性的过程。相对于传统的化学清洁粉剂或生物酵素粉剂,地毯萃取系统的开发,将全面取代「生物化学品」的主流性与正当性。
R62超临界萃取水与生物化学产品最大的不同,并不只因强大的溶解力与高渗透力,而是不会与
地毯起化学反应,又无残留清洁溶剂的矛盾现象。地毯萃取清洗技术的革新,对于地毯污染的
老问题,有非常显著与重要的贡献。totome超临界萃取粉体的清洗技术,过程标榜无废水,
是最先进的工法,也是最友善环境的产品。超临界污垢萃取工法,不破坏材质结构,深入纤维的
孔隙中,将污垢分解挥发干净,避免困扰多年的湿式工法,提供真正能健康环保的新服务。
其众多原理分别介绍如下:
低温萃取的超临界地毯粉R62:
地毯干燥洗净萃取工法的发源,来自于溶液残留的弊病,低温萃取观念,主要是想纠正高温水蒸气
破坏地毯等错误。超临界萃取技术,非常强调不需添加化学有机溶剂,在低温摄氏31.1 度以上时,
即可产生特殊的清洁反应,是不残留技术的革命工法。R62流体在超临界状态下,对欲萃取的污垢
溶质,具有非常优秀的溶解能力,适合高级地毯萃取污物等用途。本工法省却热水、蒸气清洗的
副作用,避免地毯纤维与胶体受到温度的破坏。
超临界萃取的清洁原理:
超临界萃取的反应温度不高,临界温度只要在31.1°C时,流体即能兼具液体和气体的相变性质,
展开流体萃取的清洁动作,发挥完全干燥的蒸发能力。超临界流体的粘度和气体一样低,
扩散系数却低于液体,有着超强的清洁渗透力。超临界萃取流体也有很大的溶解力,
这有助于清洁效能的强力发挥,尤其适用于怕大量用水的场合,是地毯快干洗净工法的新利器。
萃取法仅需再添加一般自来水,且R62萃取粉与水的反应机制非常快速,能在瞬间有效地分解杂质,
并且不会造成环保及健康上的新问题。可预见在地毯清洗的发展上,totome超临界气体或流体等
工法,有十足的条件来取代化学界面活性剂与风干的清洁工法。
超临界萃取水溶液的气相与液相原理:
当水介于气相与液相的中间型态时,称为「超临界萃取水」,表示同时具有两相的特性,
在转相的过程中,换相效应具有超强大的的清洁能量。R62让水无法以液体的方式存在,
产生大量的气体,挥发大量的液体,这形成了所谓的「超临界萃取水」,其性质却是液体,
但型态是气体。水分子是带负电的氧和带正电的氢作用,氢和氧的电荷分离的瞬间,使水具有
很高的极性。液相水的热含量一经裂解,可产生很大的气相能量。R62萃取粉藉此原理,
以切断污垢胶质水的氢氧键,来助于油污、尘垢等的清洁,并达到特别干燥与舒爽洁净的地步。
超临界氧化的萃取原理:
超临界氧化反应,将污垢与氧形成化合物,留待萃取垫磁吸摭取。R62地毯萃取粉分解反应时,
会生成适当的羟基自由基HO和HOO,产生氧化或还原反应。用作还原剂时产物为氧气,用作氧化剂
时产物为水,可以将有机物氧化成乙醇和碳酸盐,还可以将铁单质氧化成铁酸盐,达到中性环保
除锈的超级任务。超临界水对有机污垢具有极强的氧化能力,有很好的氧化自燃和水解能力,
R62因此有能力分解某些细菌,超强的氧化能力,也作为地毯的消毒剂,是绿色清洁的理想洗涤剂。
由于它不存在残留药物等危险性,因此有极高的利用价值,可用于喷洒最高贵的纺织品,用于最讲
究安全卫生的高级场合。
R62超临界工法的还原萃取技术:
R62利用超临界萃取水的技术,以超强的还原能力,作为地毯的去污功能。从地毯清洁锈斑的过程中显示,在氧化铁的还原作用中,不仅不损伤材质,而且反应的时间与效果比传统除莠剂更快速。
此一中性的除锈与除污技术,体现萃取工法中的还原能力,具有相当先进的环保价值。R62中含有
的还原功能,不伤及地毯纺织材料,还可以让残留洗剂被分解,让旧地毯得到适时的补救。
R62以超临界CO2对地毯纤维做增艳还原反应,可避免使用其他化学增艳产品的破坏,并可省却处理
步骤的时间与成本。
超临界二氧化碳的萃取原理:
二氧化碳在室温与常压时,是无色、无味的惰性气体,二氧化碳在超过高压(74atm)与常温(31℃)
的状态下会呈现出超流体所具有的高溶解力与高渗透性的特质。二氧化碳本身无毒臭、不具自燃性
、不产生光化学反应,不会破坏臭氧层,对环境非常友善。二氧化碳在一般状态下,并不具备超萃
取能力。但是当其进入超临界状态后,超临界气体变成亲有机性,因而具有溶解有机物的能力,
此溶解能力遇水即启动,随着分解反应而有快速清洁能力,所以超临界流体的科技应用,
对地毯纺织品清洗的进步,是非常具体直接的贡献。
totome R62超临界地毯萃取的杀菌的原理:
消毒酒精只能杀死约70%左右的细菌,超临界气体以穿越活菌细胞壁的方式,与细胞内的水结合
成碳酸型态,阻断细菌的新陈代谢,让细菌因而死亡,所以「灭菌可达99.9999%」。
因此,超临界气体的杀菌原理,也被用于清洗医疗器材。超临界萃取流体分解细菌的方式,
是让细菌依附的有机物质污垢,在流体里面「燃烧」,将细胞壁摧毁,杀菌过程在常温下的瞬间
反应,即可快速穿破活性细胞膜。生活在水中的有机体细菌,若吸收大量的热,会打断水分子中
的氢键,让水分快速消失。水是所有生物体的重要组成部分,细菌失去生物水分的必要成分,
加上温度的急遽变化,也会有被快速消灭的现象。R62在液相与气相的领域,都能适时发挥杀菌
特效,真正解决脏臭地毯的难题,毕竟地毯洗了不臭,比洗了不脏更难做到。
totome R62超临界地毯萃取的防臭原理:
R62地毯超临界萃取粉,具有最低表面张力的特性,可快速渗透到地毯底层与缝隙,利于小纤维的
清洗与杀菌。当R62地毯清洗液体在31.1度C以上时,立刻启动超临界作用,瞬间溶解地毯污垢中的
细菌与霉菌,是全球最新的环保科技,具有免添加药物的除臭功能。本萃取法没有清洁剂残留的老
问题,不会反逆养成细菌、微生物或蟑螂等害虫,也具备恢复地毯干净无尘味的基本要求。
例如也可用超临界萃取水来处理下水道污泥,污泥会成为清澈、无臭、无菌的新鲜溶液。
totome R62超临界地毯萃取的除油原理:
R62超临界地毯萃取溶液,可和难溶的油渍快速混合,展现溶合分解的超能力,产生特优异的除油
功能。R62利用超临界萃取水的高扩散系数及高溶油性,在瞬间将有机油渍分解。洗地毯油渍不再
是高挑战性的项目了,因为小面积的清洗程序,已经简单到可以局部DIY手洗了。而大面积积厚的
油膜,只要多喷洒R62超临界地毯萃取溶液,来回多刷几次,油污就自然挥发了。
totome R62超临界萃取水的表面张力:
H2O具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,具有较大的毛细现象和吸附现象
。R62超临界萃取水在温度提高时,分子会爆发很大的能量,以致于无法安定在液相,瞬间变成超临
界状态。所以在地毯清洗及干燥程序上,超临界液体与气体,分别扮演很重要的角色。R62超临界萃
取水,设计成扩散系数高、黏度低、表面张力低的特性,藉此来改变分离物质的溶解度,藉以达成
地毯脏污快速分离的神奇效果。
totome R62超临界地毯萃取粉溶液的超小表面张力:
超临界地毯水的黏性系数与表面张力相当低,所以再小的纤维间隙,也不会被纤维的表面张力
所排除。有了R62地毯萃取粉,不需要繁复的清洗步骤,就能让地毯纤维间隙既清爽又干净。
传统以碱性化学溶剂水为主的湿式清洗方式,或是酵素粉、玉米粉等清洁系统,都欠缺气相清洁
的能力,无法分解既小且深的间隙污垢。所以传统清洗地毯过程中,都因为表面张力太大,
仍然残留许多的污渍遗骸,根本无法有效去除,R62利用超临界气体的特性原理,从事拔除污垢的
作用是快又有效。
totome R62超临界地毯萃取的干燥原理:
水(化学式:H2O)是由氢、氧元素组成的无机物,水的热稳定性很强,不易离解为氢和氧。
超临界流体状态下的CO2具有超强的溶解性,大量二氧化碳是释放水元素的“金钥匙”
超临界的CO2分子能“钻”进污垢里面,并快速包围水原子,然后把水原子从胶固体物质里分离
出来。R62超临界萃取水将让清水快速吸收热能,用来打断氢键,达到瓦解水分的干燥目的。
超临界气体干燥法,乃以液态反应至超临界态,再快速转呈至气态。此润湿型萃取液,可被快速
干燥,同时,可以迅速挥发,同时没有化学成分及污垢残留的问题。R62地毯萃取粉因为具有特殊
的干燥催化能力,所以不添加催干剂、挥发剂、溶剂等化学物质。因此,不会对地毯产生多余的
破坏,也不会对纤维造成粘湿型污染。
totome R62超临界地毯萃取粉的特效项目:
使用R62超临界萃取水有几项特点:
- 低温清洗
- 具有超小表面张力
- 清洗后的干燥速度特快
- 清洗干燥后,能润滑纤维
- 洗地毯的后遗症少之又少
- 地毯纤维显影、增艳、增亮
- 杜绝污垢结晶等物质的沈淀
- 在细深的纤维有能以气体有效干洗
- 超临界气体中产生特效的微乳化效应
- 在多孔结构的天然毛纤维上,能快速有效的清洗
- 细菌的细胞壁会被穿刺薄膜,达到杀菌防霉的功能
- 洗地毯的设备、材料、工时都是最具经济效益的工法
- 静电效应会被清除,恢复舒爽的磁场空间
- 质量与卫生条件,最符合健康环保的标准
超临界地毯萃取粉的微乳化效应:
水可以在超临界气体中产生微乳化效应,它叫做反微粒(reverse micells),可以将地毯残余微粒
除去。微乳化提供了溶解污染物的新方法,它可利用活性导体,传递自然分解的作用力,将残留污
垢彻底地去除。而totome研发的R62地毯萃取粉,仅用水就能形成超临界气体,启动微乳化效应,
让地毯清洁的效果达到最理想的境界。传统化学配方可能会在地毯上产生残留物,而事实也正是如此。市售地毯清洁剂的成分,几乎都靠化学剂来处理微粒,如酸、碱、发泡剂、氧化剂、乳化剂或
表面活性剂,这是非常不利于地毯的原料。
超临界萃取污垢的原理:
由于被溶解物质的颗粒大小和溶解度不同,较混浊的胶态溶液,有些会在底部形成沉淀,
成为沉淀胶态或结晶。超临界气体中微乳化效应,将地毯瞬间萃取分解,从残留物的体积来判断,
大约有80%的有机质污垢可以被汽化分解。为了让其它约20%的有机质或无机质污垢成功撷取,
以致完成地毯优化的清洁程序,totome加入特殊的活性物质,使之可以成为半结晶体,或失去
胶结能力的残扎渣。并藉由totome超强吸磁力的萃取垫,将地毯尘垢有效回收,达到经济且环保的
新工法。
超临界萃取垫吸取污垢的原理:
totome研发的萃取垫,可以吸附大量污垢,吸纳在奈米纤维垫的深处,而不是沉淀在地毯根部。
超临界氧化反应,将污垢与氧形成化合物,留待萃取垫磁吸摭取。totome萃取垫集清洗、抛磨、
挥发、储垢于一身,其产生的旋转脉冲压,会将有机质的微粒结晶与无机质的碎粒,统统挤入
萃取垫的纤维中。原理上是以正电荷吸附带有负电荷的晶体,使之飞入或钻入萃取垫之中。
传统的湿式清洁技术使用有机化学溶剂,过程产生更多的地毯清洗废液,用吸水机回收与棉垫
干燥,效果都非常有限。错误工法导致浪费很多的人力与物力,更影响臭味后遗症的发生。
R62同时以超临界氧气使其蓬松与柔软。润湿的微量水气,在持续挥发的过程中,水分会快速自动
离开地毯纤维,而留下干燥的表面,故可免除吸水不全、烘干不力的落伍步骤。
超临界萃取工法与酵素工法时效上的比较:
将植物中的纤维素变成葡萄糖,传统酵素约需70小时,而利用超临界萃取水,将植物中的纤维素
变成葡萄糖,却只需10秒钟。有机质发酵过程中,其中有些的菌群会有第二次代谢物,也会分泌出
贺尔蒙。微生物得以充分繁殖,并将有机物充分分解成有机营养分,缓慢有效地提供新鲜的肥分,
制造新的微生物,硬化地毯的纤维。
超临界萃取发热效应原理:
温度是表征物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
例如曲线OA是固气共存,AB是固液共存,AC是液气共存,也就是两相间产生相变的状态,
这种相变化通常会有潜热(latent heat),像是蒸发热、凝结热,称为一阶相变(first-order phase transition)。有许多有趣的特性,样品的许多物理性质,例如比热、压缩度等,都有一些奇怪的
发散现象。不过,这些性质都到透过非常仔细精密的实验才能观察。温度和压力渐渐升高,
接近临界温度时,液体部分和气体部分显得非常混乱,界限也变得模糊,再加热气体变得不透明
(Fig.2b),界限一消失,温度已高过临界温度,再加热又变得透明。
超临界萃取工法的超低毒性:
许多商业上的清洁溶媒、清洁溶液都是有毒性的,并且会污染地毯系统,制造空气的污染,
间接吸进人体内,会残存很长的时间。如果以R62超临界萃取粉,作为一种“绿色溶媒”,
并能得到进一步的应用,那将有利于保护地球的环境,增益人类身体的健康。
超临界萃取工法的清洁用途:
R62超临界萃取水溶液,在超临界反应状态时,其看起来像是雾状的外观,特别适用于标榜无残留
的绿色清洁用途。R62利用超临界萃取粉独特的特性,成功取代传统的湿式清洗工法,避免反污染
与反破坏地毯,为深具革命性的绿色环保产品。由于在环保、成本与速度上的优势,未来在清洁
工业或商业上,都有可能成为最夯的技术与商机。本技术之于食品/无尘衣物清洁/纺织品清洁/
衣服清洁/废气清洁∕废水清洁/废泥浆清洁/金属清洁/矿物清洁等处理,皆已经证明为可应用的
项目。
超临界萃取工法的工业与商业用途:
超临界萃取的干燥洗净技术,已经有运用于半导体、生医科技、高分子复合材、精密陶瓷工业等
领域。欧美国家经过长期研究,亦已将超临界萃取工法视为处理有毒废弃物的好方法,
是工业污泥、都市废水处理的新科技。农业上,咖啡也以超临界低温萃取技术,来生产高纯度的
萃取物,天然食品原料萃取的应用,势必会获得更多的支持。科技上,超临界清洗技术,
也已成功运用在超精密晶圆清洗制程中,其超低表面张力的特性,可以取代强酸残留的缺失,
提升晶圆厂清洗的良率,并符合降低环境污染的国际潮流。 |