BRPI0606799A2

BRPI0606799A2 - artigo de limpeza abrasivo, e, métodos de produção de um artigo de limpeza abrasivo e de limpeza de um superfìcie com um artigo de limpeza abrasivo

Info

Publication number: BRPI0606799A2
Application number: BRPI0606799-9A
Authority: BR
Inventors: Lou D Hibbard
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2010-02-09
Also published as: JP2008529589A; MX2007009005A; EP1843691B1; US7232364B2; JP4805951B2; WO2006083570A2; CN101115429B; WO2006083570A3; US20070204518A1; JP2011189189A; CN101115429A; US20060178090A1; CA2595993A1; TW200633670A; EP1843691A2; KR20070099665A

Abstract

ARTIGO DE LIMPEZA ABRASIVO, E, MéTODOS DE PRODUçãO DE UM ARTIGO DE LIMPEZA ABRASIVO E DE LIMPEZA DE UM SUPERFìCIE COM UM ARTIGO DE LIMPEZA ABRASIVO. A presente invenção provê um artigo de limpeza abrasivo, um método para a produção de um artigo de limpeza abrasivo, e um método de limpeza de uma superficie com um artigo de limpeza abrasivo. Em um aspecto, os artigos de limpeza abrasivos compreendem um substrato, um aglutinante solúvel em água tendo um peso molecular médio ponderal inferior a 200.000, e uma pluralidade de particulas abrasivas fixadas, de modo liberável, ao substrato mediante contato com um solvente.

Description

"ARTIGO DE LIMPEZA ABRASIVO, E, MÉTODOS DE PRODUÇÃO DEUM ARTIGO DE LIMPEZA ABRASIVO E DE LIMPEZA DE UMSUPERFÍCIE COM UM ARTIGO DE LIMPEZA ABRASIVO"Fundamentos:

A presente invenção refere-se a um artigo de limpeza, a um

método de produção de um artigo de limpeza, e a um método de uso de umartigo de limpeza. De modo particular, a presente invenção refere-se a umartigo de limpeza com partículas abrasivas fixas, de modo liberável, ao artigode limpeza através de um aglutinante solúvel em água, a um método para a produção de um artigo de limpeza, e a um método de limpeza de umasuperfície com um artigo de limpeza.

Durante a limpeza, a superfície pode incluir sujeira acumulada,resíduos, ou depósitos minerais, que requerem mais do que um detergentepara a remoção. Além disso, pode ser necessário usar um artigo de limpezaque possua capacidades de polimento. As capacidades abrasivas podem serprovenientes de um substrato em si mesmo, que está sendo usado como oartigo de limpeza, ou as capacidades de polimento podem ser provenientes demateriais abrasivos adicionados ao substrato. O provimento de um artigo delimpeza, que possui, em si mesmo, capacidades de polimento, com um material abrasivo, aumenta o efeito de polimento do artigo de limpeza.

Um artigo de limpeza pode ser provido com partículasabrasivas pelo derramamento de uma solução abrasiva, tal que Soft Scrub®,disponível de The Dial Corporation de Scottsdale, Arizona, sobre umsubstrato. Além disso, isto requer tanto um substrato, como uma solução depolimento, o que pode ser inconveniente e incômodo. Além disso, a soluçãode polimento é, muitas vezes, quimicamente severa, e, portanto, pode não sertão segura para que seja manipulada e armazenada pelo usuário. Além disso,esta abordagem não, envolve, de modo típico, substratos descartáveis, e, destemodo, o substrato precisa ser manipulado e limpado seguindo-se ao uso. Areutilização do substrato podem ser indesejável em áreas de limpezapesadamente sujas ou contaminadas.

Outro modo de prover partículas abrasivas ao artigo delimpeza é o de aderir mecanicamente as partículas a um substrato, através do uso de uma camada adesiva ou aglutinante separada. Existem desvantagens deambos os aglutinantes moles e duros. Se a camada de aglutinante for muitomacia, é então difícil que seja obtida fratura suficiente para que as partículasabrasivas sejam expostas. Então, a capacidade de polimento das partículaabrasiva não é inteiramente utilizada. Se a camada de aglutinante for muito dura, então o substrato é mais rígido e dura para que o usuário possamanipulá-lo. Um aglutinante duro é mais friável e, portanto, permite com quea fratura ocorra, de modo a expor as partículas abrasivas. No entanto, aspartículas estão são rigidamente ligadas, que é mais provável que ocorramarranhões.

Aglutinantes não permitem, de modo típico, a liberação das

partículas abrasivas. É mais provável que partículas aderidas mecanicamentecausem arranhões sobre uma superfície. As partículas são rigidamente ligadasao substrato e quando o substrato é deslizado através da superfície, a partículaé arrastada ao longo da superfície também. Se a partícula não for liberada e deixada tombar, a arranhadura é provável que ocorra e irá fazer com que atextura da superfície seja limpada.

A camada de aglutinante adicional acrescenta custos naprodução do substrato, porque materiais adicionais e estágios deprocessamento são necessários. Estes custos adicionais resultam em que o produto do artigo de limpeza custe mais, e portanto não são destinados ao usoúnico.

O uso repetido de um produto de limpeza pode ser indesejávelpara certas situações de limpeza. Em alguns ambientes de limpeza, tais quebanheiros, chuveiros e pias, pode ocorrer uma alta concentração de sujeira,resíduos, manhas ou germes. Em tais ambientes de limpeza, é desejável usarum artigo de limpeza abrasivo devido a depósitos minerais e manchas. Noentanto, de modo a reutilizar o artigo de limpeza em tais ambientes, o artigode limpeza, em si mesmo, precisa ser higienizado. O estágio adicional dehigienização do artigo de limpeza acrescenta tempo e custo adicionais aoprocesso de limpeza. Deste modo, em algumas situações, é desejável que oartigo de limpeza seja descartável.Sumário

Em uma modalidade, a presente invenção prove um artigo delimpeza que compreende um substrato, um aglutinante solúvel em água tendoum peso molecular de peso médio inferior a 200.000, e uma pluralidade departículas abrasivas fixadas, de modo liberável, ao substrato, pelo aglutinantesolúvel em água. As partículas abrasivas são liberadas a partir do substratomediante contato com um solvente.Em outra modalidade, a presente invenção prove um artigo de

limpeza abrasivo, que compreende um substrato e um revestimento abrasivo apartículas abrasivas fixadas de modo liberável ao substrato. O revestimentoabrasivo consiste essencialmente de um aglutinante solúvel em água tendo umpeso molecular inferior a 200.000. A liberação das partículas abrasivas apartir do aglutinante solúvel em água e do substrato mediante contato com aágua.

Em outra modalidade, a presente invenção prove um artigo delimpeza abrasivo, que consiste essencialmente de um substrato e partículasabrasivos fixadas, de modo liberável, ao substrato através de um tensoativosolidificado. O tensoativo solidificado é capaz de ser dissolvido em umsolvente e as partículas abrasivas são liberadas a partir do tensoativosolidificado quando o solvente é exposto ao tensoativo solidificado.

Em outra modalidade, a presente invenção prove um métodode produção de um artigo de limpeza abrasivo. O método compreende proverum substrato, misturar uma suspensão de partículas abrasivas com umaglutinante solúvel em água tendo um peso molecular médio ponderai inferiora 200.00, revestir o substrato com a suspensão, e solidificar o aglutinantesolúvel em água dentro da suspensão. O aglutinante solúvel em água fixa, de modo liberável, as partículas abrasivas ao substrato.

Em outra modalidade, a presente invenção prove um métodode limpeza de uma superfície com um artigo de limpeza abrasivo. O métodocompreende prover um substrato com partículas abrasivas fixadas, de modoliberável, ao substrato, por meio de um aglutinante solúvel em água tendo umpeso molecular inferior a 200.000, expor o substrato a um solvente paraliberar uma porção das partículas abrasivas a partir do aglutinante solúvel emágua, e aplicar força ao substrato sobre a superfície para limpar a superfície.Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um artigo de limpeza abrasivo exemplar de acordo com a presente invenção.

A Figura 2 é uma vista explodida de uma porção do artigo delimpeza abrasivo da Figura 1.

Embora os desenhos e figuras acima identificados exponhamuma modalidade da invenção, outras modalidades são também contempladas, como mencionado na discussão. Em todos os casos, esta exposição apresentaa invenção a título representativo e não de limitação. Deve ser entendido quenumerosas outras modificações e modalidades podem ser considerados poraqueles versados na técnica, que recaem dentro do escopo e do espírito dainvenção. As figuras podem não estar ilustradas em escala. Números de referência similares foram utilizados para denotar partes similares.Descrição Detalhada

Um artigo de limpeza abrasivo exemplar da presente invençãoé apresentado na Figura 1 e uma vista explodida de uma porção do artigo delimpeza abrasivo apresentado na Figura 1 é apresentado na Figura 2. O artigode limpeza abrasivo 100 compreende um substrato 110 com um revestimentoabrasivo 120 de partículas abrasivas 124. O revestimento abrasivo 120 estáem um estado sólido, que retém as partículas abrasivas 124 ao substrato 110.

O substrato 110 pode ser de qualquer material conhecidousado como blocos de limpeza ou abrasivos. Substratos úteis incluemesponjas naturais ou sintéticas, blocos de lã de aço, toalhas de papel, blocosde pano tecido, blocos formados a partir de alumínio estreito fibras ou fitas debronze ou plástico, pano não- tecido de densidade, porosidade e espessuravariáveis, blocos de polimento abrasivos de baixa densidade, fofos, não-tecidos, e não- tecidos com partículas abrasivas fixadas, e estruturascompósitas, que incorporam um ou mais dos precedentes como elementos.

Artigos não- tecidos são particularmente adequados como umsubstrato para blocos de limpeza. Telas não- tecidas, que compreendem umaestrutura tridimensional, fofa, aberta, de fibras ligadas, uma a outra, em seuspontos de contato mútuos, são usados extensivamente na manufatura deartigos abrasivos para aplicações de limpeza, abrasão, acabamento epolimento de qualquer de uma variedade de superfícies.

Telas não- tecidas, adequados para o uso no artigo de limpezaabrasivo podem ser feitos de, mas não limitados a, assentados a ar, cardados, ligados por pontos, ligados por fiação, depositados a úmido ou soprados emfusão. Uma tela não- tecida preferida é o substrato não- tecido depositado aar, tridimensional, fofo, aberto, descrito na Pat. U. S. N° 2. 958. 593 deHoover et al., cuja exposição é aqui incorporada a este a título referencial.Esta tela não- tecida é formado através de fibras curtas dispostas de modoaleatório. Um produto comercial de sucesso, que compreende uma tal telanão- tecida, é aquele vendido pela designação "Scotch- Brite", disponível de3M Company, St. Paul, Minesota.

Outras abordagens para a manufatura de artigos não- tecidosincluem o uso de filamentos contínuos na manufatura de uma tela não- tecida.Artigos de polimento exemplares, produzidos a partir de filamentoscontínuos, são aqueles descritos na Patente U. S. N° 4.991. 362 e 5.025. 596de Heyer et al., cujas exposições são incorporadas a este, a título referencial.Estas patentes descrevem artigos abrasivos de baixa densidade, formados com toalha de filamento enrugado unidirecional, contínuo, com os filamentosligados juntos em extremidades opostas do bloco.

Fibras adequadas para o uso em artigos de limpeza abrasivosincluem fibras naturais e sintéticas, e misturas das mesmas. As fibrassintéticas são preferidas, incluindo aquelas produzidas a partir de poliéster (por exemplo, tereftalato de polietileno), náilon (por exemplo, hexametilenoadipamida, policaprolactama), polipropileno, acrílico (formado a partir de umpolímero de acrilonitrila), raiom, acetato de celulose, copolímeros de cloretode polivinilideno - cloreto de vinila, copolímeros de cloreto de vinila -acrilonitrila, e assim por diante. Fibras naturais adequadas incluem aquelas de algodão, lã, juta, e cânhamo. As fibras usadas pode ser de fibras virgens ou defibras de rejeito, recuperadas a partir de aparas de vestuário, manufatura decarpete, manufatura de fibra, ou processamento têxtil, por exemplo. Omaterial de fibra pode ser uma fibra homogênea ou uma fibra compósita, talque uma fibras de dois componentes (por exemplo, uma fibra de casca- núcleo, fiadas de modo conjunto). Está também dentro do escopo destainvenção prover um artigo, que compreende diferentes fibras em diferentesporções da tela (por exemplo, a primeira porção da tela, a segunda porção datela, e a porção da tela mediana). As fibras da tela são, de modo preferido,submetidas à tração e enrugadas, mas podem ser também filamentos contínuos, formados através de um processo de extrusão, tal que aqueledescrito na Patente U. S N° 4. 227. 350 de Fitzer, aqui incorporado a títuloreferencial, assim como as fibras contínuas, descritas pelas patentes '362 e'596 de Heyer et al.

Quando a tela não- tecida é do tipo descrito por Hoover et al.,acima identificado, fibras satisfatórias para o uso na tela não- tecida estãoentre cerca de 20 e cerca de 110 milímetros e, de modo preferido, entre cercade 40 a 65 mililitros de comprimento e possuem uma finura de densidadelinear na faixa de cerca de 1,5 a cerca de 500 denier e, de modo preferido, de cerca de 15 a cerca de 110 denier. É contemplado que as fibras de deniermisto podem ser usadas na manufatura de uma tela não- tecida, de modo aque seja obtido um acabamento superficial desejado. O uso e fibras maiores étambém contemplado, e aqueles versados na técnica irão entender que ainvenção não está limitada pela natureza das fibras empregadas ou pelos seus respectivos comprimentos, densidades lineares e os similares.

A tela não- tecida antes mencionada é prontamente formadaem uma máquina "Rando Webber" (comercialmente disponível de RandoMachine Company, Nova York) ou pode formado através de outros processosconvencionais. Quando um material não- tecido do tipo ligado por fiação é empregado, os filamentos podem ser substancialmente de diâmetro maior, porexemplo, de até 2 milímetros ou mais de diâmetro.

Telas não- tecidas úteis possuem, de modo preferido, um pesopor área unitária de pelo menos cerca de 20 g/m2, de modo preferido entre 20e 1000 g/m2, de modo mais preferido entre 300 e 600 g/m2. O pesos de fibra precedentes irão prover, de modo típico, uma tela, antes da perfuração comagulha ou impregnação, tendo uma espessura de cerca de 1 a cerca de 200milímetros, de modo típico entre 6 a 75 mililitros, e de modo preferido entre10 e 50 milímetros.

A tela pode ser reforçada, por exemplo, através da aplicação de uma resina previamente ligada para a ligação das fibras em seus pontos decontanto mútuos, de modo a formar uma estrutura integrada de modotridimensional, tal como descrito em Hoover et al. A resina previamenteligada pode ser produzida a partir de uma resina fenólica a base de água determocura. Resinas de poliuretano podem ser também empregadas. Outrasresinas previamente ligadas úteis incluem aquelas que compreendempoliuréias, borrachas de estireno-butadieno, borrachas de nitrila, epoliisopreno. Agente de reticulação adicional, cargas e catalisadores podemser também adicionados à resina previamente ligada. Aqueles versados na técnica irão apreciar que a seleção e a quantidade de resina efetivamenteaplicada pode depender de qualquer de uma variedade de fatores incluindo,por exemplo, o peso da fibra na tela não- tecida, a densidade da fibra, o tipoda fibra, assim como o uso final contemplado para o artigo acabado.Naturalmente, a presente invenção não requer o uso de uma resina previamente ligada e a invenção não deve ser construída como estandolimitada a telas não- tecidas, que compreendem qualquer resina previamenteligada particular.

A aplicação da resina previamente ligada, quando usada, podeser efetuada através de qualquer meio adequado, incluindo revestimento comrolo, revestimento por pulverização, revestimento com pó seco, revestimentocom pó suspenso, queda de pó, revestimento por imersão em líquido,revestimento com pó em leito fluidizado, revestimento com pó eletrostático,revestimento de resina líquida com diluição em gás crítico, ou outrosprocessos de revestimento comumente usados, disponíveis para aquelesversados na técnica.

Outros meios conhecidos de formar uma estruturatridimensionalmente integrada a partir do não- tecido estão dentro do escopoda presente invenção. Como uma alternativa a uma resina previamente ligada,aplicada às fibras para formar o não- tecido, as fibras podem ser ligadas em fiação, de modo conjunto, em uma porção de pontos, em que elas entram emcontato, uma com a outra, para formar uma estrutura integrada de modotridimensional, tal como descrito na Patente U. S. N° 5. 685. 935 e Heyer etal.

O revestimento abrasivo 120 porta e fixa as partículasabrasivas 124 ao substrato 110. O revestimento abrasivo 120 compreende umaglutinante solúvel em água 126 tendo um peso molecular médio ponderaiinferior a 200.000. O aglutinante solúvel em água 126 é solidificado de modoa portar e a fixar as partículas abrasivas 124 ao substrato 110, até que o artigode limpeza abrasivo 100 seja exposto a um solvente. O solvente inicia adissolução do aglutinante solúvel em água 126 e as partículas abrasivas 124são liberadas a partir do artigo de limpeza abrasivo 100.

O aglutinante solúvel em água 126 tendo um peso molecularmédio ponderai inferior a 200.00, será, de modo típico, mais prontamentesolúvel em água. Em outras modalidades, o aglutinante solúvel em água 126possui um peso molecular inferior a 100.000, e em outras modalidades, oaglutinante solúvel em água 126 possui um peso molecular inferior a 10.000.Muitos aglutinantes solúveis em água são conhecidos. O aglutinante solúvelem água 126 pode ser oligomérico ou polimérico, e pode incluir copolímerose misturas dos mesmos. Exemplos não- limitativos de polímeros ecopolímeros adequados para o uso como aglutinantes solúveis em águaincluem polietileno glicol, polivinil pirrolidonas, copolímeros de polivinilpirrolidona/ acetato de vinila, álcoois polivinílicos, carboximetil celuloses,amidos de hidroxipropil celulose, óxidos de polietileno, poliacrilamidas,ácidos poliacrílicos, polímeros de éter de celulose, polietil e oxazolinas,ésteres de oxido de polietileno, copolímeros de ésteres de oxido de polietilenoe oxido de polipropileno, uretanos de oxido de polietileno, e uretanos decopolímeros de oxido de polietileno e oxido de polipropileno.

O aglutinante solúvel em água 126 pode ser um tensoativo. Demodo adicional, o aglutinante solúvel em água 126 pode incluir umacombinação de vários aglutinantes solúveis em água, um dos quais pode serum tensoativo. Além disso, o aglutinante solúvel em água 126 pode incluiruma combinação de vários tensoativos. Um tensoativo é preferível porque eleprove capacidades de limpeza adicionais ao artigo abrasivo 100.Os tensoativos úteis na presente invenção são aqueles que sedissolvem prontamente em água. Além disso, o tensoativo deve proverexcelentes propriedades de formação de espuma, limpeza e corte de graxa emaplicações de limpeza doméstica normais de modo a auxiliar a remoção de manchas, graxa, óleo, sujeira e resíduos a partir da superfície a ser limpada.

O tensoativo usado em artigos de limpeza abrasivos dainvenção pode incluir um ou mais tensoativos aniônicos, catiônicos, não-iônicos e anfotéricos, assim como combinações de tais tensoativos. Édesejado que o tensoativo seja suave sobre a pele do usuário e que não seja tóxico. Está dentro do escopo da presente invenção que misturas de um oumais tensoativos aniônicos, não-iônicos, catiônicos e/ ou anfotéricos, umaconcentração mais alta de tensoativos aniônicos seja desejada para a formaçãode espuma e propriedades detergentes aumentadas.

Tensoativos aniônicos, adequados para o uso neste, incluemsais de sódio e amônio de alquilas sulfonadas, ácidos sulfônicos, éteresalquílicos sulfatados, ésteres graxos sulfatados e sulfatos de laurila. Sulfatosde alquila, tais que lauril sulfato de sódio e lauril sulfato de amônio podem serincluídos como o tensoativo. Alquil éter sulfatos, tais que lauril éter sulfato desódio são úteis na presente invenção. Sulfonatos adequados incluem dodecil benzeno sulfonato de sódio, disponível comercialmente sob a designaçãocomercial "BIO-SOFT D-40", e dodecil benzeno sulfonato de trietanolamina,comercialmente disponível sob a designação comercial "BIO-SOFT N-300",disponível de Stepan Company of Northfield, Illinois.

Tensoativos anfotéricos são agentes de formação de espumasecundários suaves, que conferem propriedades detergentes adicionais, assimcomo aumentam a suavidade da mistura sobre a pele. Tensoativos anfotéricosexemplares, adequados para o uso na invenção, incluem cocoamidopropilbetaínas. Outro tensoativo anfotérico adequado é coco/ oleoamido propilbetaína. Óxidos de amina são os tensoativos anfotéricos comumente usados,tais que oxido de lauramina, oxido de lauramidó propil amina, e oxido deestearamida.

Tensoativos não- iônicos podem ser incluídos comotensoativos de baixa formação de espuma, suados para a formação deviscosidade ou como tensoativos de formação de espuma médios, usadoscomo reforçadores de espuma. Dentre tensoativos não- iônicos e agentes deestabilização de espuma adequados para a inclusão neste estão as monoetanolamidas, tais que cocoamida MEA. Dietanoamidas, tais que dietanolamida decoco é adequada para o uso neste. Várias outras aminas e amidas etoxiladas, junto com alcanol amidas graxas podem ser incluídas, tal como conhecido poraqueles versados na técnica.

Tensoativos catiônicos podem ser incluídos para que ajamcomo um agente de estabilização de emulsão e/ ou um reforçador deviscosidade. Cloretos de amônio quaternários podem ser usados comotensoativos catiônicos.

É contemplado que outros tensoativos e misturadas dosmesmos podem ser incluídos na presente invenção. A invenção não está denenhum modo limitada pelo aglutinante solúvel em água e/ ou formulação detensoativo neste descritos. A discussão precedente de tensoativos específicosdeve ser entendida como sendo exemplar e de nenhum modo limitativa.

O aglutinante solúvel em água, e quando presente, otensoativo, age como um veículo para reter as partículas abrasivas 124 aosubstrato 110. Portanto, é desejável que seja utilizado um aglutinante solúvelem água que, mediante solidificação, prove uma ligação segura das partículas abrasivas 124 ao substrato 100. De modo preferido, a formação de flocos,formação de pó, ou formação de casca do aglutinante solúvel em águasolidificado será minimizada. De modo geral, se o aglutinante solúvel emágua secar, ele será solidificado de modo mais ceroso do que pulverizado, etenderá a formar uma melhor ligação com a substância 110.De modo preferido, o aglutinante solúvel em água 126 étermicamente estável, de modo a durar através do processo de revestimentopor secagem ou processo de revestimento termo- reversível, semdecomposição excessiva. O aglutinante solúvel em água 126 não deve apresentar ou deve apresentar um fluxo mínimo na embalagem, quandoexposto a calor e umidades elevados, tal que quando é enviado através declimas mais quentes. Quando no estado líquido, o aglutinante solúvel em água126 deve apresentar uma viscosidade suficientemente alta após a adição dapartícula abrasiva 124, de modo a evitar a adição de um espessante. Uma viscosidade muito baixa pode causar a deposição da partícula abrasiva 124durante o revestimento.

O aglutinante solúvel em água 126 e o tensoativo, se presentes,são solúveis em um solvente. O aglutinante solúvel em água 126 deve sersolúvel no solvente que está disponível para a aplicação de limpeza particular.

De modo típico, o artigo de limpeza abrasivo 100 é exposto à água durante alimpeza de manutenção doméstica normal. Portanto, o aglutinante solúvel emágua 126 deve ser solúvel em água.

As partículas abrasivas 124 são fixadas, de modo liberável, aosubstrato 110 através do aglutinante solúvel em água 126. As partículasabrasivas 124, usadas na produção de artigos de acordo com a presenteinvenção, incluem todos os materiais abrasivos conhecidos, assim comocombinações e aglomerados de tais materiais. Em aplicações, em que opolimento agressivo ou outros usos finais não são contemplados ou desejados,partículas abrasivas mais macias (por exemplo tendo uma dureza de Mohs na faixa de entre 1 a 7) podem ser usadas de modo a prover o artigo acabado comuma superfície suavemente abrasiva. Abrasivos macios adequados incluem,sem limitação, materiais inorgânicos, tais que sílex, sílica, pedra-pomes, ecarbonato de cálcio, assim como materiais poliméricos orgânicos, tais quepoliéster, cloreto de polivinila, metacrilato, metacrilato de metila,policarbonato e poliestireno, assim como combinações de quaisquer dosmateriais precedentes. Um abrasivo macio preferido está comercialmentedisponível sob a designação comercial "Peerless Pumice FFF grade" deCharles B. Crystal Co., Inc., de Nova York.Materiais abrasivos mais duros (por exemplo, tendo uma

dureza de Mohs maior do que cerca de 8) podem ser também incluídos nointerior do artigo de limpeza abrasivo da invenção, de modo a prover umartigo acabado tendo uma superfície abrasiva mais agressiva. Abrasivos durosadequados incluem, sem limitação, óxidos de alumínio, incluindo oxido dealumínio cerâmico, oxido de alumínio tratado termicamente e oxido dealumínio fundido branco; assim como carbureto de silício, alumina zircônia,diamante, céria, nitreto de boro cúbico, granada, e combinações dosprecedentes.

Os tamanhos de partícula médios dos abrasivos precedentespodem estar em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 2000 mícrons. Quando osartigos da invenção devem ser usados manualmente (por exemplo, comoblocos manuais), tamanhos de partícula preferidos para as partículas abrasivasterão, de modo típico, menos do que o diâmetro médio dos filamentos,quando usados nos artigos não- tecidos antes mencionados.Em adição ao aglutinante solúvel em água 126 e às partículas

abrasivas 124, o revestimento abrasivo 120 pode também incluir agentes decoloração, perfumes, fragrâncias, óleos, conservantes, agentes de umectação,agentes contra a formação de espuma, agentes de acoplamento, agentes desuspensão, pigmentos, e aditivos antibacterianos. Os ingredientes adicionais são bem conhecidos na técnica.

O artigo de limpeza abrasivo 100 é um artigo de limpeza, queprove tanto o polimento como a limpeza de uma superfície. O artigo delimpeza abrasivo pode ser de qualquer tamanho e forma convenientes para ouso na limpeza. Tamanhos típicos serão tais, de modo a permitir retenção namão do usuário. Algumas aplicações requerem tamanhos maiores e formasirregulares, dependendo da aplicação particular. Uma forma de bloco, útilpara a limpeza de vasos, é apresentada e descrita no Pedido de Projeto U.S.29/ 190. 153, depositado em 16 de setembro de 2003, cujas exposição é incorporada a este a título referencial. Além disso, o artigo de limpezaabrasivo 100 pode ser unido a uma ferramenta, tal como apresentada edescrita no Pedido de Projeto U. S. 29/ 190. 152 e no Pedido de Patente U. S.10/ 663. 535, ambos depositados em 16 de setembro de 2003, cujasexposições são incorporadas a este a título referencial. Se for usada uma ferramenta, então o artigo abrasivo 100 poderá ser provido com o mecanismode ligação apropriado. Uma pluralidade de artigos de limpeza abrasivos 100pode ser provida em uma forma de rolo perfurado, tal como mostrado edescrito na Patente U. S. N° 5. 712.210, de Windisch et al., cuja exposição éincorporada a este, a título referencial. Além disso, está dentro do escopo da presente invenção que o artigo de limpeza abrasivo possa ser laminado sob aforma de um filme, esponja, ou outro artigo, tal como conhecido na técnica.

Para o uso do artigo de limpeza abrasivo 100 para limpar umasuperfície, o artigo de limpeza abrasivo 100 é exposto a um solvente, de modotípico água, que é capaz de dissolver o aglutinante solúvel em água 126 e o tensoativo, se presentes. De modo típico, o aglutinante solúvel em água 126irá incluir um tensoativo, de modo a auxiliar na limpeza. O artigo abrasivo100 pode ser submerso em água de um vaso, pia, ou banheira, dependendo dasuperfície a ser limpa. Quando do contato com o solvente, o aglutinantesolúvel em água começa a ser dissolvido. Quando presente, o tensoativo prove o detergente para a limpeza da superfície. Quando o aglutinante solúvelem água 126 começa a ser dissolvido, as partículas abrasivas 124 sãoliberadas sobre a superfície a ser limpada e de modo a prover o materialabrasivo para o polimento da superfície. Se presente, o tensoativo irá formarespuma quando exposto ao solvente. A espuma auxiliar a suspender apartícula abrasiva liberada para o uso prolongado no polimento da superfície.Mediante a exposição contínua ao solvente, a maior parte do aglutinantesolúvel em água 126 é dissolvida e, portanto, a maior parte das partículasabrasivas 124 são expostas à superfície.

A liberação das partículas abrasivas 124 a partir do substrato110 auxilia ao polimento da superfície. No entanto, como as partículasabrasivas 124 não estão rigidamente aderidas ao substrato 110 quando oartigo de limpeza abrasivo 100 é exposto ao solvente, as partículas abrasivas124 são deixadas rolar durante a limpeza, o que evita com que ocorramarranhões e dano em excesso à superfície.

A liberação do aglutinante solúvel em água 126 e daspartículas abrasivas 124 a partir do substrato 110 reduz a eficácia do artigo delimpeza abrasivo 100 como um artigo para o uso múltiplo para aplicações delimpeza e de polimento adicionais. Portanto, quando a limpeza é completada,o usuário irá, de modo típico, descartar o artigo de limpeza abrasivo 100.Dependendo do tamanho e da composição do artigo de limpeza abrasivo qOO,o usuário pode descartar o artigo de limpeza abrasivo 100 no lixo ou colocá-lono vaso e dar descarga.

De modo típico, o artigo abrasivo 100 da presente invenção émanufaturado primeiramente pelo suprimento do substrato 110, e então pelaaplicação do revestimento abrasivo 120 ao substrato. Como acima discutido,um artigo não- tecido é usado, de modo preferido, como o substrato 110 epode ser manufatura através de qualquer mio conhecido de manufatura deartigos não- tecidos, que podem incluir os métodos acima descritos.

É produzida uma suspensão do aglutinante solúvel em água126 e das partículas abrasivas 124, de modo a formar o revestimento abrasivo120. Em uma suspensão preferida, as partículas abrasivas estão em uma faixade 5%, em peso, a 95%, em peso, com base no peso seco da mistura revestida,de modo preferido de 25% a 75%, e de modo mais preferido de 30% a 55%.A suspensão é inteiramente misturada e revestida sobre a tela não- tecida.

A aplicação da suspensão sobre o substrato pode ser efetuadaatravés de qualquer meio de revestimento adequado, incluindo revestimentocom rolo, revestimento por pulverização, revestimento por imersão, ou outrosprocessos de revestimento comumente usados, disponíveis para aquelesversados na técnica. De modo preferido, a suspensão é aplicada através dorevestimento com rolo, usando um aparelho de revestimento com rolo.

Um, dois, ou todos os lados do artigo abrasivo podem serrevestidos com o revestimento abrasivo 120. Além disso, dependendo dosubstrato, em particular um artigo não- tecido, uma parte da suspensão podepenetrar ao interior das porções internas do artigo não- tecido. Quando dorevestimento do artigo abrasivo, cada lado pode ser revestido de modoindependente.

Seguindo-se ao revestimento, a suspensão é secada, de talmodo que o aglutinante solúvel em água seja solidificado. Não é essencial quetoda a água seja removida a partir da suspensão durante a secagem, apenasque o aglutinante solúvel em água seja capaz de fixar as partículas abrasivasao substrato 110. Se a suspensão for aplicada como uma suspensão termo-reversível, a suspensão é resinada, de tal modo que o aglutinante solúvel em água seja solidificado.

Está também dentro do escopo da presente invenção que asuspensão de aglutinante solúvel em água e de partículas abrasivascompreenda uma consistência similar a pasta, que pode ser revestida sobre osubstrato. A pasta deveria ter um conteúdo de água mais baixo durante orevestimento do que uma suspensão que precise ser secada. Portanto, a pasta écapaz de fixar as partículas abrasivas ao substrato, sem secagem adicional. Noentanto, está dentro do escopo da presente invenção que a pasta precise sersecada para ser adicionalmente solidificada para o aglutinante solúvel emágua e para fixar as partículas abrasivas ao substrato.As tiras de aglutinante solúveis em água solidificadas retém aspartículas abrasivas que estavam na suspensão. Portanto, o revestimentoabrasivo 120 é formado sobre o substrato 110. O aglutinante solúvel em águasolidificado deve possuir capacidade de retenção suficiente para reter as partículas abrasivas ao substrato e para não formar flocos ou pó.

Um artigo de limpeza abrasivo preferido 100 da presenteinvenção inclui um substrato não- tecido, que compreende a fibra de poliéstercom uma resina previamente ligada e um agente de reticulação adicional.Cargas e um catalisador são também adicionados. Uma combinação de dodecil benzeno sulfonato de sódio e dodecil benzeno sulfonato detrietanolamina, ambos tensoativos, é usada como o aglutinante solúvel emágua (aproximadamente em uma razão de tensoativo de 1:1 com base no pesoseco da mistura de aglutinante solúvel em água revestida). As partículasabrasivas suadas são as partículas abrasivas de grau FFF Peerless Pumice. O percentual em peso das partículas abrasivas (com base no peso seco damistura de tensoativo revestida) pode estar em uma faixa de 5% a 95%, demodo preferido de 25% a 75%, e de modo mais preferido de 30% a 55%. Oartigo de limpeza abrasivo é então convertido a um produto acabado eembalado para o uso como um artigo de limpeza.

Embora modalidades específicas desta invenção tenham sido

aqui apresentadas e descritas, é entendido que estas modalidades sãomeramente ilustrativas dos muitos arranjos específicos possíveis, que podemser projetados na aplicação dos princípios da invenção. Vários e numerososoutros arranjos podem ser projetados de acordo com estes princípios por aqueles de habilidade ordinária na técnica, sem que haja afastamento doespírito e do escopo da invenção. Deste modo, o escopo da presente invençãonão deve ser limitado às estruturas descritas neste pedido, mas apenas pelasestruturas descritas pela linguagem das reivindicações e dos equivalentesdaquelas estruturas.Exemplos

Nos exemplos que se seguem foram empregados os métodosde teste descritos.MÉTODOS DE TESTE Teste de Corte de Schiefer a Úmido

O Teste de Corte de Schiefer a Úmido foi usado para avaliar acapacidade de abrasão relativa dos artigos da presente invenção. Os artigos aserem testados foram cortados em amostras circulares de aproximadamente 4polegadas (10,16 cm) de diâmetro. Os artigos foram fixados à mesa giratóriasuperior do Aparelho de Teste de Abrasão de Schiefer (disponível de FrasierPrecision Instrument Company of Hagerstown, Maryland) usando umprendedor mecânico (SCOTCHMATE DUAL-LOC SJ 3224 Tipo 170 ouequivalente, disponível de 3M Company, St. Paul, Minesota). Peças detrabalho acrílicas circulares foram empregadas para cada um dos artigostestados (metacrilato de polimetila disponível sob a designação comercialACRYLITE de Cyro Industries, Rockaway, Nova Jersey, tendo uma Durezade Esfera M Rockwell de 90-105). As peças de trabalho possuíamaproximadamente 4 polegadas (10,16 cm) de diâmetro e 1/ 8 polegada (0,317cm) de espessura. O peso seco inicial de cada peça de trabalho foi registrado e a peça de trabalho foi centralizada e fixada à mesa giratória inferior doaparelho de teste de abrasão, que foi equipado com uma placa de retenção degrampo de molar para fixar a peça de trabalho em posição. Os testes foramconduzidos sob uma carga de 2,26 kg para 1.000 revoluções, com águaaplicada à superfície do disco acrílico durante o teste, em uma taxa de 40-60gotas / minuto. O peso final da peça de trabalho foi então determinado. Ocorte de Schiefer foi então registrado como a diferença entre o peso inicial dodisco acrílico e o peso final do disco acrílico. A não ser que mencionado deoutro modo, os resultados dos testes relatados são para a média das duassuperfícies principais de cada um dos blocos testados.MATERIAIS

BIO-SOFT D-40 (dodecil benzeno sulfonato de sódio, emaproximadamente 40% de sólidos e o restante água) está disponível de StepanCompany, Northfíeld, Illinois.

trietanolamina, em aproximadamente 60% de sólidos e o restante água), estádisponível de Stepan Company, Northfiled, Illinois.

JEMCOLATE ES- 3, (lauril éter sulfato de sódio, emaproximadamente 30% de sólidos e o restante água) está disponível de JemPak Canadá, Inc. Oakville, Ontário, Canadá.

CARBOWAX SENTRY PEG 400 NF, GRAU FCC, umpolietileno glicol, está disponível de Dow Chemical Co., Midland, Michigan.

Pearless Pumice, grau FFF, está disponível de Charles B.Crystal Co., Inc. Nova York.Abrasivo Barton Garnet, grau W-2, está disponível de Barton

Mines Corporation, North Creek, Nova York.

LOSAN GREEN S- MSF é um corante líquido, disponível deClariant Corporation, Coventry, Rhode Island

NYLOSAN BULEAS-BAN é um corante líquido, disponível de Clariant Corporation, Coventry, Rhode IslandEXEMPLOSExemplo 1

Composição da Suspensão

Uma composição da suspensão foi preparada a partir dos ingredientes que se seguem:

BIO -SOFT N- 300 (dodecil benzeno sulfonato de

BIO-SOFT D- 40

8995 gramas5515 gramas5140 gramas

BIO- SOFT N-300

Peerless Pumice, grau FFF

NYLOSAN BLUE AS - BAN

6,3 gramasBloco Não-Tecido

Um bloco não- tecido foi preparado primeiramente pelaformação de uma tela de 2 polegadas de comprimento, fibras curtas detereftalato de polietileno enrugadas de 50 denier usando uma máquina deformação de tela "Rando Webber" (disponível de Rando MachineCorporation, Macedon, NY) de modo a produzir uma tela deaproximadamente 1,3 polegadas (33 mm) de espessura. Um material resinosofoi aplicado às fibras da tela não- tecida, de modo a facilitar a ligação das fibrasem seus pontos de contato mútuos. A tela revestida resultante foi secado em forno.

A tela previamente ligado foi então revestido com rolo com asuspensão acima descrita, de modo a prover um peso de revestimento úmidode 1150 gramas /m2 (adição em peso seco de 700 gramas/ metro2). A telasaturada resultante foi secada em um forno a ar forçado a aproximadamente350°C (180°C) tendo um tempo de residência de aproximadamente 5 minutos.

O valor de corte Schiefer foi de 0, 248 gramas para 1000 revoluções.

Exemplo 2

Um bloco abrasivo não- tecido foi preparado como descrito noExemplo 1, exceto que a seguinte composição de suspensão foi usada:

BIO -SOFT D-40 350 gramas

Abrasivo Barton Granet, grau W-2 100 gramas

Água 27,9 gramas

Esta suspensão foi revestida sobre um bloco abrasivo não -tecido de modo a prover um peso de revestimento úmido de 3395 gramas/ m2(adição em peso seco de 1655 gramas/m2). O valor de corte de Schiefer foi de0,124 gramas para 1000 revoluções.

Exemplo 3

Um bloco abrasivo não- tecido foi preparado como descrito noExemplo 1, exceto que a composição de suspensão que se segue foi usada:

BIO -SOFT D- 40 350 gramasJEMCOLATE ES-3 350 gramas

Peerless Pumice Grau FFF 200 gramas

Esta suspensão foi revestida sobre o bloco abrasivo não-

tecido, de modo a prover um peso de revestimento úmido de 2750 gramas/ m2(adição em peso seco de 1315 gramas/m2). O valor de corte de Schiefer foi de

0,188 gramas para 1000 revoluções.

Exemplo 4

Um bloco abrasivo não -tecido foi preparado como descrito noExemplo 1, exceto pelo fato de que foi suada a seguinte composição de suspensão: BIO -SOFT D- 40 350 gramas

CARBOWAX 133 gramas

Peerless Pumice Grade FFF 201 gramas

NYLOSAN GREEN AS- MSF 3,5 gramas

A suspensão foi revestida sobre o bloco abrasivo não- tecido, de modo a prover um peso de revestimento úmido de 1110 gramas /m2(adição em peso seco de 755 gramas/m2). O valor de corte de Schiefer foi de0,241 gramas por 1000 revoluções.Testes Comparativos

A título comparativo, dois blocos de vaso de toalete comercialmente disponíveis foram testados usando o Teste de Corte deSchiefer a Úmido, exceto pelo fato de que o tamanho do bloco estava limitado aotamanho e à forma do bloco comercial, apenas um lado do bloco foi testado, e oteste foi executado em um ajuste mais agressivo (5000 revoluções em vez de 1000revoluções). Os dois blocos do produto testados foram o CLOROX TOILETWAND (disponível de The Clorox Company, Oakland, Califórnia) e os Blocos deVaso de Toalete Descartáveis SCOTCH-BRITE (disponíveis de 3 M Company,St. Paul, Minesota). Os valores de corte de Schiefer para ambos os blocos doproduto foram essencialmente de zero, indicando que eles eram menos abrasivosdo que os blocos do produto da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Artigo de limpeza abrasivo, caracterizado pelo fato de quecompreende:um substrato;- um aglutinante solúvel em água tendo um peso molecularmédio ponderai inferior a 200.000; e- uma pluralidade de partículas abrasivas fixadas, de modoliberável, ao substrato, pelo aglutinante solúvel em água;em que as partículas abrasivas são liberadas a partir dosubstrato mediante o contato com um solvente.

2. Artigo abrasivo de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o substrato é selecionado a partir do grupo, queconsiste de esponjas naturais, esponjas sintéticas, blocos de lã de aço, toalhasde papel, blocos de pano tecido, e blocos não - tecidos.

3. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que as partículas abrasivas são pedra-pomes.

4. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que o artigo de limpeza abrasivo compreendeainda um corante.

5. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que o aglutinante solúvel em água compreendeum tensoativo.

6. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação6, caracterizado pelo fato de que o tensoativo é um tensoativo aniônico.

7. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que o solvente é água.

8. Artigo de limpeza abrasivo, caracterizado pelo fato de quecompreende:um substrato; eum revestimento abrasivo para fixar, de modo liberável, aspartículas abrasivas ao substrato, o revestimento abrasivo consistindoessencialmente de um aglutinante solúvel em água, tendo um peso molecularmédio ponderai inferior a 200.000; em que as partículas abrasivas são liberadas a partir doaglutinante solúvel em água e do substrato mediante contanto com a água.

9. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação8, caracterizado pelo fato de que o substrato é selecionado a partir do grupoque consiste de esponjas naturais, esponjas sintéticas, blocos de lã de aço, toalhas de papel, blocos de pano tecido, e blocos não- tecidos.

10. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação8, caracterizado pelo fato de que as partículas abrasivas são pedra-pomes.

11. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação8, caracterizado pelo fato de que o aglutinante solúvel em água compreende um tensoativo.

12. Artigo de limpeza abrasivo de acordo com a reivindicação11, caracterizado pelo fato de que o tensoativo é um tensoativo aniônico.

13. Artigo de limpeza abrasivo, caracterizado pelo fato de queconsiste essencialmente de:20 - um substrato; e- partículas abrasivas fixadas, de modo liberável, ao substrato,através de um tensoativo solidificado;em que o tensoativo solidificado é capaz de ser dissolvido em umsolvente, e em que as partículas abrasivas são liberadas a partir do tensoativosolidificado quando o solvente é exposto ao tensoativo solidificado.

14. Método de produção de um artigo de limpeza abrasivo,caracterizado pelo fato de que compreende:prover um substrato;- misturar uma suspensão de partículas abrasivas com umaglutinante solúvel em água tendo um peso molecular médio ponderai inferiora 200.000;revestir o substrato com a suspensão; esolidificar o aglutinante solúvel em água no interior dasuspensão;em que o aglutinante solúvel em água fixa, de modo liberável,as partículas abrasivas ao substrato.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que compreende ainda revestir uma superfície exterior do substrato.

16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que compreende ainda revestir todo o substrato.

17. Método de limpeza de um superfície com um artigo delimpeza abrasivo, caracterizado pelo fato de que compreende: - prover um substrato com partículas abrasivas fixadas, demodo liberável, ao substrato, através de um aglutinante solúvel em água tendoum peso molecular médio ponderai inferior a 200.000;- expor o substrato a um solvente para liberar uma porção daspartículas abrasivas a partir de um aglutinante solúvel em água; - aplicar força ao substrato através da superfície para limpara superfície.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que compreende ainda:descartar o artigo de limpeza abrasivo.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que compreende ainda:prender o substrato a uma ferramenta de limpeza.

20. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que o aglutinante solúvel em água compreende um tensoativo.